BAB 6 Listrik Dinamis

Listrik
Dinamis
Standar Kompetensi:
Menerapkan konsep kelistrikan dalam
penyelesaian masalah dan produk teknologi.
Kompetensi Dasar:
• Memformulasikan besaran-besaran listrik
rangkaian tertutup sederhana.
• Mengidentifikasi penerapan listrik AC dan
DC dalam kehidupan sehari-hari.
• Menggunakan alat ukur listrik.
A. Hukum Ohm
1. Hubungan Kuat Arus dan Tegangan
Kuat arus listrik yang terjadi pada suatu
penghantar berbanding lurus dengan beda potensial
atau tegangan kedua ujung penghantar.
V
 konstanta
I
V
R
I
atau
V  IR
Grafik perbandingan V-I
pada hukum Ohm
2. Hambatan
Hambatan suatu penghantar
sebanding dengan panjang penghantar dan berbanding terbalik dengan
luas penampangnya.
l
R
A
Keterangan:
R = hambatan peghantar ()
 = hambatan jenis (m)
l = panjang penghantar (m)
A = luas penampang (m2)
• Hambatan jenis () suatu penghantar bertambah besar secara linear karena kenaikan suhu.
• Hambatan penghantar (R) juga merupakan
fungsi linear dari suhu.
t  0 (1  t )
Rt  R0 (1  t )
Keterangan:
 = hambatan jenis (m)
R = hambatan penhantar (m)
 = koefsien suhu (/°C)
t = kenaikan suhu (/°C)
3. Rangkaian Hambatan
a. Rangkaian Seri
Hambatan satu dengan
hambatan lainnya disusun secara berurutan.
Besar hambatan pengganti dihitung dengan
menggunakan rumus,
Rs  R1  R2  R3  ...  Rn
b. Rangkaian Paralel
• Hambatan satu dengan
hambatan lainnya disusun
secara berdampingan.
• Tiap hambatan bertemu pada
satu titik percabangan.
Besar hambatan pengganti dihitung dengan
menggunakan rumus,
1
1
1
1
1
 

 ... 
R p R1 R2 R3
Rn
B. Hukum Kirchoff
1.
Hukum I Kirchoff
jumlah arus masuk = jumlah arus keluar
I1  I 2  I 3  I 4  I 5
atau
I1  I 2  I 3  I 4  I 5  0
I  0
2. Hukum I Kirchoff
Pada rangkaian tertutup,
jumlah aljabar ggl
sumber arus dengan
penurunan potensial,
sama dengan nol.
E  ( IR )  0
Ketentuan perumusan hk. Kirchoff II:
 Semua hambatan dihitung positif.
 E bernilai positif jika
 E bernilai negatif jika
 Arus yang searah dengan penelusuran lup
dihitung positif, sedangkan yang berlawanan
dihitung negatif.
 Jika hasil akhir perhitungan kuat arus
bernilai negatif maka kuat arus yang
sebenarnya merupakan kebalikan dari
arah yang ditetapkan.
3. Kuat Arus Listrik pada Rangakaian
Sederhana
Dalam rangkaian hanya
terdapat satu buah
sumber arus, maka:
 E  Ir  IR  0
Sehingga besarnya kuat arus dirumuskan dengan,
E
I
rR
4. Kuat Arus Listrik pada Rangakaian
Tertutup
Misal, arah arus dan
penelusuran loop searah
dengan jarum jam,
sesuai dengan hukum
Kirchoff II maka:
E1  E2  E3
I
(r1  R1  r2  R2  R3  R4  r3 )
C. Alat Ukur Listrik
1.
Amperemeter
• Berfungsi untuk mengukur besarnya arus listrik.
• Dipasang seri dalam rangkaian.
• Dalam rangkaian, amperemeter
dilambangkan dengan simbol
2. Voltmeter
• Berfungsi untuk mengukur besarnya tegangan
dalam rangkaian listrik.
• Dipasang paralel dalam rangkaian.
• Dalam rangkaian, voltmeter
dilambangkan dengan simbol
3. Multimeter
• Dapat berfungsi
sebagai voltmeter,
amperemeter, dan
ohmeter.
• Pada multimeter analog, besar simpangan
jarum sebanding dengan besar satuan
(voltage, kuat arus, atau nilai hambatan) yang
sedang diukur.
D. Daya Listrik
1.
Pengertian Daya Listrik
Daya, adalah besar usaha atau energi listrik per
satuan waktu.
W VIt
P

t
t
P  ( IR) I
P  VI
PI R
2
2. Daya pada Alat-Alat Listrik
Misalnya, pada sebuah lampu bertuliskan
40W/220V, hal ini berarti menunjukkan:
• Pada tegangan 220 V, lampu membutuhkan
daya sebesar 40 watt atau 40 joule per
sekon.
• Dalam satu jam, lampu menggunakan energi
listrik sebesar:
J
40  3.600 s  144.000 J  144 kJ
s
• Pemakaian daya diukur oleh kWh-meter
diukur dalam satuan kWh
Jika lampu dipasang pada tegangan selain 220 V,
misalnya pada tegangan 110 V, maka daya yang
diserap lampu adalah sebagai berikut.

V
V
220 
P
R

 1.210
R
P
40
2
2
V
(
110
)
P' 

 10 watt
R
1.210
2
2
2
Jadi, fungsi lampu tidak maksimal pada
tegangan yang lebih rendah daripada yang
tertera pada lampu.
3. Penghematan Energi Listrik
 Menggunakan peralatan listrik dengan daya kecil.
 Mematikan peralatan listrik jika tidak digunakan.
 Mengurangi lamanya pemakaian listrik.
 Menggunakan alat listrik hemat energi.
4. Pemanfaatan Listrik dalam Kehidupan