listrik - aimarusciencemania
advertisement
LISTRIK Insan Wijaya (FKIP Biologi) 1. MEDAN LISTRIK 1. Medan Listrik Statik atau Elektro Statik dibahas tentang masalah listrik dimana muatan dalam keadaan statis (diam) Gejala listrik statis ini mula-mula diamati oleh orang Yunani yaitu pada saat menggosok suatu benda dg benda lain. Benda yg telah digosok tsb dapat menarik benda-benda lain yg ringan dan dikatakan bahwa benda tsb telah bermuatan LISTRIK Insan Wijaya (FKIP Biologi) 1. MEDAN LISTRIK Ada 2 jenis muatan listrik a. Muatan positif kaca digosok kain sutra b. Muatan negatif ebonit digosok kain wool Proton (+) masa 1,67 x 10-27 Kg 1,6 x 10-19 C Elektron (-) masa 9,1 x 10-31 Kg 1,6 x 10-19 C Muatan Insan Wijaya (FKIP Biologi) 1. MEDAN LISTRIK 2. Hukum Coulomb F k q1q2 r2 F = gaya (Newton) q1q2 = besar muatan (Coulomb) R = jarak (meter) K = konstanta pembanding Untuk udara / hampa Nm2 k 9 x10 2 40 C 0 permitivitas udara / hampa 1 9 Insan Wijaya (FKIP Biologi) II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA 1. Garis Gaya listrik “Garis gaya listrik adalah garis khayal yg ditarik dalam medan listrik sedemikian rupa sehingga arah garis singgung pada setiap titik pada garis itu sama dengan arah kuat medan listrik” EA A EB B Insan Wijaya (FKIP Biologi) II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA Suatu muatan titik positif yg berada dalam medan listrik akan bergerak dg lintasan yg sesuai dg arah garis gaya Dalam suatu daerah dimana kuat medannya besar, maka jumlah garis gaya yg menembus persatuan luas bidang dalam arah tegak lurus juga semakin besar Insan Wijaya (FKIP Biologi) II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA 2. KUAT MEDAN (E) r P R q Ek 2 r E = Kuat medan r = Jarak suatu titik dari pusat bola F F q.E E q II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA 3. Kuat Medan diantara Dua Keping Penghantar Bermuatan + + + + + + + + + + - E 0 = rapat muatan III. ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL LISTRIK 1. Energi Potensial Sebuah benda bermuatan dapat digerakan dalam medan listrik yg ditimbulkan oleh muatan lain qq Ep k r 1 Usaha untuk memindahkan q’ dalam medan listrik yg ditimbulkan oleh q III. ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL LISTRIK Potensial Listrik 2. q r q’ q vk r v = Potensial listrik di titik yg berjarak r dari muatan q (volt) III. ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL LISTRIK 3. Usaha listrik Untuk memindahkan muatan q’ dalam muatan listrik dari titik A ke titik B WAB = q’ (VA – VB ) ARUS LISTRIK 1. Arus Listrik Ada 2 jenis muatan listrik Muatan positif (proton) Muatan negatif (elektron) Bila elektron2 bergerak di dalam suatu penghantar, maka di dlm penghantar terjadi arus listrik Bila elektron tsb bergerak bolak baik disebut arus bolak balik (AC), bila bergerak searah disebut arus searah (DC) Insan Wijaya (FKIP Biologi) ARUS LISTRIK Menurut perjanjian : arah arus listrik berlawanan dg arah aliran elektron P A Q A V l Jika potensial listrik pada ttk P lebih tinggi terhadap ttk Q maka muatan listik positif akan mengalir dr ttk P ke ttk Q atau sebaliknya elektron akan bergerak dr ttk Q ke ttk P Insan Wijaya (FKIP Biologi) ARUS LISTRIK Definisi : Kuat arus listrik (I) adalah jumlah muatan listrik yg mengalir persatuan waktu I Q coulomb 1amper 1 t dt neAl I neAv t n = jml elektron/vol 1/m3 e = muatan elektron = 1,6.10-19 C A = luas penampang m2 v = kecep elektron m/s I = kuat arus amper Insan Wijaya (FKIP Biologi) ARUS LISTRIK Rapat Arus I j A j = rapat arus amper/m2 A = luas penampang m2 I = kuat arus amper Hukum Ohm V IR l R A R = tahanan ohm A = luas penampang m2 V = tegangan listrik volt I = kuat arus amper l = panjang penghantar m2 = rapat jenis Insan Wijaya (FKIP Biologi) ARUS LISTRIK Hukum 1 Kirchoff Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan, sama dengan jml kuat arus yang keluar dari titik itu I5 I4 I1 I1 + I 2 = I 3 + I 4 + I 5 I2 I3 Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) 1. Sumber Tegangan Listrik Sumber tegangan listrik ialah elemen yg dapat membuat suatu titik bertegangan listrik lebih tinggi dari pada tegangan listrik titik lain elemen kering = battery accu generator DC Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) A + r I B Arus listrik mengalir keluar dari kutub positif sumber menuju ke kutub negatif nya I I R Di dalam sumber, arus listrik mengalir dari kutub negatif ke kutub positif nya I - + Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) Sebuah elemen (sumber tegangan) biasanya memiliki gaya gerak listrik (ggl) dan hambatan dalam (r) W = energi (joule) Q = muatan (coulomb) W Q A + r = I ggl I B rR I I R Arus listrik mengalir karena adanya tegangan listrik I = kuat arus (amper) R = tahanan rangkaian (ohm) r = tahanan dalam (ohm) = ggl Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) Tegangan Jepit (Vab) Adalah beda tegangan kutub-kutub sumber tegangan saat sumber tegangan itu mengalirkan arus Vab = I R A I R B Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) 2. Hambatan Seri / paralel Hambatan Seri I1 A I R1 A P I2 Q R2 I3 R3 I B Rs I = VAB VAP Rs B I1 = I2 = I3 = VAP + VPQ + VQB = I1 R1 VPQ = I2 R2 = R1 + R2 + R3 Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) Hambatan Paralel A A I1 R1 I2 R2 I3 R3 I4 R4 B I B Rp I = I1 + I2 + I3 VAB lewat R1 = VAB lewat R2 = dst I1 = VAB / R1 I2 = VAB / R2 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) 3. Sumber Tegangan Seri / Paralel A Sumber Tegangan Seri 1 r1 2 r2 3 4 r3 r4 B A r = 1 + 2 + 3 + 4 r s = r1 + r 2 + r 3 + r 4 Insan Wijaya (FKIP Biologi) B RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) 3. Sumber Tegangan Seri / Paralel Sumber Tegangan Paralel A A r r r r r B pengganti = r =r/n Insan Wijaya (FKIP Biologi) B RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) 4. Hambatan Transformasi B A C Rx R1 Ry R2 Rz A B R3 C Insan Wijaya (FKIP Biologi) RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) R2 R3 Rx R1 R2 R3 R1 R3 Ry R1 R2 R3 R1 R2 Rz R1 R2 R3 R1 R2 R3 Rx R y R y Rz Rx Rz Rumus Hambatan Transformasi Rx Rx R y R y Rz Rx Rz Ry Rx R y R y Rz Rx Rz Rz Insan Wijaya (FKIP Biologi)
