BAB 1 Listrik Arus Searah_XII_revisi.pptx

Ini adalah latihan TKA

1. BAB I

2. Rangkaian Arus Searah Fisika Kelas XII

3. Perbedaan Arus listrik dan kuat arus listrik ? Arus listrik Arus listrik   mengalir dari titik berpotensial tinggi ke potensial rendah . Kuat arus listrik Kuat arus listrik didefinisikan sebagai laju aliran muatan listrik ( ) yang memalui penghantar dalam selang waktu tertentu ( ) Contoh penghantar : kawat = arus (ampere) = muatan (coulomb) = waktu ( sekon )  

4. Arus yang mengalir dalam arah konstran . Kutub positif (+) akan selalu menghasilkan polaritas positif , begitu juga kutub negative. Contoh : battery, accu , dynamo Arus yang mengalir dengan polaritas yang berubah-ubah . Dimana masing-masing terminalnya selalu bergantian . Contoh : alternator ((AC generator), PLN

5. Tokoh fisika dalam bidang kelistrikan André-Marie Ampère Charles-Augustin de Coulomb Alessandro Volta Georg Simon Ohm James Watt

6. Contoh gejala listrik dalam kehidupan Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya . Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur , dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi ( atas atau bawah ), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya . Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar , maka akan terjadi pembuangan muatan negatif ( elektron ) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan . Pada proses pembuangan muatan ini , media yang dilalui elektron adalah udara . Pada saat   elektron   mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara .

7. Mengapa ampere meter dipasang secara seri ? Amperemeter   adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur arus listrik di suatu titik . Dengan demikian , alat harus dirangkai secara seri karena besar arus pada rangkaian seri tetap sama . Jika dipasang paralel maka arus akan berbeda di setiap cabang dan arus listrik akan terbagi menjadi beberapa bagian .

8. batrai alternator dinamo accu Sumber arus PLN

9. Contoh soal Kuat arus listrik sebesar 2,4 A mengalir pada kawat penghantar selama 4 menit . Berapakah besarnya muatan yang mengalir pada kawat ? Berapakah jumlah electron yang mengalir ? ( muatan 1 electron = 1,6.10 -19 C) Diketahui: Arus (I) = 2,4 A Waktu ( ) = 4 menit x 60 sekon = 240 s   Jawaban: Rumus kuat arus coulomb b. Menghitung banyaknya elektron elektron   Ditanyakan : N  

10. Hambatan listrik Hambatan listrik adalah daya hambat suatu zat atau benda terhadap listrik. Makin kecil hambatannya, makin mudah arus melewatinya, begitu juga sebaliknya. Nama lain Hambatan : resistansi (R) Simbol Yunani : (ohm)  

11. Hambatan listrik Hambatan kawat penghantar sebanding dengan Panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang .     = hambatan listrik (ohm) = hambatan jenis (ohm.m) = Panjang hambatan (m) = luas hambatan (m 2 )  

12. Contoh soal Sebuah kawat tembaga sepanjang 0,5 m mempunyai penampang berbentuk lingkaran berdiameter 1,3 mm. Jika hambatan jenis tembaga , berapa hambatan kawat tersebut? 1,3 mm = 1,3.10 -3 m   Diketahui: A = = 0,5 m   Jawaban:     Ditanyakan : R?

13. Gaya Gerak Listrik Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara kedua ujung sumber listrik ( misalnya baterai ) ketika tidak mengalirkan arus listrik . Simbol   Tegangan jepit (V) Tegangan jepit merupakan tegangan yang terbaca ketika rangkaian telah mengalirkan arus . Tegangan yang diukur pada ujung-ujung terminal a dan b disebut tegangan terminal atau tegangan jepit       = gaya gerak listrik (Volt) = kuat arus listrik (ampere) = hambatan (ohm) = hambatan dalam (ohm) = tegangan jepit (volt)  

14. Contoh soal Ujung- ujung terminal sumber GGL dengan dan dihubungkan dengan tegangan luar sebesar sehingga membentuk rangkaian tertutup . Hitunglah Arus yang mengalir Tegangan terminal sumber   Diketahui:   Ditanya: a. ? b.   Jawaban: Arus yang mengalir ampere Tegangan terminal V  

15. Hukum Ohm Hasil eksperimen Ohm (Simon Ohm, 1787-1854) menunjukan bahwa arus listrik yang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial yang diberika pada ujung-ujungnya     = beda potensial / tegangan (volt) = kuat arus listrik (ampere) = hambatan / resistansi (ohm)  

16. Contoh soal Dalam sebuah lampu senter mengalir arus 300 mA dari sumber tegangan berupa sebuah baterai 1,5 V. Berapa hambatan lampu tersebut ? Jika tegangan menjadi 1,2 V, berapa arus yang mengalir ? Diketahui: = 300 mA = 300.10 -3 = A   Ditanya: a. ? b. jika tegangan 1,2 V?   Jawaban: Hambatan R Arus pada V=1,2 v A  

17. Contoh soal Pehatikan gambar berikut . Tentukan besarnya I total, I1 dan I2 pada rangkaian tersebut .

18. Rangkaian Hambatan

20. Rangkaian seri Arus yang mengalir A   Contoh soal Dua buah resistor 100 ohm dihubungkan ke sumber tegangan 24 V. Hitunglah hambatan ekivalen setiap resistor jika kedua resistor tersebut disusun secara : Seri Paralel Rangkaian Paralel A  

21. Hukum Kirchhoff Gustav Robert Kirchhoff ( lahir di Königsberg , Prusia , 12 Maret 1824 – meninggal di Berlin, Jerman , 17 Oktober 1887 pada umur 63 tahun ) adalah seorang fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik , spektroskopi , dan emisi radiasi benda hitam yang dihasilkan oleh benda-benda yang dipanaskan .

22. “ Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut ”   “Pada setiap rangkaian tertutup , jumlah beda potensialnya harus sama dengan nol ”   = beda potensial / tegangan (volt) = kuat arus listrik (ampere) = hambatan / resistansi (ohm)  

23. Contoh Soal hukum 1 Kirchhoff Perhatikan gambar berikut . Diketahui besarnya arus listrik yang melalui = 1 A, = 3 A, = 0,5 A, tentukan besarnya arus listrik yang melalui dan !   = A = A  

24. Hukum 2 Kirchhoff Strategi menyelesaikan persoalan Hukum 2 Kirchhoff

25. Strategi penggunaan hukum Kirchhoff

26. Strategi penggunaan hukum Kirchhoff

27. Analisis rangkaian tertutup sederhana (1 loop) Beri lebel sumber tegangan (+/-) Beri lebel titik-titik tertentu Menentukan arah loop, bisa dilakukan sembarang Menerapkan hukum Kirchhoff Dari titik a bergerak ke kiri bertemu tegangan sebesar 12 volt melewati kutub – ke +, maka + Bertemu dengan , karena arus yang dipilih searah dengan loop, maka ( ) Bergerak lagi menuju , karena arus yang dipilih searah dengan loop, maka ( ) Selanjutnya tegangan 9V, karena bertemu dengan kutub + ke -, maka Setelah itu menuju , karena arus yang dipilih searah dengan loop, maka ( )   + - + - a b c d 20 Ω 9V 6 Ω 10 Ω 12 V volt   Untuk baterai, tanda beda potensial positif jika arah gerak dari terminal negatif ke positif, dan sebaliknya.   Untuk resistor, tanda beda potensial negatif jika arah loop pilihan kita sama dengan arus yang dipilih melalui resistor tersebut, dan sebaliknya   volt       ampere   I I

28. Daya dan energi listrik

29. Daya listrik Daya Listrik atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Electrical Power adalah jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah sirkuit / rangkaian . = daya (watt) = tegangan (volt) = arus (ampere) = hambatan (ohm) = energi listrik (joule) = waktu ( sekon ) W = usaha    

30. Contoh soal Diana sedang melakukan sebuah usaha sebesar 1500 Joule untuk memindahkan sebuah kursi selama 10 menit . Hitunglah besarnya daya yang dilakukan oleh Diana untuk memindahkan kursi tersebut ! Sebuah pendingin ruangan memerlukan tegangan 440 V dan arus listrik sebesar 2,4 A untuk mengaktifkannya . Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya ? Ica memiliki rangkaian lampu pijar yang menggunakan   battery   sebagai sumber tenaganya .  Battery   tersebut memiliki tegangan sebesar 48 Volt dengan hambatan pada lampunya sebesar 6 ohm. Berapakah daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar tersebut ?

31. Energi listrik Daya mempunyai laju perubahan energy per satuan waktu. Dengan mengetahui daya yang dimiliki suatu peralatan listrik dan durasi pemakaian, kita dapat menghitung energy yang diserapnya. Jika daya suatu peralatan adalah dan digunakan selama waktu , energy yang diserap peralatan itu adalah…    

32. Contoh soal Energi listrik merupakan energy yang diperlukan untuk peralatan alat listrik . Energi yang dihasilkan dapat berasal dari berbagai sumber , seperti air, minyak , batu bara , angin , panas bumi , nuklir , matahari , dan lainnya . Satuan pokok energi listrik adalah Joule, satuan lain adalah KWh ( Kilowattjam ). Listrik untuk industri dan perumahan dihasilkan dari pembangkit listrik , misalnya : PLTA, PLTB, PLTD (diesel), PLTM, PLTS ( surya ), PLTU, dan lainnya . Setiap bulan , kita diwajibkan untuk membayar besarnya biaya energy listrik yang pada PLN (Perusahaan Listrik Negara). Harga energi listrik per KWH adalah Rp 1.200,- No Alat Elektronik Jumlah Daya (watt) Lama Pemakaian perhari (jam) 1 Lampu neon 5 40 8 2 Mesin cuci 1 350 4 3 Kulkas 2 150 24 4 Setrika 1 350 3 5 Rice cooker 1 320 4 6 Dispenser 1 250 12                    

33. Amperemeter, voltmeter, ohmmeter

34. Amperemeter Amperemeter adalah salah satu alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur seberapa besar kuat arus listrik yang terdapat pada sebuah rangkaian. Jika anda menggunakan alat ini, anda akan menjumpai tulisan A dan mA.

35. Rangkaian mperemeter Amperemeter dipasang secara seri Hasil ukur amperemeter = Skala ukur batas ukur = skala maksimal  

36. Voltmeter Voltmeter merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik dari suatu rangkaian. Secara garis besar, voltmeter digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu voltmeter analog dan voltmeter digital.

37. Manfaat listrik dalam kehidupan Sebagai sumber penerangan , terutama malam hari.Sebagai sumber energi panas , contohnya pada rice cooker. Penghasil energi gerak , contohnya pada kipas angin . Penghasil energi suara , contohnya speaker atau alat penegras suara.Sebagai pengganti BBM, contohnya kereta listrik , sepeda motor listrik.Sebagai antuan pada alat olahraga , contoh alat di gym. Sebagai sumber pengobatan , contoh alat terapi . Menghasilkan energi kimia . Sebagai pengubah data, contohnya pada komputer dan smartphone. Sebaga alat bantu belajar , contohnya memanfaatkan ebook untuk belajar .