listrik-dinamis.pptx

LISTRIK

DINAMIS

LISTRIK MENGALIR

LISTRIK DINAMIS

Listrik mengalir

Menentukan

arus listrik & arus elektron.

Arah arus listrik Arah elektron

Arus lisrik adalah aliran muatan positif

dari potensial tinggi ke potensial rendah
Arus elektron adalah aliran elektron

dari potensial rendah ke potensial tinggi

Menentukan syarat arus listrik
dapat mengalir pada suatu rangkaian

Rangkaian Terbuka Rangkaian Tertutup

• Mengapa Lampu mati ? • Mengapa Lampu menyala ?

Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?

Beda Potensial hA > hB
EPA > EPB
hA
Apa yang akan terjadi ketika
hB kran diantara kedua bejana

dibuka ?

Apakah air yang mengalir dari
bejana A ke bejana B sampai air
di bejana A habis ?

hA hB hA = hB
EPA = EPB
Potensial A = Potensial B

Air dapat mengalir jika ada perbedaan potensial

Arus listrik analog dengan arus air

Benda A Benda B
Potensial tinggi
Arus listrik Potensial rendah

Konduktor

Apakah ketika terjadi aliran
muatan listrik dari B ke A
sampai muatan di B habis ?

Arus elektron

Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan muatan yang
sama maka kedua benda dapat dikatakan telah memiliki potensial yang
bagaimana ?

Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial

Kesimpulan

Dua syarat apa yang harus dipenuhi agar arus listrik dapat mengalir
dalam suatu rangkaian ?

Kuat Arus Listrik

P

Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan Hitung berapa banyak muatan
yang mengalir pada penghantar tiap detik. positif yang melewati titik P
dalam 10 sekon
I = Kuat arus listrik (Ampere)
Q = muatan (Coulomb) Klik warna hijau ( mulai )

Klik warna merah ( berhenti )

t = waktu (secon)

Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb
1 A = 1 C/s yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon

Contoh

• Sebuah akumulator pada kutub-kutubnya dihubungkan
pada terminal lampu jika kuat arus yang mengalir pada
lampu 0,5 A dan lampu dinyalakan selama 2 menit
berapakah muatan listrik yang telah melewati lampu ?

Diketahui
I = ……………… A
t = ……………… s
Jawab
Q = ………… x …………….

= ………….x …………….
= …………………………. C

1. Muatan listrik 3 coulomb mengalir melalui seutas
kawat penghantar selama 4 sekon. Berapa kuat arus
listrik yang mengalir dalam kawat tersebut?

2. Arus listrik 2 Ampere mengalir melalui seutas kawat
penghantar selama 2,5 menit. Berapa muatan listrik
yang mengalir melalui kawat tersebut?

Pengukuran Kuat arus listrik

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik
Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri ( tidak

bercabang )

Cara membaca Amperemeter

skala maksimum
skala yang ditunjuk jarum
skala batas ukur

Nilai yang ditunjuk jarum

Nilai yang terukur = Nilai maksimum x Batas ukur

Beda Potensial

Apa yang dapat kita
lakukan agar air
selalu dapat mengalir
dari bejana A ke
bejana B ?

Dengan mengangkat air dari bejana B dan
memasukkan ke bejana A maka air yang ada di
bejana A selalu memiliki energi lebih tinggi.

Beda Potensial Listrik

Benda A Benda B Definisi Beda potensial listrik
Potensial tinggi Potensial rendah Energi yang diperlukan untuk
memindah muatan listrik tiap
Arus elektron Konduktor satuan muatan

Arus listrik V = Beda Potensial ( Volt )
W = Energi ( Joule )
Benda C Benda D Q = Muatan ( Coulomb )
Potensial rendah Potensial tinggi
1 Volt = 1J/C
Arus elektron Konduktor
Satu volt didefinisikan untuk
Arus listrik memindah muatan listrik sebesar
1 Coulumb memerlukan energi
Benda C Benda D sebesar 1 Joule.
Potensial rendah Potensial tinggi

Arus elektron Konduktor

Arus listrik

Contoh

• Sebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5 volt
jika baterai digunakan untuk menyalakan lampu maka
sejumlah 50 coulomb muatan listrik yang melewati

lampu. Berapakah besar energi yang dikeluarkan baterai

Diketahui

V = ………………… Jawab

Q = …………………. W = ………….. X ……………..

Ditanya = ………….. X ……………..

W=? = ………………… J

Pengukuran Beda Potensial

• Voltmeter adalah alat
yang digunakan untuk
mengukur beda
potensial listrik
( tegangan )

• Pemasangan voltmeter
dalam rangkaian listrik
disusun secara parallel
seperti gambar.

Cara Membaca Voltmeter

Skala yang ditunjuk jarum
Skala maksimum
Batas ukur

Nilai yang terukur = ….

HUKUM 241,,,602 Jml V I

OHM Baterai

00,,425004 1

Dari tabel data dapat kita 2
ketahui jika beda potensial
diperbesar maka kuat arus 3
listriknya juga turut
membesar. Hubungan apa yang
didapatkan antara beda
potensial dengan kuat
arus listrik?

Buatlah grafik hubungan
antara beda potensial
dengan kuat arus listrik.

Grafik Hubungan Data I
Beda potensail (V) terhadap 0,2
kuat arus listrik ( I ) V 0,4
1,2 0,54
V(volt) 2,6
4,0
5,0

4,0

3,0 V ~ Ι

2,0 V = Ι R

1,0 V = Beda potensial ( volt )

0,1 0,2 0,3 0,4 I( A) Ι = Kuat arus listrik ( A )
0,5 0,6 R = Hambatan ( Ω )

1. Arus listrik 2 A mengalir melalui seutas kawat
penghantar ketika beda potensial 12 V diberikan
pada ujung-ujungnya. Tentukan hambatan listrik
kawat tersebut!

2. Berapa beda potensial listrik harus diberikan pada
ujung-ujung seutas kawat yang memiliki hambatan 5
ohm agar arus 3 A mengalir melalui kawat!

Faktor yang mempengaruhi besar hambatan
pada kawat adalah :

1. Panjang kawat ( l )
2. Luas penampang kawat ( A )
3. Hambatan jenis kawat ( ρ )

R = Hambatan (Ω )

l = Panjang kawat ( m )

Α = Luas penampang kawat ( m2 )

ρ = Hambatan jenis kawat ( Ω m )

Konduktor dan Isolator

kayu Kayu isolator
plastik Plastik isolator
alluminium Alluminium konduktor

besi Besi konduktor
tembaga Tembaga konduktor

Hukum I Kirchoff

Rangkaian seri

L1 L2

Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2
Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana
sama

Rangkaian Paralel

L2

L1

Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ?

Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus

listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan Σ Imasuk = Σ Ikeluar
jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang

Contoh Pada titik cabang Q
1. Perhatikan rangkaian di bawah 10 A + I1 = I2

dan tentukan nilai I1, I2, I3 ? 10 A + 5 A = I2
10A 15 A = I2

P Q I2 S Pada titik cabang S
I2 + 25 A = I3
I = 40 A 25A I1 I3
15 A + 25 A = I3
Jawab 40 A = I3
Pada titik cabang P

I = 10 A + I1 + 25 A
40 A = 10 A + I1 + 25 A
40 A = 35 A + I1

I1 = 40 A - 35 A

I1 = 5 A

1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ? 3. Perhatikan rangkaian di bawah dan

50 mA I1 I2 I3 tentukan nilai I1 sampai I7 ?

30mA I4 I6 23mA I7
I5

15 mA

2. I2 I4 12 A I1 I3 I5 I6
I = 20 A I1 I3 I2 I4

Jika I1 = I2
I3 : I4 = 1 : 2
dan I5 = 2 I6

Jika I1 : I2 = 1 : 4
dan I1 : I2 = 1 : 3

Tentukan I1 sampai I4 ?

RANGKAIAN SERI & PARALEL

Susunan seri pada Hambatan

a R1 b R2 c R3 d

Vab Vbc Vcd
Rs
a d

Vad = Vab + Vad Vcd
Vbc +

I Rs = I R1 + I R2 + I R3

Rs = R1 + R2 + R3

Susunan Paralel pada Hambatan

I1 R1 I = I1 + I2 + I3
I a I2 R2
b Vab = Vab Vab Vab
b RP R1 + R2 + R3

I3 R3 111 1
= +
RP R1 R2 + R3

I Rp

a

Vab

Contoh

• Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah

1 4 Ω 3 Ω Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7
2Ω
3Ω 5Ω 2Ω Rs =2+4+3+2+4+5+3
4Ω Rs =23 Ω

1 = 1+ 1 Rs = R1+RP+R2
RP R1 1 + R12 Rs = 4+2+3
6 3
2 6Ω 1 = Rs = 9 Ω
4Ω 3Ω RP

4Ω RP: 2 Ω 3Ω 1 =1 +2
3Ω RP 6 6
1 3
=
RP 6
RP = 2 Ω

3 2Ω 4Ω 2Ω 2Ω
4Ω
2Ω

4 2Ω 2Ω 4Ω
2Ω 6Ω
2Ω 2Ω
2Ω 8Ω 4Ω
24Ω 4Ω

2Ω 2Ω 2Ω
2Ω 2Ω
5

24Ω 12Ω 8Ω

2Ω 2Ω

Perhatikan gambar di bawah aV c
I= R
I1 R1 Vab = I R3

a 4Ω 6Ω c I = 18 volt Vab = 3 x 4
I R3 b 3Ω Vab = 12 V
6Ω

I2 R2 I= 3A Vbc = I1 R1

b Vbc = 1 x 6

V = 18 volt I1 : I2 = 1 : 1 Vbc = 6 V
R1 R2
Tentukan atau

a.Kuat arus total 1 : 1 Vbc = I2 R2
I1 : I2 = 6 3 x6 Vbc = 2 x 3
b.Kuat arus I1 dan I2
c.Tegangan ab dan tegangan bc I1 : I2 = 1 : 2 Vbc = 6 V

11 1 Rs = R3 + Rp
RP = R1 + R2 Rs = 4 + 2
1 11 1 xI 2 xI
I1 = 3 I2 = 3

RP = 6 + 3 Rs = 6Ω 1 x3 2 x3
I1 = 3 I2 = 3
13
RP = 2 Ω I1 = 1 A I2 = 2 A
R =6

Latihan 2 2Ω d 2Ω e

1 Tentukan 2Ω a 2Ω b 4Ω c
4Ω

a. Hambatan pengganti 2Ω f 2Ω
2Ω
b. Kuat arus total

c. Kuat arus I1 dan I2 V = 12 V

d. Tegangan Vab

a

I 2Ω I1 I2 3Ω Tentukan
a. Hambatan pengganti
12 V 4Ω 4Ω b. Kuat arus tiap hambatan
c. Tegangan tiap hambatan

1Ω 5Ω
b

GAYA GERAK LISTRIK (E)

Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara
ujung-ujung sumber tegangan pada saat tidak
mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian terbuka.

Pengukuran ggl

V

TEGANGAN JEPIT (V)

Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung –
ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik
atau dalam rangkaian tertutup.

Pengukuran tegangan jepit

V

Susunan Seri GGL Susunan Pararel GGL

E EE E
r rr
r
Etotal = n E E
rtotal = n r
E = ggl ( volt) r
r = hambatan dalam ( Ω ) E
n = jumlah baterai
r

Etotal = E
r

rtotal = n

HUKUM OHM DALAM RANGKAIAN TERTUTUP

Untuk sebuah ggl Hubungan ggl dan tegangan jepit

p Rq E = Vpq + I r
I

E,r I = Kuat arus ( A )
E = ggl ( volt )
Kuat Arus R = hambatan luar ( Ω )
r = hambatan dalam ( Ω )
Vpq = tegangan jepit ( volt )

Tegangan Jepit

Vpq = I R

LATIHAN

1. Sebuah elemen dengan GGL 20 volt memiliki hambatan
dalam 1 Ω. Jika elemen tersebut dihubungkan dengan
sebuah lampu 19 Ω. Tentukan besarnya:

a.Arus yang mengalir pada lampu
b.Tegangan jepit

2. Enam buah baterai masing – masing dengan GGL 1,5 volt
dan hambatan dalam 0,2 Ω disusun seri, kemudian ujung
– ujungnya dihubungkan dengan sebuah lampu pijar
yang berhambatan 1,8 Ω. Tentukan:

a.Kuat arus yang mengalir melalui lampu pijar
b.Tegangan jepit setiap baterai

LATIHAN

3. Tiga buah elemen yang dirangkai seri masing – masing memiliki

GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 Ω, dirangkai dengan hambatan

luar seperti gambar Tentukan

a.Hambatan luar

b.Kuat arus total (I) I1 6 Ω

c. Kuat arus I1 dan I2 I a 3Ω b c
d. Tegangan Vab, Vbc

e. Tegangan jepit I2 4 Ω

E EE

r rr

E=4V

r = 0,2 Ω

LATIHAN

4. Empat buah baterai 1,5 V, 1Ω disusun pararel kemudian
ujung-ujungnya dihubungkan dengan sebuah lampu pijar
yang memiliki hambatan 0,5 Ω. Tentukan :

a.Kuat arus yang mengalir melalui lampu pijar
b.Tegangan jepit setiap baterai