File

Rangkaian listrik (circuit)
adalah susunan komponen-komponen listrik seperti sumber tegangan dan
komponen listrik lainnya.
Suatu rangkaian listrik dapat berupa rangkaian sederhana yang terdiri atas satu lampu yang
terhubung dengan satu baterai, tetapi dapat juga berupa alat-alat elektronik yang sangat rumit
seperti TV atau komputer.
Suatu rangkaian
listrik sederhana
Skema Rangkaian Listrik
1
Arah Aliran Arus
Jika baterai dihubungkan dengan ujung-ujung kawat tembaga, maka elektron
dalam tembaga akan ditarik ke sisi positif, mendapat tambahan energi di dalam
baterai, elektron ke luar dari kutub negatif baterai, kemudian elektron kembali
mengalir dalam kawat menuju kutub positif baterai. Demikian seterusnya
sehingga elektron bergerak mengitari loop terus menerus.
Aliran elektron (muatan negatif) ini disebut dengan arus listrik
tembaga
Arus Listrik
Baterai
+
2
Arah Aliran Arus
resistor
Baterai
+
Elektron bergerak pada satu arah tetapi arus bergerak pada arah
lain (berlawanan dengan arah gerak elektron).
3
Rangkaian Arus Searah (DC)
Latihan: Diberikan satu baterai, kabel, bola lampu.
Hubungkan ketiganya sehingga bola menyala.
Kutub baterai (+/-)
tidak masalah
1.5 V
4
Arus Searah
 Dalam arus searah (direct current ----> DC) arus selalu
mengalir dalam arah yang sama.
 Arus tipe ini dapat diperoleh bila menggunakan baterai
sebagai sumber tegangan.
 Kelistrikan yang diperoleh dari PLN adalah arus bolak-balik
(AC).
5
Menghubungkan Batterai
(Do’s And Don’ts)
Bateraiku
+
Jangan hubungkan kutub + dan kutub – secara langsung, ini
akan membuat hubungan pendek dan baterai menjadi panas
dan memperpendek umur baterai.
Do not
do this
6
Mengadu batterai
Do not
do this
+
Bateraku
Bateraiku
+
Baterai ini akan mendorong elektron dalam arah berlawanan ---> Bekerja berlawanan , baterai tidak berfungsi.
7
Koneksi yang Benar
Hubungkan dua baterai 1.5 volt seperti ini menghasilkan 3.0
volts.
Baterai
Baterai
+
+
8
Koneksi yang Benar
Hubungkan dua baterai 1.5 volt seperti ini menghasilakan 3.0
volts.
Baterai
Baterai
+
+
9
Batterai Terhubung Parallel
Bateraiku
+
Bateraiku
+
Hubungan ini tetap
menghasilkan tegangan 1.5
volts karena ada 2 baterai,
tetapi akan dihasilkan arus
lebih besar.
1.5 V D Cell
10
Daya yang Tahan Lebih Lama
Bateraiku
Bateraiku
Bateraiku
+
+
Bateraiku
+
+
Koneksi ini menghasilkan 3 volt daya untuk waktu lebih lama.
11
Hukum Ohm menyatakan hubungan
sederhana antara ketiga parameter penting
rangkaian (arus, tegangan dan hambatan).
R
L
A
V
R
I
12
Pemakaian Hukum Ohm
Hukum Ohm menyatakan hubungan sederhana antara
ketiga parameter penting rangkaian (arus, tegangan dan
hambatan).

: ggl baterai
I
: arus yang mengalir dalam rangkaian
Vab : tegangan terminal
Vab = 
Vcd = IR
ε =
IR 
I
R
13
Contoh
Jika bola senter 3 volt mempunyai hambatan 9 ohms, berapa arus yang
mengalir?
I = V / R = 3 V / 9  = 1/3 A
Bola senter yang membawa arus 2 A bila dihubungkan dengan rangkaian 120
volt, berapa hambatan bola senter tersebut?
R = V / I = 120 V / 2 A = 60 
14
Hambatan Dalam Baterai
Skema sebuah Baterai
Vab=  - Ir
Sumber tegangan yang nyata, tidak
berprilaku ideal dalam rangkaian.
Beda potensial antara terminal
sumber tegangan dalam rangkaian
tidak sama dengan ggl yang tertulis.
Beda potensial antara terminal sama
dengan ggl hanya bila rangkaian
dalam keadaan terbuka. Hal ini
dapat terjadi karena sumber
tegangan sendiri biasanya memiliki
hambatan dalam.
 : ggl baterai
Vcd= IR
I : hambatan dalam baterai
Vab : tegangan terminal
15
Vab = Vcd
Daya
 – Ir = IR
I

Rr
Vab = 
hanya bila
I = 0 (Rangkaian terbuka)
P  iV  i(  ir )  i  i 2 r
16
Hambatan Tersusun Seri
V  I1R1  I 2 R2
V  IR1  IR2  I  R1  R2 
Req  R1  R2
Semua muatan yang melewati R1 juga akan
melewati R2 (hanya ada satu jalan bagi
muatan) sehingga I1 = I2 = I.
Req  R1  R2  R3  ...
17
Hambatan Tersusun
Paralel
Muatan punya 2 alternatif jalan di titik a.
Jumlah muatan yang melewati tiap jalan
tidak sama (bergantung nilai R).
1
1
1


Req
R1 R2
Req 
I  I1  I 2
 1
V V
1  V
 
I  I1  I 2 

 V 

R1
R2
 R1 R2  Req
1
1
1

R1 R2
1
1
1
1



 ...
Req
R1 R2 R3
18
Resistors Terhubung Series and Parallel
Contoh 1
19
Resistors Terhubung Series and Parallel
Contoh 1 (Lanjutan)
I4
I2
R2
I
I3
R4
R3
V
I  V / Req  12 V/2   6 A
I 3  V / R3  12 V/3   4 A
I 2  I 4  V /( R2  R4 )  12 V/(2  4  )  2 A
20
Resistors Terhubung Series and Parallel
Contoh 1 (Lanjutan)
21