( R ) adalah - Binus Repository

Matakuliah : K0635 - FISIKA
Tahun
: 2007
RANGKAIAN LISTRIK
Pertemuan 25
RANGKAIAN Daya LISTRIK
1. Arus dan Hambatan
(1) Arus listrik ( I )
Arus listrik ( I ) didefinisikan sebagai aliran muatan
(dq) persatuan (dt) :
I = dq / dt
Bila besar aliran muatan (q) konstan, maka:
I=q/t
Coulomb/detik = Ampere (=A)
(2) Hambatan Listrik ( R )
Konduktor
Pada konduktor terdapat elektron bebas, penambahan
energi pada elektron akan menyebabkan elektron
mengalir , hingga terdapat arus.
3
Bina Nusantara
Hambatan – R (tahanan /resistansi)
Merupakan kemampuan suatu bahan menahan lajunya
elektron dalam suatu rangkaian listrik.
Hubungan hambatan dengan arus listrik dan beda
potensial diberikan oleh Hk. Ohm
R=V/I
satuan Ohm (= Ω )
Atau :
V=IR
Simbol dalam rangkaian
R
R
atau
Bina Nusantara
Hambatan Jenis ( resistivitas): ρ
Merupakan karakteristik dari suatu bahan dalam hantaran listrik.
Hubungan hambatan jenis (ρ) dengan hambatan ( R ) adalah :
R=(ρL)/A
L = panjang penghantar
A = luas penampang penghantar
Konduktivitas Listrik (σ)
Merupakan sifat dari konduktor dalam menghantarkan arus, dan
merupakan kebalikan dari hambatan jenis : σ = 1/ ρ
Bina Nusantara
3. Hukum Kirchoff
Hk. Kirchoff I. Jumlah arus yang masuk dan yang
keluar pada suatu titik cabang adalah sama.
I1
I
I2
I3
I = I 1 + I2 + I3
Hk II. Jumlah perubahan potensial (tegangan listrik)
pada suatu rangkaian tertutup = 0
∑(E+IR)=0
E = gaya gerak listrik ( ggl atau emf )
Bina Nusantara
Catatan
Bila hambatan dilintasi searah arus I, perubahan potensial
adalah
negatif, yaitu = - IR, dan sebaliknya = IR bila hambatan
dilintasi
berlawanan arah dengan arah I.
Bila suatu ggl dilintasi dalam arah ggl, perubahan
potensial = E,
dan = - E bila dalam arah sebaliknya.
Bina Nusantara
Catatan
(1) Bila hambatan dilintasi searah arus I, perubahan
potensial adalah negatif, yaitu = - IR, dan sebaliknya =
IR bila hambatan dilintasi berlawanan arah dengan
arah I.
(2) Bila suatu ggl dilintasi dalam arah ggl, perubahan
potensial = E, dan = - E bila dalam arah sebaliknya.
Bina Nusantara
4. Rangkaian Hambatan
Untuk kebutuhan tertentu, beberapa hambatan dapat
dirangkaikan, baik secara seri maupun paralel.
(1) Rangkaian Seri
R1
R2
R3
I
Pada rangkaian seri, arus I yang melewati masingmasing hambatan adalah sama.
R ekivalen ( R total ) dari R1 , R2 dan R3 adalah :
R = R1 + R2 + R3
Bina Nusantara
(2) Rangkaian Paralel
R1
R2
R3
Bina Nusantara
Pada rangkaian paralel dari hambatan, beda
potensial pada setiap hambatan adalah sama.
R ekivalen (R total) dari R1 , R2 dan R3 yang
dirangkaian secara paralel adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
5. Daya Listrik (P)
I
B
kotak hitam
Sebuah batterai(sumber tegangan listrik) dihubungkan
dengan kotak hitam, yang dapat berupa : hambatan ,
batterai yang sedang diisi, motor listrik.
Pada kotak hitam, energi potensial dari batterai akan
dialihkan menjadi bentuk energi lain, yaitu:
- energi panas, bila kotak hitam berupa hambatan
- energi kimia, bila kotak hitam berupa batterai yang
sedang diisi
- energi mekanik, bila kotak hitam berupa motor listrik
Bina Nusantara
Kecepatan perpindahan energi, atau daya yang
didissipasikan adalah :
P = I V Watt
Bila kotak hitam berupa hambatan, maka :
P = I V = V2/ R = I2 R
Bina Nusantara