IR. STEVANUS ARIANTO 1

Transkripsi

1 KUT US LISTIK HUKUM OHM ESISTO/HMBTN NGKIN ESISTO SEI NGKIN ESISTO PEL NGKIN ESISTO SEGITIG-BINTNG LT UKU JEMBTN WHETSTONE LT UKU GLVNOMETE LT UKU VOLTMETE ENEGI LISTIK DY LISTIK GY GEK LISTIK (GGL) NGKIN ELEMEN HUKUM KICHOFF I HUKUM KICHOFF II I. STEVNUS INTO 1

2 KUT US LISTIK Kuat arus ( ) d defnskan sebaga : Jumlah muatan yang mengalr melalu suatu penampang persatuan waktu. dq dt arah arus adalah searah dengan arah muatan postf dq = jumlah muatan (Coulomb) dt = selsh waktu (detk) = kuat arus Satuan dar kuat arus adalah Coulomb/detk tau amper apat arus J ddefnskan sebaga kuat arus persatuan luas n adalah partkel persatuan volume dan e muatan tap partkel J nev.. dq = n.e.v..dt dq n. ev.. dt KUT US D dalam penghantar kawat yang penampang nya 1 mm^ terdapat 3.10^1 elektron bebas per m^3. Berapa kecepatan elektron-elektron tersebut, jka dalr lstrk dengan kuat arus 1 amper. Berapa rapat arusnya? I. STEVNUS INTO

3 JWBN KUT US I = n.e.v , v v 5.10 m/ s 4 4,8.10 J = n. e. v J , / m HUKUM OHM Dalam suatu ranta alran lstrk, kuat arus berbandng lurus dengan beda potensal antara kedua ujung-ujungnya dan berbandng terbalk dengan besarnya hambatan kawat konduktor tersebut. Hambatan kawat konduktor basanya dtulskan sebaga. V V B I = kuat arus V -VB=VB = beda potensal ttk dan ttk B = hambatan I. STEVNUS INTO 3

4 HUKUM OHM 0,3 amper V 1,5 volt Metode amper-voltmeter dpasang sedemkan upa untuk mengetahu besar hambatan, Sepert tampak gambar d atas, Htung. JWBN HUKUM OHM 0,3 amper V 1,5 volt V I 1,5 0,3 5ohm I. STEVNUS INTO 4

5 ESISTO/HMBTN Besarnya hambatan dar suatu konduktor dnyatakan dalam : L = hambatan L = panjang konduktor satuan = ohm satuan = meter = luas penampang satuan = m = hambat jens atau resstvtas satuan = ohm meter Grafk hambat jens lawan temperatur untuk suatu konduktor memenuh hubungan : ( t) (.) t 0 1 (t) = 0 ( 1 +.t ) = koef suhu hambat jens HMBTN (ESISTO) Sebatang alumnum panjangnya,5 m, berpenampang = 5 cm^. Hambatan jens alumnum =,63.10^-8 ohm.meter. Jka hambatan yang dtmbulkan oleh alumnum sama dengan hambatan yang dtmbulkan oleh sepotong kawat bes yang berdameter 15 mm dan hambatan jensnya = 10.10^-8 ohm.meter. Berapakah panjang kawat bes? I. STEVNUS INTO 5

6 JWBN HMBTN (ESISTO) L 8,5 5, ,15.10 ohm Fe. r 3,14( ) 176, m L 8 L , , , L 13, ,65.10 L ,3cm SUSUNN HMBTN S E I = 1 = = 3 =... VS = Vad = Vab + Vbc + Vcd +... S = V 1 V : V3 1 : : : 3 I. STEVNUS INTO 6

7 SUSUNN HMBTN PEL Beda potensal pada masng-masng ujung tahanan besar ( V = VB ). = p : : : 1 : 3 NGKIN SEI-PEL B 4 ohm ohm 5 ohm 10 ohm 4 ohm 8 ohm 6 ohm 1 ohm 9 ohm 7 ohm 7 ohm 6 ohm 5 ohm 3 ohm 4 ohm 5 ohm 3 ohm Htunglah hambatan penggant d atas. I. STEVNUS INTO 7

8 JWBN NGKIN SEI-PEL B 4 ohm ohm 5 ohm 10 ohm 4 ohm 8 ohm 6 ohm 1 ohm 9 ohm 7 ohm 7 ohm 6 ohm 5 ohm 3 ohm 4 ohm 5 ohm 3 ohm Hambatan 5 ohm dan 3 ohm palng kanan dapat dhlangkan (tdak dhtung) karena arus lstrk tdak akan melalunya. PEHITUNGN DILKUKN DI BELKNG. 5431ohm s s p p 1 4ohm ohm p 9 18 p p 5 0 p 6ohm p 6ohm p 4ohm 661 4ohm s ohm 41 s s 4410ohm NGKIN HMBTN SEGITIG - BINTNG C B 1 B C I. STEVNUS INTO 8

9 NGKIN SEGITIG-BINTNG 1 ohm 6 ohm 10 ohm Htunglah hambatan penggant. 4 ohm ohm 6 ohm 10 ohm 6 ohm Htunglah hambatan penggant. 6 ohm ohm s JWBN NGKIN SEGITIG-BINTNG 1 ohm 6 ohm 10 ohm 4 ohm ohm 6 ohm 10 ohm B C 6 ohm 6 ohm ohm 35ohm Jka besar perkalan slang hambatan sama : Maka rangkaan mengalam jembatan wheatstone hambatan yang d tengah tdak dperhtungkan karena tdak ada arus yang melalu hambatan tersebut. s ohm s 46ohm p 4,5ohm p B C ohm 666 s 10 1ohm 4ohm p ohm 13 p s I. STEVNUS INTO 9

10 LT UKU JEMBTN WHETSTONE untuk mengukur besar tahanan suatu penghantar Bla arus yang lewat G = 0, maka : X. 1 3 JEMBTN WHETSTONE Suatu hambatan yang belum dketahu besarnya alah x dpasang pada jembatan Wheatstone. Hambatan-hambatan yang dketahu adalah 3 ohm, ohm dan 10 ohm. Galvanome ter yang dpasang menunjukkan angka nol. Htunglah x. I. STEVNUS INTO 10

11 JWBN JEMBTN WHETSTONE.. x x x ohm LT UKU MPEMETE/GLVNOMETE Dpaka untuk mengukur kuat arus. Mempunya hambatan yang sangat kecl. Dpasang ser dengan alat yang akan dukur. Untuk mengukur kuat arus yang sangat besar (melebh batas ukurnya) dpasang tahanan SHUNT paralel dengan mperemeter (alat mperemeter dengan tahanan Shunt dsebut MMETE) untuk mengukur arus yang kuat arusnya n x mpere harus dpasang Shunt sebesar : S 1 n 1 d I. STEVNUS INTO 11

12 MPEMETE/GLVNOMETE Sebuah galvanometer dengan hambatan 5 ohm dlengkap shunt, agar dapat dgunakan untuk mengukur kuat arus sebesar 50. pada 100 mllvolt jarum menunjukkan skala maksmum. Berapa besar hambatan shunt tersebut? JWBN MPEMETE/GLVNOMETE v maks vmaks 0,1 0,0 amper 5 dukur 50 shunt n.500 maks 0,0 1 shunt.5ohm 0, 00ohm I. STEVNUS INTO 1

13 LT UKU VOLTMETE Dpaka untuk mengukur beda potensal. Mempunya tahanan dalam yang sangat besar. Dpasang paralel dengan alat (kawat) yang hendak dukur potensalnya. Untuk mengukur beda potensal yang melebh batas ukurnya, dpasang tahanan depan ser dengan Voltmeter. Untuk mengukur beda potensal n x batas ukur maksmumnya, harus dpasang tahanan depan (V): v = ( n - 1 ) d VOLTMETE Sebuah voltmeter yang mempunya hambatan 1000 ohm dpergunakan untuk mengukur potensal sampa 10 volt. Jka daya ukur voltmeter= = 6 volt. Berapa besar hambatan Multpler agar pengukuran dapat dlakukan? I. STEVNUS INTO 13

14 JWBN VOLTMETE v n depan Vdukur 10 0 multpler ( n1) V 6 maks v multpler (0 1) ohm ENEGI LISTIK HUKUM JOULE Karena gerakan muatan-muatan bebas yang menumbuk partkel yang tetap dalam penghantar, maka terjad perpndahan energ knetk menjad energ kalor, sehngga penghantar menjad panas. W = Jumlah Kalor (Joule). = Kuat arus yang mengalr (mpere). r = Tahanan kawat penghantar (Ohm). t = Waktu (detk). V = Beda potensal antara dua ttk dan B. w. r. t V.. t V r t 1 kalor = 4, Joule dan 1 Joule = 0,4 Kalor W = 0,4 ^. r. t = 0,4 V.. t Kalor I. STEVNUS INTO 14

15 D Y adalah banyaknya usaha lstrk (energ Lstrk) yang dapat dhaslkan tap detk DY USH WKTU ( P) P Vt.. V. t dw V. dt STUN : joule/detk = Volt -mpere = Watt ENEGI DN DY LISTIK Sebuah tungku lstrk yang mempunya daya 144 watt, 10 volt. Ketka dgunakan untuk o memasak 500 gram ar dar 30 C hngga men ddk, pada saat tu tegangan rumah 100 watt Berapa detk waktu yang dbutuhkan? I. STEVNUS INTO 15

16 JWBN ENEGI DN DY LISTIK P P V 1 1 V P P mc.. t Pt t 500.4,.(100 30) 100watt t 1470det k 4,5 ment 100 GY GEK LISTIK (GGL) adalah besarnya energ lstrk yang berubah menjad energ bukan lstrk atau sebalknya, jka satu satuan muatan melalu sumber tu, atau kerja yang dlakukan sumber arus persatuan muatan. dw dq ( Joule/Coulomb = Volt ) I. STEVNUS INTO 16

17 PESMN NGKIN US SEH r r m n m n. n. n. r r. NGKIN ELEMEN 1, ohm 1,5 v 1,5 v 1,5 v 0, 0, 0, 1,5 v 1,5 v 1,5 v Htunglah tegangan jept hambatan 1, ohm 0, 0, 0, I. STEVNUS INTO 17

18 JWBN NGKIN ELEMEN 1,5 v 1,5 v 1,5 v 0, 0, 0, 1,5 v 1,5 v 1,5 v 0, 1, ohm 0, 0, me. m. r n 3.1,5 3.0, 1, 3amper v. 3.1, 3,6volt jept NGKIN ELEMEN 1 V 6 V 0,5 ohm 0,5 3 ohm 0,5 3 ohm 0,5 4 V 18 V 5 ohm B Htunglah VB GOUND I. STEVNUS INTO 18

19 3 ohm JWBN NGKIN ELEMEN 1 V 6 V 0,5 ohm 0,5 0,5 4 ohm 0,5 4 V 18 V amper ,5 0,5 0,5 0,5 VB V B 6 ohm 1(0, 5 0, 5 6) , 5volt 1(3 0, 5 4 0, 5) ,5volt B ground V V V V B B 14,5volt (melalu atas) (melalu bawah) HUKUM KICHHOFF I Jumlah arus yang menuju suatu ttk cabang sama dengan jumlah arus yang mennggalkannya. Imasuk = Ikeluar = I. STEVNUS INTO 19

20 HUKUM KICHHOFF II Jumlah aljabar gaya gerak lstrk ( GGL ) dan jumlah aljabar hasl kal x dalam satu rangkaan tertutup ( LOOP ) sama dengan nol. negatf B C. 0 searah loop + postf Pada lopp I : I3 3 - I = 0...( 1 ) Pada loop II : = 0... ( ) Pada loop III ; rd - = 0( 3 ) D Hukum Krchoff I. Pada ttk : I = I ( 4 ) Pada ttk D : I4 + I5 =...( 5 ) Pada ttk C : I + I3 = 5... ( 6 ) 6 buah persamaan, dapat dhtung 1 ; ; 3 ; 4 ; 5 dan HUKUM KICHOFF 0 volt 6 ohm 4 ohm 1 ohm 18 volt 1 ohm 7 volt ohm B Htung kuat arus dan arahnya pada masng-masng cabang. 1 ohm Htung VB I. STEVNUS INTO 0

21 1 3 4 ohm JWBN HUKUM KICHOFF 0 volt 1 ohm 18 volt 1 ohm 7 volt 1 ohm 1 6 ohm 3( ) Lopp 1 B Lopp ohm x7 x3 ( H. KrchoffI ) 3 1 (61) (41) (1) (41) = 71 amper VB 3 11amper amper 1(1 4) 18 13volt POFICIT SELMT ND TELH MENYELESIKN MTEI SUHU KLO - PEMBTN BELTIHLH DENGN : SOL-SOL UIN TESTLH KEMMPUNMU DENGN SOL TEST YNG TESEDI I. STEVNUS INTO 1