kelompok 8 kelistrikan

IPA DASARIPA DASARKELISTRIKANKELISTRIKANKelompok 8Kelompok 8

1. Fanti Annisa1. Fanti Annisa 4001414008 (@4001414008 (@__fannisa_)fannisa_)

2. Reda Harwinanda2. Reda Harwinanda 4001414043 (@reananna)4001414043 (@reananna)

3. Umi Chulsum3. Umi Chulsum 4001414044 (@umi10_)4001414044 (@umi10_)

LISTRIK DINAMISLISTRIK DINAMIS

• Listrik adalah salah satu bentuk energi yang Listrik adalah salah satu bentuk energi yang

ditimbulkan oleh gerak partikel-partikel ditimbulkan oleh gerak partikel-partikel

bermuatan yang disebut elektron. Listrik bermuatan yang disebut elektron. Listrik

sudah ada sejak terbentuknya alam raya ini. sudah ada sejak terbentuknya alam raya ini.

Kalian dapat melihat fenomena listrik secara Kalian dapat melihat fenomena listrik secara

alami di alam raya ini yaitu petir. Di awan alami di alam raya ini yaitu petir. Di awan

terjadi loncatan elektron yang akan terjadi loncatan elektron yang akan

membentuk petir.membentuk petir.

•Arus listrik bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, dari positif ke negatif, dari anoda ke katoda. Syarat terjadinya arus listrik adalah karena adanya perbedaan potensial yang ditimbulkan oleh sumber arus atau sumber tegangan. Jadi arus listrik adalah muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.

• Besarnya arus listrik dinamakan kuat arus listrik yang didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang mengalir pada penampang suatu konduktor tiap satu satuan waktu.

• Dimana:Dimana:

• I = Kuat arus listrik (Coulomb/sekon atau Ampere)I = Kuat arus listrik (Coulomb/sekon atau Ampere)

• Q = jumlah muatan (Coulomb)Q = jumlah muatan (Coulomb)

• t = waktu tempuh (sekon)t = waktu tempuh (sekon)

• Ketika terjadi mati listrik, maka lampu-lampu tidak Ketika terjadi mati listrik, maka lampu-lampu tidak

akan menyala, karena tidak ada arus yang mengalir. akan menyala, karena tidak ada arus yang mengalir.

Bagaimana agar arus listrik dapat mengalir terus ? Bagaimana agar arus listrik dapat mengalir terus ?

Agar arus listrik dapat mengalir terus dalam suatu Agar arus listrik dapat mengalir terus dalam suatu

penghantar, maka pada ujung-ujung penghantar harus penghantar, maka pada ujung-ujung penghantar harus

selalu ada beda potensial. Alat yang dapat selalu ada beda potensial. Alat yang dapat

menghasilkan beda potensial atau tegangan listrik menghasilkan beda potensial atau tegangan listrik

adalah sumber tegangan atau sumber arus listrik. adalah sumber tegangan atau sumber arus listrik.

Sumber tegangan bermacam-macam, diantaranya Sumber tegangan bermacam-macam, diantaranya

adalah elemen volta, elemen kering, dan aki. adalah elemen volta, elemen kering, dan aki.

• Hukum ohm mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan Hukum ohm mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan

beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm

(1787-1854), melalui eksperimennya menyimpulkan bahwa arus I (1787-1854), melalui eksperimennya menyimpulkan bahwa arus I

pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang

diberikan ke ujung-ujung kawat penghantar tersebut: diberikan ke ujung-ujung kawat penghantar tersebut:

• Besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar tidak Besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar tidak

hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan

yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik

berbanding terbalik dengan hambatan:berbanding terbalik dengan hambatan:

• Makin besar hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Dengan demikian, arus I yang mengalir berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Ohm, dan dinyatakan dengan persamaan:

•Hambatan disebut juga resistor (R) dengan Hambatan disebut juga resistor (R) dengan

satuan ohm (satuan ohm (Ω) Ω) yang berguna untuk mengatur yang berguna untuk mengatur

besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui

suatu rangkaian listrik. Alat ukur yang digunakan suatu rangkaian listrik. Alat ukur yang digunakan

untuk mengukur suatu hambatan adalah untuk mengukur suatu hambatan adalah

ohmmeter. Hambatan yang dimiliki oleh suatu ohmmeter. Hambatan yang dimiliki oleh suatu

bahan penghantar dapat mempengaruhi kuat bahan penghantar dapat mempengaruhi kuat

arus yang mengalir pada penghantar tersebut.arus yang mengalir pada penghantar tersebut.

•Berdasar sifat resistivitas bahan, suatu bahan Berdasar sifat resistivitas bahan, suatu bahan

dibagi menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dibagi menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator,

semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan

yang kecil, sehingga dapat menghantarkan yang kecil, sehingga dapat menghantarkan

listrik dengan baik. listrik dengan baik.

• Pada rangkaian listrik tidak bercabang, kuat arus Pada rangkaian listrik tidak bercabang, kuat arus

yang melalui tiap komponen adalah sama besar. yang melalui tiap komponen adalah sama besar.

Pada rangkaian listrik bercabang, arus listrik terbagi Pada rangkaian listrik bercabang, arus listrik terbagi

pada setiap percabangan dan besarnya tergantung pada setiap percabangan dan besarnya tergantung

ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut.ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut.

• Besarnya arus listrik pada masing-masing cabang dikenal Besarnya arus listrik pada masing-masing cabang dikenal

dengan hukum Kirchhoff I yang berbunyi: “pada rangkaian dengan hukum Kirchhoff I yang berbunyi: “pada rangkaian

listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada

suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang

keluar dari titik cabang itu”.keluar dari titik cabang itu”.

HAMBATAN DALAM RANGKAIAN DAPAT DIRANGKAI SECARA SERI, PARALEL, ATAU SERI-PARALEL (GABUNGAN).A. RANGKAIAN SERI

• Penyusunan hambatan listrik secara seri berfungsi untuk Penyusunan hambatan listrik secara seri berfungsi untuk

memperbesar hambatan dan pembagi tegangan. Arus listrik memperbesar hambatan dan pembagi tegangan. Arus listrik

adalah muatan listrik yang mengalir. Pada rangkaian hambatan adalah muatan listrik yang mengalir. Pada rangkaian hambatan

seri, muatan-muatan itu akan mengalir melalui semua seri, muatan-muatan itu akan mengalir melalui semua

hambatannya secara bergantian. Berarti muatan yang melalui R1, hambatannya secara bergantian. Berarti muatan yang melalui R1,

R2 dan R3 akan sama dan kuat arusnya secara otomatis harus R2 dan R3 akan sama dan kuat arusnya secara otomatis harus

sama. Karena I sama, maka sesuai hukum Ohm, dapat diketahui sama. Karena I sama, maka sesuai hukum Ohm, dapat diketahui

bahwa beda potensial ujung-ujung hambatan akan sebanding bahwa beda potensial ujung-ujung hambatan akan sebanding

dengan besarnya hambatan R.dengan besarnya hambatan R.

A

V

V2

I2

V3

I3I

V1

I1

A. RANGKAIAN PARALEL

I1A

V

I2 I3

IP

• Penyusunan hambatan listrik secara paralel berfungsi untuk Penyusunan hambatan listrik secara paralel berfungsi untuk

membagi-bagi arus dan memperkecil hambatan listrik.membagi-bagi arus dan memperkecil hambatan listrik.

• Besar hambatan total pengganti pada rangkaian listrik paralel Besar hambatan total pengganti pada rangkaian listrik paralel

adalah kebalikan hambatan penggantinya sama dengan jumlah adalah kebalikan hambatan penggantinya sama dengan jumlah

kebalikan hambatan dari tiap-tiap penghambatnya.kebalikan hambatan dari tiap-tiap penghambatnya.

• Kuat arus yang melalui hambatan pengganti paralel sama Kuat arus yang melalui hambatan pengganti paralel sama

dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen.dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen.

•

• Tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sama, yaitu Tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sama, yaitu

sama dengan tegangan pada ujung-ujung hambatan sama dengan tegangan pada ujung-ujung hambatan

pengganti paralelnya.pengganti paralelnya.

• Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan bahwa “ Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan bahwa “

jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu

rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol”. Rangkaian rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol”. Rangkaian

tertutup (loop) dalam suatu rangkaian listrik adalah tertutup (loop) dalam suatu rangkaian listrik adalah

rangkaian keliling yang berasal dari suatu titik dan akhirnya rangkaian keliling yang berasal dari suatu titik dan akhirnya

kembali lagi ke titik tersebut.kembali lagi ke titik tersebut.

• Untuk menggunakan persamaan tersebut dalam satu atau dua Untuk menggunakan persamaan tersebut dalam satu atau dua

loop, harus memperhatikan hal-hal berikut :loop, harus memperhatikan hal-hal berikut :

• 1. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan 1. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan

bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.

• 2. GGL bertanda positif jika kutub positifnya lebih dulu dijumpai 2. GGL bertanda positif jika kutub positifnya lebih dulu dijumpai

loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatifnya lebih dulu loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatifnya lebih dulu

dijumpai loop. dijumpai loop.

•

Hal.: 21PENOMENA LISTRIK STATIS

TERJADINYA LISTRIK STATISTERJADINYA LISTRIK STATIS

Contoh penomena listrik statis

Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris plastik, digosok dengan sepotong kain

menyisir rambutKering dengan sisir plastik

menyetrika baju nilon

dll

MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK• Benda yang digosok dengan benda lain sehingga menimbulkan listrik statis disebut benda Benda yang digosok dengan benda lain sehingga menimbulkan listrik statis disebut benda

tersebut bermuatan listriktersebut bermuatan listrik

Hal.: 22GEJALA LISTRIK STATIS

Kedua penggaris yang di dekatkan saling tolak menolak

Dua penggaris plastik dan batang kaca dimuati dengan cara masing-masing digosok dengan kain (wol ).

Sumber Gambar Modul Listrik Statis, Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan

MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK

Hal.: 23GEJALA MUATAN LISTRIK

Kedua batang kaca yang di dekatkan saling tolak menolak

Penggaris plastik ditarik oleh batang kaca yang di dekatkan


Hal.: 24JENIS MUATAN LISTRIK

Ternyata setiap benda yang ditarik oleh kaca maka ditolak oleh penggaris plastik

setiap benda yang ditolak oleh kaca maka ditarik oleh penggaris plastik

Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan pada penggaris plastik yang digosok adalah muatan negatif.

Penomena ini menunjukkan bahwa terdapat dua muatan listrik statis

Muatan negatif (-)

Muatan positif (+)


Hal.: 25MUATAN LISTRIK

Muatan listrik

Dilambangkan dengan Q atau q

Memiliki satuan Coulomb (C)

muatan listrik elektron, Q = -1,6 x 10 -19 C

muatan listrik proton, Q = +1,6 x 10 -19 C

Muatan listrik elementer adalah 1,6 x 10 -19 C

HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB

Hal.: 26HUKUM COULOMB KLS XII

F12 = Gaya pada muatan 1 oleh muatan 2 ( Newton )

F 21 = Gaya pada muatan 2 oleh muatan 1 (Newton )r = jarak antara dua muatan 1 dan muatan 2 (meter )k = tetapan perbandingan, disebut dengan tetapan Hukum Coulomb.

Nilainya tergantung pada medium di dimana benda bermuatan berada

kUntuk ruang hampa atau udara, Nilai k = 9,0 x 109 Nm2 / C2


Hal.: 27HUKUM COULOMB

Nilai k (tetapan ) selain udara atau ruang hampa

4

1k

oK .

= permitivitas suatu medium

K = tetapan dielektrikUntuk udara atau ruang hampa K = 1

o = permitivitas udara atau ruang hampa

o = 8.854 187 82 · 10-12 C/vm



Contoh soal

Di udara terdapat dua buah muatan 10 μC dan 40 μC terpisah dalam jarak 20 cm

a. Berapakah besar gaya interaksi kedua muatan tersebut?b. Apabila kedua muatan ditempatkan di suatu medium yang konstanta dielektrikumnya 3.

Berapakah gaya yang dialami oleh muatan 40 μC ?



Penyelesaian : a. besarnya gaya interaksi kedua muatan adalah



b.

= 30 N

THE ELECTRIC FIELD THE ELECTRIC FIELD

• Medan listrik digunakan untuk menggambarkan keadaan daerah atau ruang di sekitar Medan listrik digunakan untuk menggambarkan keadaan daerah atau ruang di sekitar

benda yang bermuatan listrikbenda yang bermuatan listrik dimana setiap benda lain yang bermuatan bila ditempatkan dimana setiap benda lain yang bermuatan bila ditempatkan

pada ruang tersebut maka benda tersebut mengalami gaya listrik statis. pada ruang tersebut maka benda tersebut mengalami gaya listrik statis.

Hal.: 31MEDAN LISTRIK DI SEKITAR MUATAN

POTENSIAL POTENSIAL LISTRIKLISTRIK

Potensial Listrik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang berada di

dalam medan listrik. Potensial disebut lebih tinggi jika lebih banyak mempunyai muatan

positif daripada muatan negatifnya.

VVAA>V>VBB>V>VCC>V>VDD

++++++++

++

- - - - - - - - - - - - - - - - -

+++++

- - - - - - - - - - -

POTENSIAL POTENSIAL LISTRIKLISTRIK

Besarnya potensial listrik dapat dirumuskan :

Keterangan :

V = Potensial listrik (Volt)

W = Energi listrik (Joule)

q = Muatan listrik (Coloumb)

(

kelompok 8 kelistrikan

Education