KELISTRIKAN DAN KEMAGNETAN SITI MAESYAROH STKIP INVADA 2015
LISTRIK adalah adalah sesuatu yang memiliki muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron) yang mengalir melalui penghantar (konduktor) dalam sebuah rangkaian. STATIS STRUKTUR ATOM MUATAN ARUS LISTRIK DINAMIS LISTRIK DINAMIS RANGKAIAN LISTRIK
KELISTRIKAN sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik
LISTRIK STATIS Listrik statis adalah energi yang dikandung oleh benda yang bermuatan listrik.
MUATAN LISTRIK PROTON ELEKTRON NEUTRON
HUKUM COULOMB Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan hasil kali kedua muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. F = gaya coulomb (N) k = tetapan = 9 10 9 Nm2/C2 Q1, Q2 = besar muatan (coulomb) r = jarak antarmuatan (m)
Muatan elektron = 1,6 10-19 Muatan proton = +1,6 10-19 Muatan neutron = 0
CONTOH Dua buah muatan listrik masing-masing 4.10-5 C dan 2,4.10-5 C terpisah pada jarak 12cm. Berapa besarnya gaya yang bekerja pada kedua muatan tersebut?
MEDAN LISTRIK Benda yang bermuatan listrik dikelilingi sebuah daerah E= a. Medan listrik muatan positif b. Medan listrik muatan negatif E = Medan listrik (N/C) F = Gaya Coulomb (N) q = Muatan Listrik R = jarak titik antarmuatan (m)
PENERAPAN LISTRIK STATIS
DINAMIS LISTRIK Listrik yang bisa bergerak
ARUS LISTRIK PENAMPUNG AIR BEDA POTENSIAL AIR MENGALIR Aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah disebut arus konvensional.
Banyaknya muatan listrik yang mengalir setiap sekon. Kuat arus listrik I = kuat arus listrik (A = ampere) Q = muatan listrik (C = Coulomb) t = waktu (s = sekon)
CONTOH Muatan sebesar 180 coulomb mengalir dalam 30 detik. Hitunglah kuat arus listriknya! Jika diketahui kuat arus sebuah sumber arus listrik adalah 5 A, hitunglah muatan yang mengalir selama 1 menit!
Menyatakan: jika tegangan pada suatu rangkaian dinaikkan, arus dalam rangkaian akan naik; dan jika tegangan diturunkan, arus akan turun. Hukum Ohm
HAMBATAN Rangkaian hambatan SERI adalah beberapa hambatan disusun secara berurutan. RUMUS
HAMBATAN Rangkaian hambatan paralel adalah hambatan yang disusun berdampingan dengan ujung hambatan satu berhubungan dengan ujung hambatan lain. RUMUS Dengan R1 = 3 Ohm, R2 = 2 ohm dan R3 = 5 ohm. Tentukan hambatan pengganti untuk rangkaian di samping!
Besar hambatan dalam suatu kawat penghantar bergantung pada jenis kawat,panjang kawat dan luas penampang kawat. Hubungan antara hambat jenis (ρ), panjang kawat (l) dan luas penampang kawat penghantar tampak dalam persamaan berikut R = Hambatan listrik (Ω) ρ = hambat jenis kawat (Ω m) l = panjang kawat (m) A = Luas penampang kawat (m 2 )
Hambat Jenis
Konduktor Adalah suatu bahan yang memungkinkan elektron-elektron bergerak dengan mudah melalui bahan tersebut.
Isolator Adalah bahan yang tidak Memungkinkan elektron-elektron mengalir dengan mudah melalui bahan tersebut.
KEMAGNETAN Tarikan sebuah magnet pada bahan-bahan magnetik Gaya magnetik adalah gaya yang menarik dan menyebabkan benda- benda tersebut menempel.
SIFAT MAGNET FERROMAGNETIK bahan/bendabenda yang dapat ditarik magnet dengan kuat. PARAMAGNETIK dapat ditarik magnet, namun daya tariknya lemah. DIAMAGNETIK tidak dapat ditarik oleh magnet.
Magnet dapat menarik benda-benda dari bahan tertentu
Kutub tidak sama(berbeda) tarik menarik Kutub sama tolak menolak
KUTUB MAGNET Bagian magnet yang mempunyai gaya tarik terbesar
Magnet Memiliki Dua Kutub Kutub magnet adalah ujung-ujung magnet yang mempunyai gaya tarik atau gaya tolak terbesar. Setiap magnet selalu mempunyai dua buah Setiap magnet selalu mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub utara ( N )dan kutub selatan (S).
Cara Membuat Magnet Dengan menggosokkan magnet secara berulang- ulang dan teratur pada besi dan baja, maka besi dan baja akan bersifat magnetik. Menggosok Kutub magnet yang dihasilkan di ujung bahan selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya.
Cara Membuat Magnet Mengalirkan Arus Listrik Magnet yang dibuat dengan menggunakan arus listrik dinamakan dengan elektro-magnet.
Induksi Cara Membuat Magnet Mendekatkan batang baja atau besi pada sebuah magnet kuat disebut Induksi Magnetik Setelah dijauhkan kembali, besi akan mudah kehilangan sifat magnetnya, dan baja tetap mempertahankan sifat magnetnya.
MEDAN MAGNET Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang menyebabkan sebuah muatan yang bergerak disekitarnya mengalami suatu gaya.
Sifat garis-garis gaya magnetik Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan. Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet. Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat menunjukkan medan magnetnya kuat, sebaliknya tempat yang garis-garis magnetiknya renggang menunjukkan medan magnetnya lemah.
BUMI MEMILIKI SIFAT MAGNETIK Jarum kompas selalu menunjuk arah utara selatan. Fakta ini menunjukkan bahwa bumi mempunyai sifat magnetik. Kutub utara dari magnet batang imajiner terdapat di dekat kutub selatan geografi bumi dan kutub selatan magnet batang imajiner terdapat di dekat kutub utara geografi bumi. Kutub Utara Geografi bumi Kutub Selatan Geografi bumi Kutub Selatan magnetik bumi Kutub Utara magnetik bumi
MEDAN MAGNET DI SEKITAR Percobaan Oersted (1820 ARUS LISTRIK a) Pada saat kawat tidak dialiri arus listrik ( I = 0 ), jarum kompas tidak menyimpang ). b) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke atas, kutub utara jarum kompas menyimpang ke kanan. c) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke bawah, kutub utara jarum kompas menyimpang ke kiri.
Kesimpulan : 1.Di sekitar penghantar kawat yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet. 2.Arah medan magnet bergantung pada arah arus listrik yang mengalir.
Garis-garis Gaya Magnetik di Sekitar Penghantar Lurus Medan magnetik ( simbol B ) di sekitar kawat penghantar lurus yang dilalui arus listrik berbentuk lingkaran, dan dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Arah ibu jari = arah arus listrik ( I ) Arah keempat jari = arah medan magnetik ( B )
Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan Berarus ( Solenoida ) Garis-garis medan magnetik yang ditunjukkan oleh pola serbuk-serbuk besi Garis-garis gaya magnetik sebuah kumparan persis sebuah magnet batang
Kutub utara magnet kumparan dapat ditentukan degan aturan tagan kanan: Keempat jari = arah arus listrik ( I ) Ibu jari = arah kutub utara ( N )
Elektromagnet Jika ke dalam kumparan berarus listrik diberi inti besi lunak, ternyata pengaruh kemagnetannya menjadi besar. Susunan kumparan dan inti besi lunak inilah yang disebut dengan elektromagnet atau magnet listrik.
Besarnya medan magnet dari magnet listrik ditentukan oleh faktor faktor Kuat arus yang mengalir pada kumparan. Semakin besar arus yang mengalir, semakin besar medan magnetnya. Jumlah lilitan kumparan. Semakin banyak jumlah lilitannya, semakin besar medan magnetnya Bahan inti yang dimasukkan pada kumparan
Penggunaan Elektromagnetik Untuk mengangkat benda-benda dari besi
Bel listrik Baterai Elektromagnet Saklar tekan Jangkar besi lunak Interuptor Pemukul Jika sakelar ditekan maka arus akan segera mengalir sehingga kumparan menjadi bersifat magnet sehingga jangkar besi akan tertarik dan palu/ pemukul akan mengenai gong. Pada saat jangkar besi ditarik oleh magnet maka arus akan terputus di interuptor, akibatnya jangkar besi akan kembali ke posisi semula dan arus kembali mengalir pada rangkaian dan gong kembali berbunyi. Hal ini akan diulang-ulang sampai sakelar dilepas kembali.
Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik. Fungsi komutator adalah Fungsi komutator adalah agar arus listrik yang mengalir pada loop tidak berbalik arah, sehingga loop dapat terus berputar.