LISTRIK
STATIS DAN DINAMIS
http://www.centralartikel.com/2010/09/pengertian-dan-penjelasan-listrik.html
Pengertian
dan Penjelasan Listrik Statis Lengkap Beserta Penjelasan Yang Sangat Jelas
Listrik
Statis - Petir
adalah suatu kejadian alam yang luar biasa, karena dalam setiap kejadiannya
energi yang dilepaskan lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat
pembangkit tenaga listrik di Amerika. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih
terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt. Hal lain yang
menakjubkan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan,
muncul dari kekuatan ini.
Mengapa petir dapat membebaskan energi? Darimana petir
mendapatkan energi listrik?
Berapa biaya listrik yang dapat kita hemat jika kita
dapat mengumpulkan energi dari petir?
Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita dapat memahami bahwa
peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan
luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif (proton) dan
negatif (elektron) dari dalam sebuah atom, yang tak terlihat oleh mata
telanjang. Perbedaan jumlah proton dan elektron dalam sebuah atom mengakibatkan
atom bermuatan listrik. Karena semua benda tersusun oleh atom-atom, maka
perubahan muatan listrik pada atom akan mengakibatkan perubahan listrik pada
benda.
Setiap benda memiliki kecenderungan untuk berada dalam keadaan netral, oleh
karena itu jika benda bermuatan maka secara spontan dapat membebaskan
muatannya. Salah satu contohnya adalah petir. Sifat-sifat muatan listrik antara
lain: 1) listrik terdiri dari dua jenis muatan yaitu muatan positif dan
negatif, 2)muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan sejenis tolak
menolak dan muatan tidak sejenis tarik-menarik. Para ahli berusaha memanfaatkan
muatan listrik statis untuk berbagai keperluan dalam kehidupan sehari-hari.
Bagaimana Benda dapat Bermuatan Listrik?
Setiap zat tersusun atas atom-atom, dengan demikian muatan listrik suatu zat
tergantung dari jenis muatan listrik atom-atomnya. Jika atom-atom benda lebih
cenderung melepaskaan elektron, maka zat yang disusunnya lebih cenderung
bermuatan positif. Sebaliknya jika atom-atom benda lebih cenderung menangkap
elektron, maka zat yang disusunnya cenderung bermuatan negatif. Dengan demikian
muatan listrik sebuah benda sangat tergantung dengan muatan listrik atom-atom
penyusunnya.
Bagaimana cara membuat benda bermuatan listrik?
Suatu benda dapat dimuati listrik dengan dua cara yaitu:
1. Menggosok
a. Menggosok penggaris plastik dengan kain wool --> Penggaris menjadi
bermuatan listrik jenis negatif.
b. Menggosok kaca dengan kain sutera --> Kaca menjadi bermuatan listrik
jenis positif.
Mengapa dengan menggosokkan benda ke benda lain dapat
membuat benda bermuatan listrik? Apakah semua benda jika digosokkan akan
bermuatan listrik?
Muatan listrik pada sebuah benda, sangat dipengaruhi olah muatan listrik
atom-atom penyusunnya. Ada atom-atom yang cenderung melepas elektron, tetapi
ada juga atom-atom yang cenderung mengikat elektron. Jika dua benda tersusun
dari atom-atom yang memiliki perbedaan sifat tersebut saling digosokkan maka,
maka interaksi itu akan lebih mudah membuat benda bermuatan listrik.
Dari animasi di atas. Jika kain sutera digosokkan pada kaca, maka elektron-elektron
kaca akan berpindah menuju sutera, sehingga kaca menjadi bermuataan positif.
sementara itu kain sutera menjadi bermuatan negatif karena mendapat tambahan
elektron.
Jika kain wool digosokkan pada plastik, maka elektron-elektron kain wool akan
berpindah menuju plastik, sehingga plastik menjadi bermuataan negatif.
sementara itu kain wool menjadi bermuatan positif karena kehilangan
elektron-elektronnya.
2. Induksi
Bagaimana proses pemuatan listrik dengan induksi?
Induksi dapat dilakukan dengan cara mendekatkan benda yang bermuatan listrik ke
benda netral. Akibatnya benda netral akan terpolarisasi. Jika benda netral yang
telah terpolarisasi di hubungkan dengan tanah (di ground kan), maka
elektron-elektronnya akan mengalir menuju tanah. Setelah penghantar yang menuju
tanah di hilangkan dan benda bermuatan listrik dijauhkan, maka benda netral
akan menjadi kekurangan elektron (bermuatan positif). Induksi dalam jumlah
muatan tertentu dapat mengakibatkan muatan listrik melompati gap (jarak
pemisah), dalam hal ini dapat menimbulkan lintasan bunga api. Salah satu
peristiwa yang besar adalah terjadinya petir.
Sifat Muatan Listrik --> Muatan listrik dapat menarik benda-benda kecil
Potongan kertas kecil-kecil dapat menempel pada penggaris yang bermuatan
listrik karena adanya gaya listrik. Jika gaya listrik lebih besar dari gaya
gravitasi benda maka benda akan menempel pada penggaris, sebaliknya jika gaya
listrik kurang dari gaya gravitasi, maka benda tidak akan menempel.
Interaksi antara dua muatan listrik baik berupa gaya tolak atau
gaya tarik dapat digambarkan dengan menggunakan garis-garis gaya listrik
berikut:
ListrikStatis(HukumCoulomb)
Pada materi terdahulu telah kita
pelajari bahwa ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan
negatif. Charles Augustin Coulomb (1736 – 1806) seorang ahli bangsa
Perancis telah mengukur tarikan dan tolakan listrik secara kuantitatif dengan
suatu percobaan menggunakan alat yang biasa disebut neraca puntir Coulomb.
Hasil
pengamatan yang dilakukan oleh Coulomb
menunjukkan bahwa besar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda
yang bermuatan listrik sebanding dengan muatan masing-masing benda dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda itu.
Gaya listrik (tarik-menarik atau tolak-menolak) antara dua muatan
listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua muatan listrik. (Hukum
Coulomb)
http://rumusfisika-shohy.blogspot.com/2010/01/listrik-statis.html
RUMUZ
LISTRIK STATIS
01.
= 9 x 10 9 Nm2/Coulomb2
e0 = 8,85 x 10-12 Coulomb2
/ newton m2
F = gaya
Q1 =
muatan benda 1
Q2 =
muatan benda 2
R = jarak
benda 1 ke 2
02.
E
= kuat medan listrik
Q
= muatan
R
= jarak
03.
Kuat medan listrik oleh bola konduktor.
ER=0.
Er = kuat
medan listrik di pusat bola
Es = kuat
medan listrik di kulit bola
Ep = kuat
medan listrik pada jarak p dari pusat bola
04.
Kuat medan disekitar pelat bermuatan.
σ
= rapat muatan Ep = kuat medan listrik
05.
Bila
rA = ~
maka →
06.
V =
potensial listrik
07.
08. POTENSIAL BOLA KONDUKTOR.
VO = VK =
09.
HUKUM KEKEKALAN ENERGI
10.
11.
12.
13. atau
14. Susunan Seri.
-
Qs = Q1 = Q2 = Q3 = .....
-
Vs = Vab + Vbc + Vcd + Vde +.....
-
15.
Susunan paralel.
-
Vp = V1= V2 = V3
-
Qp = Q1 + Q2 + Q3 + .....
-
Cp = C1 + C2 + C3 + .....
16.
C
= kapasitas listrik
Q
= muatan listrik
V
= beda potensial
Co
= Kapasitas dalam hampa udara
d
= jarak antar dua keping
A
= luas masing-masing keeping
K
= konstanta dielektrika
W
= energi kapasitor
Contoh
rangkaian listrik statis
http://terminaltechno.blog.uns.ac.id/2009/11/07/aplikasi-dan-gejala-listrik-statis-dalam-kehidupan-sehari-hari/
Listrik statis adalah listrik yang tidak mengalir atau listrik yang
muatan-muatan listriknya berada dalam keadaan diam. Listrik statis merupakan
bentuk listrik yang dihasilkan bila beberapa benda digosokkan satu sama lain.
1. PENGGARIS BERMUATAN LISTRIK
Kalian telah mengetahui bahwa apabila penggaris atau mistar plastic
digosok-gosokkan pada rambut yang kering, kemudian didekatkan pada
sobekan kertas kecil, maka sobekan kertas kecil tersebut akan tertarik dan
menempel pada penggaris. Mengapa hal itu dapat terjadi? Karena penggaris
plastik yang digosok-gosokkan pada rambut, menjadi bermuatan listrik. Muatan
listrik itulah yang menyebabkan sobekan kertas kecil dapat tertarik ke
penggaris. Perhatikan gambar di samping! Tentu dalam benak kalian timbul
pertanyaan, Bagaimana muatan listrik tersebut dapat berada pada penggaris?
Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, pahamilah terlebih dahulu penjelasan
berikut ini. Semua zat yang ada di alam ini tersusun dari atom yang sangat
kecil. Atom tersebut terdiri atas partikel-partikel yang bermuatan positif,
negatif, dan netral. Muatan positif disebut proton, muatan negatif
disebut elektron dan muatan netral disebut neutron.
Apakah harus rambut kering? Bagaimana kalau tidak kering, berminyak
misalnya?
Mengapa harus yang kering? Tentu
karena air mempunyai sifat konduktor yang kurang baik dan energi yang
ditimbulkan akibat gosokan antara rambut basah dan sisir plastik akan diserap
oleh air tersebut, sehingga tidak muncul gejala kelistrikannya
Inti atom atau disebut nukleus terdiri atas proton dan neutron
yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak terus-menerus. Elektron pada atom
dapat keluar atau masuk ke dalam susunan atom. Jika elektron keluar dari
susunan atom, maka jumlah proton dalam atom lebih banyak dari jumlah elektron,
sehingga atom menjadi bermuatan positif. Sedangkan apabila elektron
masuk pada susunan atom, maka jumlah proton dalam atom lebih sedikit dari
jumlah elektron, sehingga atom menjadi bermuatan negatif. Atom akan
bersifat netral (tidak bermuatan) bila jumlah proton dalam inti atom sama
dengan jumlah electron yang mengitari inti atom tersebut. Setelah memahami
penjelasan di atas, pertanyaan tadi dapat dijawab dengan penjelasan berikut.
Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut menjadi bermuatan listrik karena
elektron dari rambut berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik
kelebihan elektron. Akhirnya penggaris plastik tersebut menjadi bermuatan
negatif.
Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa sebuah benda
netral dapat bermuatan listrik statis dengan jalan digosokkan. Contoh
lainnya, yaitu ketika batang plastik digosok dengan kain wol, elektron-elektron
dari kain wol berpindah ke batang plastik, sehingga batang plastik kelebihan
elektron. Dengan demikian, batang plastik menjadi bermuatan negatif. Sebaliknya,
ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, maka elektronelektron dari
batang kaca berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca kekurangan
elektron. Dengan demikian, batang kaca menjadi bermuatan positif.
Deret benda yang menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila
digosok dengan sembarang benda di atasnya, dan akan memperoleh muatan positif
bila digosok dengan
benda di bawahnya.dinamakan deret tribolistrik. Deret Tribolistrik
1. Bulu kelinci, 2. Gelas, 3. Mika, 4. Wol, 5. Bulu kucing, 6. Sutra, 7. Kapas,
8. Kayu, 9. Batu Ambar, 10. Damar, 11. Logam(Cu,Ni,Ag), 12. Belerang, 13.
Logam(Pt,Au), 14. Seluloid
Apakah sobekan kertas yang tertarik oleh penggaris plastic tersebut
sebelumnya digosok dulu sehingga bermuatan? Jika tidak, dari mana muatan pada
kertas sehingga dapat tertarik oleh penggaris plastic?
Sobekan kertas tidak perlu di gosokkan, yang di gosok-gosokkan ke rambut
adalah penggaris plastic. penggaris yang digosok-gosokkan ke rambut menjadi
bermuatan listrik. Muatan listrik itulah yang menyebabkan sobekan kertas kecil
dapat tertarik ke penggaris. Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut
menjadi bermuatan listrik karena elektron dari rambut berpindah ke penggaris
plastik, sehingga penggaris plastik kelebihan elektron. Akhirnya penggaris
plastik tersebut menjadi bermuatan negatif dan bersifat menarik benda-benda
kecil dan ringan termasuk potongan-potongan kertas kecil,sesaat kemudian
potongan-potongan kertas kecil lepas kembali karena muatan penggaris
tersebut dinetralkan kembali oleh molekul-molekul air di udara yang bersifat
polar, yakni muatan negatif penggaris pergi
menuju muatan positif molekul-molekul air di udara. Berdasarkan penjelasan
di atas dapat disimpulkan bahwa sebuah benda netral dapat bermuatan listrik
statis dengan jalan digosokkan
2. TERJADINYA PETIR
PENGOSONGAN MUATAN LISTRIK
Timbulnya petir akibat loncatan muatan listrik statis di ionosfir.
Loncatan muatan listrik terjadi pada saat muatan listrik bergerak secara
bersama-sama. Kejadian ini disebut pengosongan listrik statis. Pengosongan
itu ditunjukkan oleh sambaran petir pada Gambar 10.
Dari mana asal muatan listrik di ionosfir? Kalau pada lapisan ionosfir tidak
terdapat awan, mungkinkah petir itu terjadi?
Ionosfer / Ionosfir Ketebalannya ionosfer : 50 - 100 km
Adalah lapisan yang bersifat memantulkan gelombang radio. Karena ada penyerapan
radiasi dan sinar ultra violet maka menyebabkan timbul lapisan bermuatan
listrik yang suhunya menjadi tinggi. Tidak, karena petir itu terjadi karena
adanya awan bermuatan. dan ketika awan yang bermuatan itu melepaskan muatannya
maka akan terjadi petir.
Muatan listrik dapat hilang dengan pengosongan. Pengosongan terjadi apabila
tersedia suatu jalan bagi elektron-elektron untuk mengalir dari suatu
benda bermuatan ke benda lain. Perpindahan muatan listrik statis dari satu
benda ke benda lain disebut penetralan atau pengosongan muatan statis.
Pengosongan itu lazim juga disebut pentanahan, karena muatan itu sering
dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah. Pengosongan muatan statis di
udara dapat terjadi sangat besar sehingga menimbulkan suara dahsyat yang kita
sebut guntur. Proses terjadinya petir dapat dijelaskan pada Gambar
11a, 11b, dan 11c. Bacalah keterangan
ketiga gambar tersebut.
Apakah yang dimaksud dengan “jalan bagi elektro” dalam hal ini? Bagaimana
terbentuknya “jalan” tersebut?
Bagaimana penyaluran muatan ke tanah dilakukan?
Arus sambaran petir yang mengenai finial harus secara cepat dialirkan ke
tanah dengan pengadaan sistem penyaluran arus petir melalui jalan terpendek.
Dimensi atau luas penampang, jumlah dan rute penghantar ditentukan oleh kuadrat
arus impuls sesuai dengan tingkat perlindungan yang ditentukan serta tingginya
arus puncak petir. Pada penangkal petir, Muatan listrik akan mengalir ke bawah
dengan aman melalui kabel logam , dan masuk ke dalam tanah. Itulah yang di sebut
jalan bagi elektro.
Apakah setiap awan yang bermuatan akan selalu menyebabkan terjadinya petir?
Bagaimana anda menjelaskan secara fisika jawaban anda?
Ketika langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan cumulonimbus
yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan muatan listrik dari
satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari awan langsung ke Bumi.
Petir terjadi akibat perpindahan muatan negatif menuju ke muatan positif.
Menurut batasan fisika, petir adalah lompatan bunga api raksasa antara dua
massa dengan medan listrik berbeda. Yaitu antara awan cumulonimbus dengan
tanah atau antar awan cumulonimbus.
http://www.g-excess.com/27876/pengertian-listrik-dinamis-dan-rangkaian-listrik/
Pengertian Listrik Dinamis dan Rangkaian Listrik
(Pengertian
Listrik Dinamis dan Rangkaian Listrik) – Listrik dinamis adalah
listrik yang dapat bergerak. Cara
mengukur kuat arus pada listrik dinamis dengan cara muatan listrik dibagai
waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan
waktu adalah detik. Kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuat arus
yang masuk dengan kuat arus yang keluar.
Sementara itu, pada rangkaian seri, kuat arus tetap sama di
setiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya, tegangan berbeda pada hambatan. Pada
rangkaian seri, tegangan sangat bergantung pada hambatan. Akan tetapi, pada
rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. Semua itu telah
dikemukakan dalam hukum Kirchoff yang berbunyi “jumlah kuat arus listrik yang
masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar”.
Berdasarkan hukum Ohm, dapat disimpulkan bahwa cara
mengukur tegangan listrik adalah kuat arus dikali hambatan. Hambatan
nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. Tegangan
memiliki satuan volt (V) dan kuat arus adalah ampere (A), serta hambatan adalah
ohm.
Hukum Ohm
Aliran arus listrik dalam suatu rangkaian tidak berakhir pada alat listrik,
tapi melingkar kernbali ke sumber arus. Pada dasarnya, alat listrik bersifat
menghambat alus listrik. Hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan,
dapat diibaratkan seperti air yang mengalir pada suatu saluran.
Orang yang pertama kali meneliti hubungan antara arus listrik, tegangan, dan
hambatan adalah Georg Simon Ohm (1787-1854). Dia adalah seorang
ahli fisika Jerman. Hubungan tersebut lebih dikenal dengan sebutan hukum
Ohm.
Setiap arus yang mengalir melalui suatu penghantar selalu mengalami
hambatan. Hambatan listrik dilambangkan dengan R, beda potensial V, dan kuat
arus I. Jadi, hubungan antara R, V, dan I, secara matematis dapat dirumuskan
sebagai berikut. V=I.R
Misalnya, jika nilai hambatan 1 ohm dan tegangan 1 volt di antara kedua
ujungnya mampu mengalirkan arus listrik sebesar 1 ampere melalui konduktor
tersebut. Komponen yang khusus dibuat untuk menghambat arus listrik disebut resistor (penghambat). Sebuah
resistor dapat dibuat agar memiliki nilai hambatan tertentu. Jika dipasang pada
rangkaian sederhana, resistor berfungsi untuk mengurangi kuat arus.
Hambatan Kawat Penghantar
Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda
potensialnya. Beda potensial hanya bisa mengubah kuat arus yang
melalui penghantar itu. Jika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat
arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi karena diperlukan energi yang sangat
besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang. Keadaan seperti
itu dikatakan tegangan listrik turun. Makin panjang penghantar, makin besar
pula penurunan tegangan listrik.
Hukum Kirchoff
Arus listrik yang melalui suatu penghantar dapat dipandang sebagai
aliran air sungai. Jika sungai tidak bercabang, jumlah air di setiap tempat
pada sungai tersebut sama. Demikian halnya dengan arus listrik. Jumlah kuat
arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan tersebut. Pernyataan itu sering dikenal sebagai
hukum I Kirchhoff karena dikemukakanpertama kali oleh Kirchhoff.
Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik adalah rangkaian alat-alat listrik yang terhubung
dan teraliri dalam suatu rangkaian listrik. Rangkaian listrik terbagi menjadi
beberapa model. berikut ini macam rangkaian listrik.
Rangkaian listrik berdasarkan terbuka atau tertutupnya rangkaian
listrik, yaitu:
Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian yang memiliki ujung
sehingga arus tidak dapat mengalir dan rangkaian listrik tertutup
adalah rangkaian yang tidak memiliki ujung sehingga arus dapat mengalir.
Rangkaian listrik berdasarkan cabangnya, yaitu:
- rangkaian
seri (berurutan); dan
- rangkaian
paralel (bercabang).
Rangkaian Listrik majemuk adalah
rangkaian listrik yang terdiri dari dua buah loop atau lebih. Gambar berikut
adalah rangkaian listrik majemuk beserta cara memecahkannya
Langkah-langkah untuk menyelesaikan
rangkaian majemuk di atas adalah:
1) Andaikan arah loop I dan loop II
seperti pada gambar
2) Arus listrik yang melalui r1,
R1, dan R4 adalah sebesar I1, yang melalui r2,
R2, dan R3 adalah sebesar I2, dan R5
dilalui arus sebesar I3
3) Persamaan Hukum I Kirchoff pada
titik cabang b dan e adalah
I1 + I2 = I3
I3 = I1 + I2
4) Persamaan Hukum III Kirchoff pada
setiap loop adalah seperti berikut
Loop I
a-b-e-f-a (arah looop sama dengan
arah arus)
ΣE + ΣV = 0
I1R1 + I3R5
+ I1R4 + I1r1 - E1 = 0
E1 = I1(r1
+ R1 + R4) + I3R5
Loop II
b-e-d-c-b (arah loop searah dengan
arah arus)
ΣE + ΣV = 0
I3R5 + I2R3
+ I2r2 - E2 + I2R2 = 0
Dengan menggunakan Hukum I Kirchoff,
diperoleh persamaan I3 = I1 + I2, dan dari
Hukum II Kirchoff diperoleh persamaan (1) dan persamaan (2). Dari ketiga
persamaan tersebut dapat ditentukan nilai dari I1, I2,
dan I3. Jika dalam perhitungan diudapat kuat arus berharga negatif,
berarti arah arus sebenarnya berlawanan dengan arah arus yang anda andaikan.
Namun perhitungannya tidak perlu diulang karena nilai arusnya adalah tetap sama
hanya arahnya saja yang berbeda.
LATIHAN SOAL!
Perhatikanlah gambar rangkaian
berikut. Tentukanlah besar tegangan listrik antara titik a dan b
Tahap Penyelesaian:1) Gambarkan arah arus pada setiap loop
Hukum I Kirchoff pada titik P
I3 = I1 + I2..................(1)
2) Persamaan Hukum II Kirchoff pada setiap loop
Loop I (arah loop searah putaran jarum jam)
Σ E + Σ IR = 0
-3 + 12 + I1(3 + 1 + 2) - I2 = 0
6I1 - I2 = -9.......................(2)
Loop II (arah loop searah putaran jarum jam)
Σ E + Σ IR = 0
-12 + I2 + 4,5 I3 = 0
-12 = I2 + 4,5(I1 + I2) = 0
4,5 I1 + 5,5 I2 = 12
9 I1 + 11 I2 = 24.................(3)
3) Kemudian eliminasi persamaan (2) dan persamaan (3) untuk memperoleh nilai I1
4) Untuk memperoleh nilai I2, substitusikan nilai I1 ke
dalam persamaan (2)
6I1 - I2 = -9
6(-1) - I2 = -9
I2 = 3A
5) Menghitung nilai I1 dari persamaan 1)
I3 = I1 + I2
-1 A + 3 A = 2 A
6) Menghitung tegangan listrik antar titik a dan b
Vab = I3 . R
Vab = 2 A . 4,5 Ω= 9 volt
http://rinanta-blog.blogspot.com/2009/05/listrik-dinamis.html
ARUS SEARAH (D.C.)
Arus searah adalah arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif
saja (tidak berubah dari positif kenegatif, atau sebaliknya).
ARUS LISTRIK
Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah
tertentu. Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah
dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak
elektron).
KUAT ARUS LISTRIK (I)
adalah jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan
waktu.
I = Q/t = n e v
A
|
Q = muatan listrik
n = jumlah elektron/volume
v = kecepatan elektron
|
Hambatan Jenis dan Hambatan Listrik
r = E/J R = r L/A
r = hambatan jenis (ohm.m)
E = medan listrik
J = rapat arus
R = hambatan (ohm)
L = panjang konduktor (m)
HUBUNGAN HAMBATAN JENIS DAN HAMBATAN DENGAN SUHU
rt = ro(1 + a Dt)
Rt = Ro(1 + a Dt)
rt, Rt = hambatan jenis dan
hambatan pada t°C
ro, Ro = hambatan jenis dan hambatan
awal
a = konstanta bahan
konduktor ( °C-1 )
Dt = selisih suhu (°C )
HUKUM OHM
Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor
pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung
konduktor
I = V / R
HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP
I = n E
R + n rd
|
I = n
R + rd/p
|
n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel
RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL
SERI
R = R1 + R2 + R3
+ ...
V = V1 + V2 + V3
+ ...
I = I1 = I2 = I3
= ... |
PARALEL
1 = 1 + 1 + 1
R R1 R2 R3
V = V1 = V2 = V3
= ...
I = I1 + I2 + I3
+ ... |
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.
W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R
RANGKAIN LISTRIK
HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama
dengan jumlah arus yang meninggalkannya.
S Iin = Iout
HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan
nol.
Se = S
IR = 0
Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :
1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika
tidak
dilalui arus listrik.
2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan
rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.
3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat
rangkaian, energi dan daya listrik.
syakir-berbagiilmu.blogspot.com/2012/04/penerapan-listrik-dinamis-dalam.html
1. Transmisi
Daya Listrik
Pembangkit
tenaga listrik biasanya terletak jauh dari pemukiman penduduk sehingga
untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik di perlukan jaringan
kabel yang cukup panjang. Dengan kapasitas
daya tertentu, ada dua plihan cara mentransmisikan
daya listrik dari pembangkit listrik
ke pemukiman penduduk.
Pertama, transmisi
daya yang di lakukan dengan arus
listrik yang besar (berarti tegangan listriknya rendah). Cara ini
memerlukan kabel dengan penampang cukup besar untuk memperkecil hambatannya (makin luas penampang penghantar, makin kecil hambatannya). Akan tetapi, jarak tempuh yang sangat jauh
mengharuskan di gunakannya kebel yang sangat panjang. Dalam hal ini hambatan listrik pada kabel menjadi besar (makin panjang
penghantar, makin besar hambatannya). Ini berarti rugi daya (P = I2R)
juga menjadi sangat besar. Pilihan ini menjadi tidak ekonomis, butuh kabel yang besar dan panjang dan rugi daya yang
besar.
Pilihan kedua, yaitu transmisi daya yang
menggunakan tegangan tinggi, di
anggap lebih ekonomis. Dengan tegangan tinggi (berarti arus listriknya kecil),
kawat yang di perlukan tidak perlu terlalu besar meskipun sangat panjang. Jadi,
pilihan kedua ini terkait dengan arus listrik yang kecil dan hambatan yang
lebih kecil di bandingkan penggunaan tegangan tinggi, dan yang tak kalah
pentingnya adalah rugi daya yang relatif lebih kecil.
Penyaluran daya listrik dari pembangkit listrik
dalam jarak jauh memerlukan transformator,
baik step
up (penaik tegangan) maupun step
down (penurun tegangan).
Tegangan dari pembangkit listrik sebelum di transmisikan (sekitar 10 kV)
biasanya dinaikkan dulu menggunakan transformator step up (menjadi sekitar
150 kV). Selanjutnya, transmisi daya di lakukan dengan tegangan sangat
tinggi tersebut. Untuk Penyaluran daya ke pemukiman penduduk dalam tingkat yang
aman, didirikan gardu listrik untuk menurunkan tegangan dangan nilai tertentu
(misal 10 kV). Pada transmisi berikutnya, tegangan di turunkan lagi ke
tiang-tiang listrik sekitar pemukiman menjadi 220 V untuk langsung
didistribusikan ke pemakai listrik.
2. Rangkaian
listrik di rumah tangga
a. Penggunaan
sekering
Pada rangkaian listrik di rumah tangga, kawat yang mengalirkan arus listrik
sebenarnya memiliki hambatan. Jika
arus listrik yang mengalir dalam kawat
cukup besar sedangkan penampang kawat
cukup kecil, kawat akan menjadi panas. Salah satu resiko hal semacam ini adalah
terjadinya kebakaran. Kawat penghantar yang relatif besar mampu menahan arus
yang relatif besar pula tanpa menjadi terlalu panas. Jadi, ada ukuran “batas
aman” kawat penghantar sehubungan
dengan besar arus yang akan di alirkannya. Jika besar kawat tak sebanding
dengan besar arus listrik yang di alirkannya, akan terjadi “kelebihan beban”
yang dalam kondisi tertentu dapat mengakibatkan kebakaran.
Untuk mencegah kelebihan beban pada rangkaian listrik biasanya di gunakan sekering. Jika terjadi kelebihan beban, sekering akan putus
sehingga rangkaian terbuka, aliran listrik terhenti. Selain akibat kelebihan
beban, putusnya sekering dapat juga di akibatkan adanya hubung pendek di mana
hambatan rangkaian menjadi sangat kecil dan arus menjadi sangat besar.
b. Pemanasan
peralatan secara paralel
Rangkaian listrik di rumah-rumah biasanya di pasang secara
paralel. Ini karena dalam rangkaian paralel, setiap peralatan (yang memiliki
hambatan tertentu) akan mendapatkan tegangan yang sama besar (dalam rangkaian paralel tidak terjadi pembagian
tegangan). Sedangkan arus listrik yang diperlukan masing-masing peralatan dapat
di hitung berdasarkan nilai daya yang di butuhkannya (biasanya tertera
peralatan tersebut).
Jika anda akan menggunakan/menyalakan beberapa peralatan
listrik secara bersamaan, anda perlu memperhitungkan batas maksimal arus yang
di gunakan. Jika arus total yang di gunakan semua peralatan tersebut melebihi
kekuatan sekering, maka sekering akan putus.
Sebuah setrika listrik dengan daya P=300 watt pada tegangan V
= 220 volt (tertulis 300W/220V), akan mengkonsumsi arus sebesar I = P/V atau sebesar 1,36 ampere. Sebuah bola lampu 100W/220V akan
mengkonsumsi arus sebesar 0,45 ampere.
Jika ketiga peralatan tersebut di gunakan secara bersamaan, arus total yang di
serap sebesar 1,36 A + 0,45 A + 2,73 A = 4,54 A.
Andaikan sekering pada rangkaian listrik di rumah anda
memiliki kekuatan maksimal 4 A, maka sekering tersebut akan putus dan aliran
listrik di rumah anda akan padam. Anda harus mengganti sekering agar aliran
listrik di rumah anda mengalir kembali. Agar sekering tidak putus, anda perlu
mempertimbangkan agar pemakaian peralatan listrik tersebut tidak bersamaan.