FaUZhY INGin sElalU d'MENgerTI: statis & dinamis

http://my-electronica.blogspot.com/2010/08/pengertian-listrik-statis-dan-dinamis.html

Pengertian listrik statis dan dinamis

Listrik statis merupakan energi yang dimiliki oleh benda bermuatan listrik. Muatan listrik bisa negatif atau positif. Semua zat terbentuk dari atom-atom. Setiap atom mempunyai inti atom yang terdiri dari proton dan elektron yang mengelilinginya. Proton mempunyai muatan listrik positif, dan elektron mempunyai muatan listrik negatif. Ketika dua zat seperti balon dan tangan kamu saling digosokkan, elektron ditarik dari material yang mempunyai daya tarik yang lemah (tangan) dan menempel pada material yang mempunyai daya tarik yang kuat (balon). Hal ini menyebabkan kedua material menjadi bermuatan listrik. Material yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif dan material mendapatkan elektron menjadi bermuatan negatif. Balon dan tangan merupakan listrik netral (jumlah muatan positif dan negatifnya sebanding) sebelum digosok. Karena jumlah muatan positif dan negatifnya sama. Setelah digosok, balon mempunyai muatan negatif berlebih dan tangan mempunyai muatan positif yang berlebih. Muatan listrik yang tidak sejenis saling tarik menarik, sehingga muatan negatif balon ditarik ke muatan positif tangan karena perbedaan muatannya. Perhatikan dalam gambar bahwa tidak ada perubahan jumlah muatan total gabungan. Penggosokan menyebabkan elektron-elektron yang ada bergerak dari satu obyek ke obyek yang lain.

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi "jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar". berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × 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.

http://rumusfisika-shohy.blogspot.com/2010/01/listrik-statis.html

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 r_A = ~ maka

→

06.

V = potensial listrik

07.

08. POTENSIAL BOLA KONDUKTOR.

V_O = V_K =

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

http://rinanta-blog.blogspot.com/2009/05/listrik-dinamis.html

Listrik Dinamis

Diposkan oleh rinanta-belog 15.5.09 di 8:26 PM

Arus Listrik dan Lingkar Arus Searah

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 OHMHukum 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.

http://www.fisika-indonesia.blogspot.com/2010/11/soal-dan-pembahasan-rangkaian-listrik_22.html

rangkaian listrik dinamis

Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Arus Searah Materi Fisika kelas 1 SMA. Khusus membahas tentang rangkaian listrik tertutup satu loop, dua loop, seri paralel dan campuran. Termasuk daya dan energi listrik.

Soal No. 1
Rangkaian listrik berikut terdiri 3 buah hambatan dan satu buah baterai 24 Volt yang memiliki hambatan dalam 1 Ω.

Tentukan:
a) Kuat arus rangkaian
b) Kuat arus pada R₁ , R₂ dan R₃
c) Beda potensial antara titik A dan B
d) Beda potensial antara titik B dan C
e) Beda potensial antara titik C dan D
f) Beda potensial antara titik A dan C
g) Beda potensial antara titik B dan D
h) Beda potensial antara titik A dan D
i) Beda potensial antara ujung-ujung baterai
j) Daya pada hambatan R₁
k) Energi listrik yang diserap hambatan R₁ dalam 5 menit
l) Daya rangkaian
m) Energi rangkaian dalam 5 menit

Pembahasan
a) Kuat arus rangkaian

$\100dpi \\\Sigma E +\Sigma IR=0\\ (-24)+I (1+2+3+4)=0\\ 10I=24\\ I=2,4\,\,A$

b) Kuat arus pada R₁ , R₂ dan R₃
Kuat arus yang melewati hambatan-hambatan yang dirangkai seri adalah sama.

$\100dpi I_1=I_2=I_3=I=2,4\,\,A$

c) Beda potensial antara titik A dan B

$\100dpi \\V_{AB}=I_{AB}R_{AB}=2,4\times 2=4,8\,\,volt$

d) Beda potensial antara titik B dan C

$\100dpi \\V_{BC}=I_{BC}R_{BC}=2,4\times 3=7,2\,\,volt$

e) Beda potensial antara titik C dan D

$\100dpi \\V_{CD}=I_{CD}R_{CD}=2,4\times 4=9,6\,\,volt$

f) Beda potensial antara titik A dan C

$\100dpi \\V_{AC}=I_{AC}R_{AC}=2,4\times (2+3)=12\,\,volt$

g) Beda potensial antara titik B dan D

$\100dpi \\V_{BD}=I_{BD}R_{BD}=2,4\times (3+4)=16,8\,\,volt$

h) Beda potensial antara titik A dan D

$\100dpi \\V_{AD}=I_{AD}R_{AD}=2,4\times (2+3+4)=21,6 \,\,volt$

i) Beda potensial antara ujung-ujung baterai

$\100dpi \\V_{AD}=I_{AD}R_{AD}=2,4\times (2+3+4)=21,6 \,\,volt$

ATAU :

$\100dpi \\V_{AD}=\Sigma E+\Sigma IR=24+(-2,4)(1)=21,6\,\,volt$

j) Daya pada hambatan R₁

$\100dpi \\P_1=I_1^2R_1=(2,4)^2(2)=11,52\,\,watt$

k) Energi listrik yang diserap hambatan R₁ dalam 5 menit

$\100dpi \\W_{1}=I_{1}^2R_{1}t=(2,4)^2(2)(5\times 60)=3.456\,\,Joule$

l) Daya rangkaian

$\100dpi \\P_{tot}=I_{tot}^2R_{tot}=(2,4)^2(10)=57,6\,\,watt$

m) Energi rangkaian dalam 5 menit

$\100dpi \\W_{tot}=I_{tot}^2R_{tot}t=(2,4)^2(10)(5\times 60)=17.280 \,\,Joule$

Soal No. 2
Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut

Tentukan :
a) Hambatan pengganti
b) Kuat arus rangkaian
c) Kuat arus yang melalui R₄
d) Kuat arus yang melalui R₁
e) Kuat arus yang melalui R₂
f) Kuat arus yang melalui R₃
g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R₄
h) Beda potensial ujung-ujung R₁
i) Beda potensial ujung-ujung R₂
j) Daya yang diserap R₁

Pembahasan

a) Hambatan pengganti

$\100dpi \\\frac{1}{R_{123}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}\\\frac{1}{R_{123}}=\frac{1}{20} +\frac{1}{30}+\frac{1}{60}=\frac{(3+2+1)}{60}=\frac{6}{60}\\ R_{123}=\frac{60}{6}=10\,\,\Omega\\ R_{tot} =R_4+R_{123}=10+10=20\,\,\Omega$

b) Kuat arus rangkaian

$\100dpi \\I=\frac{V_{tot}}{R_{tot}}=\frac{24}{20}=1,2\,\,A$

c) Kuat arus yang melalui R₄ sama dengan kuat arus rangkaian

$\100dpi \\I_4=I=1,2\,\,A$

d) Kuat arus yang melalui R₁

$\100dpi \\I_1:I_2:I_3=\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}:\frac{1}{R_3}=\frac {1}{20}:\frac{1}{30}:\frac{1}{60}\\ I_1:I_2:I_3=3:2:1\\ I_1=\frac{3}{(3+2+1)}\times I=\frac{3}{6}\times 1,2=0,6\,\,A$

e) Kuat arus yang melalui R₂

$\100dpi \\I_1:I_2:I_3=\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}:\frac{1}{R_3}=\frac {1}{20}:\frac{1}{30}:\frac{1}{60}\\ I_1:I_2:I_3=3:2:1\\ I_2=\frac{2}{(3+2+1)}\times I=\frac{2}{6}\times 1,2=0,4\,\,A$

f) Kuat arus yang melalui R₃

$\100dpi \\I_1:I_2:I_3=\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}:\frac{1}{R_3}=\frac {1}{20}:\frac{1}{30}:\frac{1}{60}\\ I_1:I_2:I_3=3:2:1\\ I_3=\frac{1}{(3+2+1)}\times I=\frac{1}{6}\times 1,2=0,2\,\,A$

g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R₄

$\100dpi V_4=I_4R_4=(1,2)(10) =12\,\,volt$

h) Beda potensial ujung-ujung R₁

$\100dpi V_1=I_1R_1=(0,6)(20) =12\,\,volt$

i) Beda potensial ujung-ujung R₂ sama dengan beda potensial pada ujung R₁ karena dirangkai parallel

j) Daya yang diserap R₁

$\100dpi P_1=V_1I_1=(12)(0,6) =7,2\,\,watt$

Soal No. 3
Diketahui kuat arus yang melalui R₄ adalah 7,2 Ampere.

Tentukan nilai tegangan sumber V

Pembahasan

Mencari kuat arus yang melalui hambatan R₁ dengan prinsip pembagian arus rangkaian paralel :

$\100dpi \\I_1:I_2:I_3=\frac{1} {R_1}:\frac{1}{R_2}:\frac{1}{R_3}=\frac{1}{2}:\frac{1}{3}:\frac{1}{6}=3:2:1\\ I_1=\frac{3}{(3+2+1)}\times 7,2=3,6 \,\,A$

$\100dpi \\V=V_4+V_1\\ V=I_4R_4+I_1R_1=(7,2)(1)+(3,6)(2) =14,4\,\,volt$

Soal No. 4
Diberikan sebuah rangkaian yang terdiri dari dua buah loop dengan data sebagai berikut :
E₁ = 6 volt
E₂ = 9 volt
E₃ = 12 volt

Tentukan :
a) Kuat arus yang melalui R₁ , R₂ dan R₃
b) Beda potensial antara titik B dan C
c) Beda potensial antara titik B dan D
d) Daya pada hambatan R₁

Pembahasan

a) Kuat arus yang melalui R₁ , R₂ dan R₃

Langkah-langkah standar :
- menentukan arah arus
- menentukan arah loop
- masukkan hukum kirchoff arus
- masukkan hukum kirchoff tegangan
- menyelesaikan persamaan yang ada

Misalkan arah arus dan arah loop seperti gambar berikut :

Hukum Kirchoff Arus dan Tegangan :

$\100dpi I_3=I_1+I_2$

Loop 1
$\100dpi \\\Sigma E +\Sigma IR=0\\ -E_1+E_2+2I_1+3I_3=0\\ - 6+9+2I_1+3I_1+3I_2=0\\5I_1+3I_2+3=0$
(Persamaan I)

Loop II
$\100dpi \\\Sigma E+\Sigma IR = 0\\ -E_3+E_2+6I_2+3I_3=0\\- 12+9+6I_2+3I_1+3I_2=0\\ 3I_1+9I_2-3=0$
(Persamaan II)

Gabungan persamaan I dan II :

$\100dpi \\5I_1+3I_2+3=0\,\,|\times 3|\\ 3I_1+9I_2-3=0\,\,|\times 1|\\\\15I_1+9I_2+9=0\\\underline{\,\,\,3I_1+9I_2-3=0}\,\,_{-}\\ 12I_1+12=0\\ I_1=-1\,\,A\\ \\3I_1+9I_2-3=0\\3(-1)+9I_2-3=0 \\9I_2=6\\I_2=\frac{6}{9}=\frac{2}{3}\,\,A\\\\I_3=I_1+I_2=(-1)+(\frac{2}{3})=-\frac{1}{3}\,\,A$

b) Beda potensial antara titik B dan C

$\100dpi \\V_{BC}=\Sigma E+\Sigma IR=E_2+3I_3\\ V_{BC}=9+3(-\frac{1}{3})=8\,\,volt$

c) Beda potensial antara titik B dan D

$\100dpi \\V_{BD} =\Sigma E+\Sigma IR=E_3+6(-I_2)\\ V_{BD}=12+6(-\frac{2}{3})=12-4=8\,\,volt$

d) Daya pada hambatan R₁

$\100dpi P=I^2R=(1)^2(2)=2\,\,watt$

http://www.scribd.com/doc/47435183/Rangkaian-Listrik-for-Teenager

Rangkaian Listrik

1. Gejala Listrik Statis

Gejala kelistrikan diawali dengan diamatinya benda-benda yangsecara tidak terduga mampu saling tarik-menarik. Batang plastikyang sudah digosok-gosokkan ke kain yang halus teramati mampumenarik potongan-potongan kecil kertas. Di alam telahberlangsung gejala kelistrikan yang dahsyat pada saat terjadi petirdi angkasa. Petir merupakan gejala kelistrikan yang mengandungenergi yang sangat besar dan dapat membahayakan bagi yangdikenainya.Gejala kelistrikan yang diamati pada petir dan pada potongankertas yang dapat ditarik oleh batang plastik merupakan contohdari gejala listrik statis. Pengetahuan tentang listrik statis bergunadalam memahami gejala kelistrikan yang lebih luas yang meliputilistrik dinamis dan rangkaian listrik.

Benda Bermuatan Listrik

Setiap benda tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil.Partikel zat yang ukurannya paling kecil dan tidak dapat dibagi-bagi lagi disebut atom. Namun, atom ternyata terdiri atas bagian-bagian yang lebih kecil. Tiap atom tersusun dari inti atom danelektron. Inti atom (nukleus) terdiri atas proton dan neutron.Adapun, elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasannyadan mendapat gaya tarik inti atom. Partikel yang bermuatannegatif disebut elektron. Partikel yang bermuatan positif disebutproton. Massa proton dan elektron lebih besar dibandingkandengan massa elektron.

Rangkaian Listrik

Gambar 1.1

Atom yang terdiri dari inti dan elektron

Gaya ikat inti terhadap elektron antara bahan satu denganbahan yang lain berbeda. Karena sesuatu hal, elektron dapat lepasdari lintasannya dan berpindah ke atom lain. Perpindahan elektrontersebut menyebabkan perubahan muatan suatu atom.Berdasarkan hal itu atom dapat berada dalam satu dari tigakeadaan, yaitu bermuatan negatif, bermuatan positif, atau netral.Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron,sedangkan atom dikatakan bermuatan positif, jika kekuranganelektron. Adapun, yang dikatakan atom netral jika jumlah protondan elektronnya sama. Di sini elektron menjadi acuan karenaelektronlah yang mudah lepas atau berpindah dari satu atom keatom yang lain.Muatan listrik tidak dapat dilihat oleh mata tetapi efeknyadapat dirasakan dan diamati gejalanya. Besar muatan listrik protondan elektron adalah sama, tetapi jenisnya yang berbeda. Muatanpositif (proton) ditandai dengan tanda plus “+“ sedangkan muatannegatif (elektron) ditandai tanda minus “ – “.Tiga buah benda di bawah ini memiliki jumlah muatan yangberbeda. Benda pertama memiliki masing-masing 5 muatan positif dan muatan negatif. Karena jumlah proton (+) sama dengan jumlahelektron (

−

), maka benda tersebut termasuk benda netral. Bendakedua memiliki 6 muatan positif dan 4 muatan negatif. Benda inidikatakan bermuatan positif karena jumlah proton (+) lebih banyak

Rangkaian Listrik

daripada jumlah elektron (

−

) atau benda kekurangan elektron.Benda ketiga memiliki 4 muatan positif dan 6 muatan negatif.Benda ini dikatakan bermuatan negatif. Ini karena jumlah proton(+) lebih sedikit daripada jumlah elektron (

−

) atau benda kelebihanelektron.

(a) (b) (c)

Gambar 1.2

(a) benda bermuatan negatif (b) benda netral (c) bendabermuatan positif

Gejala Listrik Statis

Mungkinkah kita menarik suatu benda tanpa perlu menyentuhnya?Jika kamu dapat melakukan hal ini tentu saja kamu akan merasasenang dan bangga. Secara fisika dengan berdasarkan pada prinsiplistrik statis hal ini mungkin untuk dilakukan. Ya, dengan listrikstatis kamu akan dapat menarik benda tanpa perlu menyentuhatau meraihnya. Menarik bukan?Coba kamu siapkan sebuah penggaris mika atau plastik danpotongan atau sobekan kertas yang kecil-kecil. Coba kamu gosok-gosokkan penggaris tersebut pada rambut. Setelah itu dekatkanpenggaris itu pada sobekan-sobekan kecil kertas. Apa yang terjadi?Sobekan kertas itu akan tertarik ke penggaris dan menempel padapenggaris. Menarik bukan?Bagaimana potongan-potongan kecil kertas dapat menempeldi penggaris mika. Pada saat kamu menggosok penggaris kerambutmu yang kering, ada perpindahan muatan listrik dari rambutke penggaris. Pada mulanya rambut dan penggaris bersifat netral.Pada saat kamu menggosokkan penggaris pada rambutmu,sejumlah atom di dalam rambutmu terganggu, sejumlah elektrondi dalam rambutmu terlepas dan berpindah ke penggarismu.Akibatnya, penggarismu memperoleh tambahan elektron, danpenggarismu itu tidak lagi netral, tetapi memiliki muatan negatif.

FaUZhY INGin sElalU d'MENgerTI

Css

Senin, 14 Mei 2012

statis & dinamis

http://my-electronica.blogspot.com/2010/08/pengertian-listrik-statis-dan-dinamis.html

Pengertian listrik statis dan dinamis

LISTRIK STATIS

Listrik Dinamis

rangkaian listrik dinamis

Tidak ada komentar:

Posting Komentar