Besaran Listrik - Binus Repository

DASAR-DASAR
KELISTRIKAN
Pertemuan 2
1
Pada prinsipnya arus listrik merupakan
pergerakan muatan elektron akibat adanya
perbedaan beda potensial yang terjadi pada
bahan konduktor.
Perbedaan potensial
menunjukkan ukuran usaha yang diperlukan
untuk menggerakan elektron. Muatan 1 e- = -1.6
x 10-19 Coulomb atau 1 C = 6,24 x 1018
elektron. Perbedaan arus searah (DC) dan arus
bolak-balik (AC) terletak pada perubahan arah
gerakan muatan elektron terhadap waktu
2
• Besaran Listrik
Ada empat besaran listrik yang sering
digunakan dalam perhitungan, yaitu besaran
arus, tegangan,impedensi dan daya listrik.
Simbol dan satuan
Arus
I/i
Ampere
Tegangan
V/v
Volt
Impedensi
R/z
Ohm atau 
Daya nyata
P
watt
3
• Hukum Dasar Kelistrikan
Hukum Ohm
Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan antara jenis
bahan penghantar (V) berbanding lurus dengan arus
yang mengalir pada bahan tersebut (I).
V = IR
4
• Hukum Kirchoff Arus
Hukum kirchoff
menyatakan bahwa jumlah
aljabar dari semua arus yang memasuki suatu
node (titik persimpangan) sama dengan nol.
n
 In  0
n1
Penentuan tanda negatif atau positif pada persamaan 3
harus seragam. Misal semua arus yang menuju node
negatif maka semua arus yang meninggalkan node
positif atau sebaliknya.
5
• Hukum Kirchoff Tegangan
Hukum Kirchoff tegangan menyatakan bahwa jumlah
aljabar dari tegangan dalam satu loop rangkaian adalah
nol.
n
Vn  0
n1
Penentuan tanda negatif atau positif pada persamaan 5
ditentukan oleh hubungan arah panah dengan arah
potensial (E) dan arah arus sebenarnya.
6
• Bentuk Rangkaian
Sebuah bentuk rangkaian dapat tersusun dari rangkaian
seri dan rangkaian paralel. Rangkaian seri adalah dua
komponen atau lebih dihubungkan secara seri. Arus
yang melalui satu komponen dengan komponen lainnya
adalah sama. Hubungan seri lebih berfungsi membagi
tegangan.
R1
R2
RN
Dalam
analisis
rangkaian,
kompoenen
yang
berhubungan seri atau paralel dijadikan komponen
tunggal sebagai tahanan peganti, RP.
RP  R1  R2  ...  RN
7
Rangkaian paralel adalah dua komponen atau lebih
dihubungkan secara paralel. Tegangan antara masingmasing komponen adalah sama. Hubungan paralel
berfungsi membagi arus.
R1
R2
RN
Nilai tahanan peganti untuk hubungan paralel
1
1
1
1
 
 ... 
R p R1 R2
RN
8
• Teknik Pengukuran
Pengukuran sering dilakukan dalam melakukan analisis
rangkaian. Pengukuran dilakukan untuk mendapatkan
nilai besaran listrik, seperti : nilai arus yang melalui suatu
percabangan, nilai tegangan dari satu titik atau node
rangkaian, nilai resistensi dari suatu beban dan nilai
daya yang diserap oleh beban.
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur masingmasing besaran berbeda dan teknik pengukurannya
berbeda. Pengukuran nilai arus digunakan Ampermeter,
pengukuran nilai tegangan digunakan Voltmeter,
pengukuran nilai resistensi digunakan Ohmmeter dan
pengukuran nilai daya digunakan Wattmeter. Keempat
alat pengukuran dapat tersedia dalam satu alat ukur
yang disebut Multimeter. Peralatan ukur dilengkapi
dengan skala.
9
• Pengukuran Arus
10.000m
DC A
+ V1
10V
R1
1k
• Pengukuran tegangan
+ V1
10V
10.00 V
DC V
R1
1k
10
• Pengukuran Impedensi
1000.0
OHMS
R1
1k
Diskusi 7
Pengukuran daya ?
11
• Perhitungan Biaya Listrik
Pemakaian listrik pada prinsipnya merupakan pemakaian energi
listrik. Energi listrik merupakan usaha listrik yang diperlukan untuk
memindahkan muatan listrik. Besarnya energi listrik dapat dihitung
W=ExQ
Dimana W menyatakan usaha listrik dalam satuan joule, E
menyatakan tegangan listrik dalam satuan volt dan Q menyatakan
banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb. Karena Q = I x t
maka :
W=ExIxt
Dimana I menyatakan besar arus dalam satuan amper
menyatakan lama waktu dalam satuan detik. Ekspresi lain
menyatakan usaha listrik dapat diperlihatkan seperti
persamaan 10. R menyatakan besar tahanan sebagai besar
satuan ohm .
dan t
dalam
pada
dalam
12
W
 E
x I
x t
 I2
x R
x t
E2
R
x t

Energi listrik per detik disebut daya listrik P
dalam satuan watt.
W
P
t
13