Ada beberapa asas penting yang perlu di ingat dan di pahami kembali yaitu:
Dari beberapa asas tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus menerus terjadi perpindahan muatan atau electron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik. Agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus di buat berbeda potensialnya, ujung yang satu potensialnya harus lebih tinggi daripada ujung yang lain. Beda potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering di sebut dengantegangan lisrik. 2. Kuat Arus Listrik Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir melalui penampang suatu kawat penghantat per satuan waktu. Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus i yang mengalir besarnya adalah: Contoh soal : Pada sebuah kawat penghantar setiap menitnya mengalir muatan sebesar 3000 μC. Hitunglah besar kuat arus yang mengalir ?. Diket : Q = 3000 μC , t = 1 menit = 60 s Ditanya : I = …… ? Jawab : I = Q / t = 0,003 / 60 = 0,00005 A B. Hukum Ohm Dan Hambatan Listrik Pada tahun 1827, seorang ahli fisika bangsa Jerman bernama George Simon Ohm ( 1789-1854 ) menemukan hubungan antara arus dan tegangan listrik. Kuat arus yang mengalir pada suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum ohm. Dalam bentuk persamaan , hukum ini di tulis : Dalam persamaan tersebut, R dapat dianggap sebagai tetapan kesebandingan. Tetapan ini selanjutnya disebut hambatan listrik (resistor ). Dari persamaan hukum ohm ini, dapat disimpulakn sebagai berikut : Kuat arus yang mengalir dalam suatu kawat penghantar ( yang tidak mengalami perubahan suhu ) besaranya :
Contoh soal : Sebuah penghantar memiliki hambatan sebesar 100 Ω masing – masing kakinya dihubungkan dengan sumber tegangan 20 volt. Berapakah besarnya arus yang mengalir melalui hambatan tersebut ? Diket : R = 100 Ω , V = 20 volt Dit : I : ……… ? Jawab : I = V / R = 20 / 100 = 2 / 10 = 0,2 A
Besar hambatan listrik pada suatu penghantar di pengaruhi oleh jenis bahan dari penghantar tersebut. Besarnya hambatan listrik tersebut dapat di rumuskan : Percoban-percobaan yang teliti mununjukan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:
Contoh soal : Sebuah kawat penghantar panjangnya 1 km dan deameternya 4 mm. Bila hambatan jenisnya 0,0000000628 ohm. m. Berapakah besar hambatan kawat tersebut ?. Diket : l = 1 km = 1000 m , d = 4 mm = 0,00 4 m , ρ = 0,0000000628 ohm. m Ditanya : R = …… ? Jawab : R = ρ . (l / A) = 0,0000000628 . (1000 / (3,14 . 0,004²) = 2,5Ω 2. Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan Jenis Besarnya hambatan listrik pada suatu bahan penghantar juga dipengaruhi leh suhu badan tersebut, persamaan matemaisnya adalah : C. Hukum Kirchof Menurut hukum kirchof 1, jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari ttik percabangan itu. Alat ukur yang biasa digunakan dalam dalam pengukuran besar-besaran lisrik yaitu, ampere meter, voltmeter, meter dasar, multitester dan osiloskop.
2. Rangkaian Listrik Arus Searah Arus listrik yang mengalir hanya ke satu arah disebut arus searah (direct current, disingkat DC). Arus listrik yang lebih banyak dipakai orang ialah arus bolak – balik (alternating current, disingkat AC ). D. Rangkaian Hambatan Seri Dan Paralel Komponen-komponen listrik seperti lampu, radio, TV, setrika dan sebagainya, dapat di rangkai (disusun) seri, parallel, atau gabungan seri dan parallel a. Rangkaian Seri Pada rangkaian seri di atas , berlaku : Contoh soal : 3 buah hambatan masing – masing nilanya 1 ohm, 3 ohm dan 6 ohm. Hitunglah besarnya hambatan pengganti seri (Rs). Diket : R1 = 1 ohm, R2 = 3 ohm , R3 = 6 ohm Dit : Rs : ……… ?. Jawab : Rs = R1 + R2 + R3 = 1 + 2 + 6 = 10 Ohm Contoh soal : Contoh soal : 3 buah hambatan masing – masing nilanya 1 ohm, 3 ohm dan 6 ohm. Hitunglah besarnya hambatan pengganti jika dirangkai paralel (Rp). Diket : R1 = 1 ohm, R2 = 3 ohm , R3 = 6 ohm Dit : Rp : ……… ?. Jawab : 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 =1/1+1/3+1/6 1/Rp = 6/6 +2/6+1/6 = 9/6 Rp = 6/9 = 1/3 ohm Contoh Rangkaian Gabungan . Perhatikan rangkaian hambatan(resistor) campuran di bawah ini! Tentukan : Penyelesaian : a. Hambatan total rangkaian : 1/RBC =1/R2+1/R3=1/1+1/2=2/2+1/2=3/2 Hambatan total rangkaian : Rtot=R1+RBC=2+2/3=6/3+2/3=8/3Ω E. Sumber Arus Searah Sumber arus searah adalah sumber energy listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar arahnya selalu tetap (konstan). Sumber arus searah ini dapat berasal dari hasil proses kimia atau dari proses lainnya. Sumber-sumber arus searah yang berasal dari proses kimia disebut elemen-elemen elektrokimia. a. Elemen-Elemen Elektrokimia Prinsip dasar dari suatu elemen elektrokimia ialah dua lempeng logam berbeda jenis dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan lempeng yang satu tidak bersentuhan dengan lempeng lainnya. Suatu reaksi kimia menyebabkan kedua logam melepaskan electron-elektron ke larutan. Salah satu lempeng melepaskan electron lebih banyak daripada lempeng lain, sehingga lempeng itu potensialnya menjadi lebih rendah dari pada lempeng lain tadi. Beda potensial antara kedua lempeng tersebut dapat menimbulkan arus listrik dalam suatu rangkaian. Elemen elektrokimia dapat di golongkan menjadi dua golongan yaitu, elemen primer danelemen sekunder. b. Elemen primer Pada elemen primer, reaksi kimianya tidak dapat di balikan, sehingga elemen jenis ini hanya dapat dipakai selama reaksi di dalamnya berlangsung. Jika reaksi kimia selesai, maka bahan kimia di dalamnya tidak dapat di kembalikan menjadi bahan kimia semula. Contoh sumber arus yang termasuk elemen primer yaitu, elemen volta, elemen leclance, elemen kering, elemin alkalin dan elemen raksa. c. Elemen sekunder Dalam kehidupan sehari-hari, elemen sekunder ini dikenal dengan sebutan akumulator atauaki. Akumulator merupakan elemen elektrokimia bahan-bahan pereaksinya dapat diperbaharui kembali. Artinya, apabila bahan-bahan pereaksinya sudah tidak berfungsi lagi maka dapat diperbaharui kembali dengan cara mengalirkan arus listrik dari sumber luar yang arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan akumulator. d. Generator Arus Searah Selain diperoleh dari elemen-elemen elektrokimia, sumber arus searah dpaat juga didapat dari generator arus searah. Generator adalah alat yang dapat mengubah energy mekanik (gerak) menjadi energy listrik. Energy listrik pada generator timbul karena adanya peristiwa induksi. Generator ada yang menghasilkan arus bolak-bali (AC) dan ada yang menghasilkan arus searah (DC). Perinsip kerja dari kedua jenis generator ini pada dasarnya sama. Perbedaannya terletak pada bentuk komutatornya. Generator AC memiliki dua cincin yang terpisah, sedangkan generator DC memiliki satu cincin yang terbelah dua F. Daya Dan Energy Listrik Daya listrik yaitu kemampuan suatu perangkat listrik untuk menerima dan memanfaatkan energy listrik. Besarnya daya listrik dapat ditentukan dengan persamaan. Hitunglah daya lampu bila lampu itu menggunakan tegangan 110 volt dan hambatan lampu saat pijar 200 ohm. Jawab: Diketahui : V = 110 volt Ditanya : P = ……… ? Jawab : P = 60,5 watt Tugas :
|