listrik dinamis

BERDASARKAN KURIKULUM TINGKAT SATUAN PENDIDIKAN

RIZAL M SUHARDI – SMPN 1 PRINGGABAYA

Soal-soal

Pendahuluan

Standar

Komp etensi

LISTRIK DINAMIS

Home

Materi

Daftar

Pustaka

FISIKA SMP

Untuk kelas IX semester Gasal

KTSP

Keluar


STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

KOMPETENSI DASAR

3.2 Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian sertapenerapannya dalam kehidupan sehari-hari

INDIKATOR

1. Menjelaskan konsep arus listrik dan beda potensial listrik

2. Membuat rangkaian komponen listrik dengan berbagai variasi baik serimaupun paralel

3. Menyelidiki hubungan antara arus listrik dan beda potensial dalam suaturangkaian (Hukum Ohm)

4. Menggambarkan arus listrik dan beda potensial dalam bentuk tabel dangrafik.

5. Menggunakan Hukum Kirchoff I untuk menghitung V dan I dalam rangkaian

6. Menghitung hambatan pengganti rangkaian listrik seri dan paralel


Wah…. Bagaimana bisa seperti itu

ya. ??????????

Pernahkah kalian :

1. Menyalakan lampu dirumah

2. Menyalakan kipas angin

3. Menyalakan radio

4. Menyalakan Komputer

5. Dll

Bagaimana perlengkapan tersebut dapat

menyala, apa yang sebenarnya terjadi ??

Arus Listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang

mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu.

Secara matematis dinyatakan sebagai :

t

qI

I = Kuat arus listrik (Ampere)q= muatan listrik ( Coulomb )

t = waktu (sekon)

1 A = 1 C/s

1 mA = 0,001 A µA (Mikroampere)= 0,000001 A

Satu Ampere didefinisikan sebagai

muatan listrik sebesar 1 coulomb

yang mengalir dalam penghantar

selama satu sekon

1 A = 1 C/s

Contoh Kuat arus pada sebuah muatan listrik sebesar 300 mA.

Berapa besar muatan listrik yang mengalir pada

rangkaian itu setiap menitnya ?

Dik : I = 300 mA = 300x 0,001 A = 0,3 A

t = 1 menit = 60 s

Dit : q =........?

Jb :

q = I x t

q = 0,3 A 60 s = 18 C

t

qI

Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapatmengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.

Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu

rangkaian

• Mengapa Lampu mati ?

Rangkaian Terbuka

• Mengapa Lampu menyala ?

Rangkaian Tertutup

Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

INGAT >>>

Lampu Menyala Menunjukkan Adanya Arus Listrik.. Arus

Listrik.Timbul Pada Rangkai Tertutup,,,,,,, Jadi Sakelar

Digunakan Untuk Membuat Rangkaian Listrik Menjadi

Terbuka Atau Tertutup.

Rangkaian Terbuka Rangkaian Tertutup

1.Rangkaian terbuka (tidak ada arus listrik

mengalir)

2.Rangkaian tertutup (ada arus listrik mengalir)

Aliran muatan listrik dalam suatu rangkaian dapat dianalogikan

(diumpakan) seperti aliran air.

Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub + )

ke potensial rendah ( kutub - ).

Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub - ) ke potensial

tinggi ( kutub + ).

Potensial

tinggi

Potensial rendah

Beda Potensial

Beda potensiallistrik adalah energi yang di

gunakan untuk memindahkan muatan listrik tiap

satu muatan

Rumus

Q

WV

V= Beda potensial ( volt )W = Energi (joule)Q = Muatan listrik (coulomb)

Mengukur kuat arus listrik

Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeteratau ammeter.

Amperemeter disusun seri dengan komponen yang akandiukur kuat arusnya.

Nilai yang terukur =

Cara membaca Amperemeterskala maksimum

skala yang ditunjuk jarum

skala batas ukur

Nilai yang ditunjuk jarum

Nilai maksimum

34

100X 1 = 0,34 A

Klik

Klik

Klik

x Batas ukur

Saklar dan SekeringSaklar adalah alat untuk menyambung atau

memutus aliran arus listrik.

Saklar ada dua jenis :

1. Saklar manual : menutup / membuka rangkaian listrik dengan tangan

2. . Saklar otomatis : bekerja dengan bantuan perlatan listrik.

Sekering adalah alat untuk membatasi kuat

arus listrik maksimum yang mengalir.

arusground

netral

isolatorpenjepit

sekering

Sumber TeganganSumber tegangan adalah alat

yang dapat membuat beda potensial.

Berdasarkan arus yang ditimbulkan sumber tegangan dibedakan atas :

1. Sumber tegangan arus bolak balik ( AC)

Contoh : generator, dinamo sepeda, stop kontak PLN

2. Sumber tegangan arus searah ( DC)

Contoh : elemen volta, baterai,akumulator , sel surya

1. Elemen Volta

Larutan asam

sulfat encer

Lempeng seng

Batang tembaga

+-

Tersusun atas plat tembaga sebagai elektrod positif,

plat seng sebagai elektrod negatif dan larutan asam

sulfat sebagai larutan yaitu larutan yang dapat

menghantarkan arus listrik.

2. Elemen Kering ( batu baterai )

Beda potensial = 1,5 V

Tersusun batang karbon sebagai elektrod positif, bon

yang terbuat dari seng sebgai elektrode negatif dan

larutan alumunium klorida sebagai larutan elektrolit .

3. Akkumulator (aki )

Tersusun atas plat timbal sebagai elektrod positif dan

larutan elektrolit dibatasi dengan bahan isolator agar

kedua elektrod tidak bersentuhaan

Pada saat aki digunakan terjadi perubahan energi kimia

menjadi energi listrik.

Pada saat akki diisi ulang terjadi perubahan energi listrik

menjadi energi kimia

Bagian –

bagian

dari aki

Stop kontakstop kontak merupakan sumber tegangan listrik yang

berasal dari PLN. Energi listrik dihasilkan oleh generator

listrik yang akan mengubah bentuk energi lain.

Gaya gerak listrik (ggl)

Gaya gerak listrik adalah beda potensial

antara kutub-kutub sumber tegangan

sebelum dipasang pada rangkaian listrik.

Tegangan jepit adalah beda potensial antara

kutub-kutub sumber tegangan setelah

dipasang pada rangkaian listrik.tegangan

jepit.

GGL lebih besar dari pada tegangan jepit

GGL diberi simbol “ E ”

Mengukur Beda Potensial

( tegangan listrik ) Alat pengukur tegangan listrik adalah voltmeter

Voltmeter dipasang paralel dengan komponen

yang akan diukur beda potensialnya.

Kutub positif voltmeter dihubungkan dengan positif

sumber tegangan sedangkan Kutub negatif voltmeter

dihubungkan dengan negatif sumber tegangan

Mengukur arus listrik dan beda potensial

Hukum Ohm

menyatakan bahwa besar arus yang mengalir

pada suatu konduktor pada suhu tetap

sebanding dengan beda potensial antara

kedua ujung-ujung konduktor

HUBUNGAN ANTARA V , I dan R

GEORGE SIMON OHM

GAMBAR RANGKAIAN HUKUM OHM

Simbol Komponen Listrik

: sumber tegangan atau beda potensial

: penghantar berarus listrik; arah panah menunjukkan arah aliran arus listrik.

: hambatan listrik atau resistor

: sakelar

: alat ukur amperemeter

: alat ukur voltmeter

: alat ukur ohmmeter

Rangkaian Hambatan Listrik1. Rangkaian Seri

1 2 3

Diganti

Pada rangkaian Seri tersebut berlaku :

Sehingga pada Rangkaian Seri berlaku,

Dengan n = jumlah resistor

321

321

321

321

,

RRRR

IRIRIRIR

IRV

dengan

IRIRIRV

VVVV

total

total

totalAB

AB

AB

nseri RRRRR ......321

Contoh SoalTiga buah hambatan, masing-masing

sebesar 30 ohm, 40 ohm, dan 50 ohmdirangkai seri dengan sumber tegangan 60 volt.

a. Berapa hambatan penggantinya?

b. Berapa kuat arus pada rangkaiantersebut?

Penyelesaian : Diketahui :

Ditanya : a. Rs = …? b. I = …? Jawab :

a.

b.

Jadi hambatan penggantinya adalah 120Ω dan kuat arusnya adalah 0,5 A

40

30

2

1

R

R

VV

R

60

503

120

504030

321

s

s

s

R

R

RRRR

AAV

R

VI

s

5,02

1

120

60

2. Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel berlaku :

V

Contoh SoalTiga buah hambatan dipasang secara

paralel. Masing – masing sebesar 60Ω. Jika sumber tegangan 12 volt, tentukan:

a. Berapa hambatan penggantinya ?

b. Berapa kuat arus yang mengalir ?


Ditanya : a. Rp = …? b. I = …? Jawab :

a. b.

Jadi hambatan penggantinya adalah 20Ω dan kuat arusnyaadalah 0,6 A

VV

RRR

12

60321

203

60

60

31

60

1

60

1

60

11

1111

321

p

p

p

p

RR

R

RRRRA

V

R

VI

p

6,020

12

Rangkaian Seri-Paralel tersebut bisa

diganti menjadi :

Contoh soal

Dari rangkaian di atas, tentukan :

a. Hambatan penggantinya ?

b. Kuat arus listrik yang mengalir ?



a.

6

3

2

1

R

R

6,35

18

18

5

18

3

18

21

6

1

9

11

111

3

p

p

p

sp

RR

R

RRR

963

21

s

s

R

RRR

VV

R

6

63

b.

Jadi hambatan penggantinya sebesar 3,6Ω dan kuatarus listriknya adalah 1,67A

AV

R

VI

p

67,16,3

6

Contoh soal

Jika sumber tegangan pada rangkaian di atas 15 V, tentukan :

a. Hambatan penggantinya ?

b. Kuat arus listriknya ?



a.

10

15

2

1

R

R

65

30

30

5

30

3

30

21

10

1

15

11

111

21

p

p

p

p

RR

R

RRR

1046

3

s

ps

R

RRR

VV

R

15

43

b.

Jadi hambatan penggantinya sebesar 10Ω dan kuat aruslistriknya adalah 1,5A

AV

R

VI

s

5,110

15

Hk. Khirchoff I I masuk = I keluar

KHIRRCHOFF

Contoh Soal

Jika I = 10 A, I1=I3=3 A, Berapakah besar kuat

arus I2 ?

Penyelesaian :

Diketahui :

Ditanya : I2 = ….?

Jawab :

Jadi besar kuat arus I2 adalah 4A

AII

AI

3

10

31

)( 312

321

IIII

IIII

II keluarmasuk

AI

AAI

AAAI

4

610

)33(10

2

2

2

Panjang kawat penghantar ( l )

Semakin panjang kawat semakin besar

besar pula nilai hambatannya.

Luas penampang kawat penghantar (A)

Semakin besar penampang penghantar,

semakin kecil nilai hambatannya.

Hambat jenis kawat penghantar ( ρ )

Semakin besar hambat jenis penghantar,

semakin besar nilai hambatannya.

Secara matematis ditulis :

A

lR

l

A

ρ

Faktor-faktor yang mempengaruhi

nilai hambatan suatu penghantar

Pemutus ArusUntuk mencegah hubungan singkat, maka listrik

harus dalam rangkaian terbuka (arus tidak

mengalir) begitu terjadi hubungan singkat.

Caranya adalah memasanag kawat pengantar

yang relatif mudah terputus pada rangkaian

listrik.

Pemutus arus (sekering) terdiri atas logam yang

dapat bengkok jika logam kena panas akibatnya

aliran listrik terputus. Rangkaian dapat

difungsikan kembali dengan mengembalikan

sakelar pemutus arus ke posisi semula.

SOAL

1. Jumlah muatan listrik yang mengalir dalam

penghantar setiap sekon disebut …….

D. Tegangan listrik

A. Energi listrik

C. Kuat arus listrik

B. Daya listrik

benar

salah

salah

salah

SOAL2. Jika tegangan pada ujung-ujung resistor 4 ohm

adalah 12 volt, kuat arus melalui resistor adalah

……….

A. 0,33 A

B. 4,0 A

D. 3,0 A

C. 48 A

benar

salah

salah

salah

SOAL3. Berikut ini yang termasuk bahan isolator

listrik adalah …….

C. emas

B. mika benar

salah

D. Aluminium

A. batang karbon salah

salah

SOAL

4. Perhatikan gambar di

samping.

Bila I1 = I3 , maka I4adalah ……

D. 3 A

A. 11 A

C. 7 A

B. 6.A

benar

salah

salah

salah

5. Perhatikan gambar :

Bila R1 = 6 ohm,

R2 = R3 = 2 ohm dan beda potensial14 volt, maka kuatarusnya (I) ………

C. 6 A

B. 2 A benar

salah

D. 7 A

A. 1 A salah

salah

1. Buku paket fisika depdikbud,

budikase, jakarta.

2. Buku fisika ganeca exact, bandung.

3. Buku fisika erlangga, jakarta.

4. www..Ednik.Com

DAFTAR PUSTAKA

1. Buku paket fisika depdikbud,

budikase, jakarta.

2. Buku fisika ganeca exact, bandung.

3. Buku Sains Fisika SMP erlangga,

jakarta.

4. www..Ednik.Com

DAFTAR PUSTAKA

listrik dinamis

Documents