2. Listrik dinamis
Listrik arus searah
Energi listrik Arus Bolak Balik
Rangkaian listrik
Hukum Ohm
Hukum kirchoff Rangkaian
hambatan
Sumber tegangan
Kuat arus dan
tegangan
Hambatan listrik
Hukum Kirchoff I Hukum Kirchoff II
Penerapan Hukum
Kirchoff
Hermawanto, M.Pd
3. Pengertian Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir
dalam suatu penghantar per satuan waktu.
Hermawanto, M.Pd
4. Secara matematis dinyatakan sebagai :
t
Q
I
I= Kuat arus listrik (Coulomb / detik atau Ampere)
Q= muatan listrik ( Coulomb )
t = waktu ( detik )
Hermawanto, M.Pd
5. Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat
mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.
Hermawanto, M.Pd
6. Aliran muatan listrik dalam suatu rangkaian dapat dianalogikan
(diumpakan) seperti aliran air.
Hermawanto, M.Pd
7. Mengukur kuat arus listrik
• Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter
atau ammeter.
• Amperemeter disusun seri dengan komponen yang akan
diukur kuat arusnya.
Hermawanto, M.Pd
8. Sumber Tegangan
• Supaya arus listrik dapat terus
mengalir dalam suatu
penghantar, maka pada ujung
– ujung penghantar itu harus
selalu ada beda potensial.
• Alat yang dapat mengadakan
selisih atau beda potensial
disebut sumber tegangan atau
sumber arus listrik.
• Beberapa macam sumber
tegangan antara lain :
Hermawanto, M.Pd
9. Mengukur Beda Potensial
( tegangan listrik )
• Alat pengukur tegangan listrik adalah voltmeter
• Voltmeter dipasang paralel dengan komponen yang
akan diukur beda potensialnya.
VP
OLT METER
ARAREL
Hermawanto, M.Pd
11. Hukum Kirchoff
I
I1
I2
I3
Pada rangkaian bercabang kuat arus
yang masuk ke titik percabangan sama
dengan jumlah kuat arus yang keluar
dari titik percabangan tersebut. (Hk.
Kirchoff I)
Hermawanto, M.Pd
12. 100 mA
40 mA
20 mA
I1 I2 I3
Dari gambar disamping
tentukan kuat arus pada
I1, I2 dan I3.
contoh
Jawab
100 = 40 + I1 + 20
100 = 60 + I1
I1 = 40 mA
I1 + 20 = I2
40 + 20 = I2
I2 = 60 mA
I2 + 40 = I3
40 + 60 = I3
I3 = 100 mA
P Q R
Cabang P Cabang Q Cabang R
Hermawanto, M.Pd
14. Rangkaian Seri
• Beberapa hambatan bila disusun seri akan
memiliki hambatan lebih besar namun
tegangan pada masing-masing hambatan
menjadi lebih kecil.
Hermawanto, M.Pd
15. Hambatan Pengganti
Beberapa hambatan yang disusun seri dapat
diganti dengan hambatan sebesar jumlah
semua hambatan tersebut
R1 R2 R3
R
R = R1 + R2 + R3
Hermawanto, M.Pd
16. R1 R2 R3
Bila R1 = 30 Ohm, R2 = 40 ohm dan R3= 10 ohm,
berapakah hambatan pengganti dari rangkaian di atas?
Jawab :
Karena rangkaian seri, maka
R = R1 + R2 + R3
R = 30 + 40 + 10
R = 80 ohm
Contoh
Hermawanto, M.Pd
22. Rangkaian Paralel
• Bila beberapa hambatan disusun secara
paralel maka hambatan totalnya menjadi
lebihkecil dari masing-masing
hambatan, tetapi tegangannya tetap
Hermawanto, M.Pd
30. = +
Rangkaian campuran
10 Ω
30 Ω
15 Ω
5 Ω
5 Ω
10 Ω Rp
Berapakah hambatan total dari
rangkaian di samping?
jawab
1
Rp
1
30
1
15
=
1+2
30
= 3
30
Rp =
30
3
Rp = 10Ω
R = 10 + Rp + 5
R= 10 + 10 + 5
R = 25 Ω
Hermawanto, M.Pd
31. = +
10 Ω
20 Ω
8 Ω 7 Ω
Berapakah hambatan total
dari rangkaian di samping?
Rs1 = 8 + 7
Rs1 = 15 ohm
Rs2 = 20 + 10
Rs2 = 30 ohm
1
R
1
Rs1
1
Rs2
1 1
15 30
= +
=
2 + 1
30
=
3
30
R =
30
3
R = 10 ohm
Rs2
Rs1
Jawab
Hermawanto, M.Pd
32. Latihan
Bila semua resistor dalam rangkaian dibawah ini identik dan masing-masing
memiliki hambatan 90 ohm, berapakah hambatan total pada masing-masing
rangkaian?
1. 2.
3. 4.
Hermawanto, M.Pd
33. SUSUNAN HAMBATAN
S E R I
i = i1 = i2 = i3 = ....
VS = Vad = Vab + Vbc + Vcd + ...
RS = R1 + R2 + R3 + ...
3
2
1
3
2
1 :
:
:
: R
R
R
V
V
V
Hermawanto, M.Pd
34. SUSUNAN HAMBATAN
PARAREL
Beda potensial pada masing-masing
ujung tahanan besar ( VA = VB ).
i = i1 + i2 + i3 + ....
1 1 1 1
1 2 3
R R R R
p
...
3
2
1
3
2
1
1
:
1
:
1
:
:
R
R
R
i
i
i
Hermawanto, M.Pd
36. JAWABAN CONTOH SOAL
RANGKAIAN SERI-PARAREL
A
B
5 ohm
3 ohm
4
ohm
5 ohm
3 ohm
6
ohm
7 ohm
7 ohm
9
ohm
6 ohm
12 ohm
8
ohm
4 ohm
10 ohm
5
ohm
4 ohm
2 ohm
Hambatan 5 ohm dan 3 ohm paling kanan dapat dihilangkan (tidak dihitung) karena
arus listrik tidak akan melaluinya. PERHITUNGAN DILAKUKAN DARI BELAKANG.
5 4 3 12
s
R ohm
1 1 1
6 12
12
4
2 1
p
p
R
R ohm
7 7 4 18
s
R ohm
1 1 1
9 18
18
6
2 1
p
p
R
R ohm
6 6 12 24
s
R ohm
1 1 1
8 24
24
6
3 1
p
p
R
R ohm
10 4 6 20
s
R ohm
1 1 1
5 20
20
4
4 1
p
p
R
R ohm
4 2 4 10
s
R ohm
Hermawanto, M.Pd
37. RANGKAIAN HAMBATAN
SEGITIGA - BINTANG
R1
RA
RB
RC
1 2
1 2 3
.
A
R R
R
R R R
2 3
1 2 3
.
B
R R
R
R R R
1 3
1 2 3
.
C
R R
R
R R R
Hermawanto, M.Pd
39. JAWABAN CONTOH SOAL
RANGKAIAN SEGITIGA-BINTANG
12 ohm 6 ohm
10
ohm
4 ohm 2 ohm
6 ohm 10 ohm
6 ohm 2 ohm
6
ohm
Jika besar perkalian silang hambatan sama :
Maka rangkaian mengalami jembatan wheatstone
hambatan yang di tengah tidak diperhitungkan
karena tidak ada arus yang melalui hambatan
tersebut.
12 6 18
s
R ohm
4 2 6
s
R ohm
1 1 1
18 6
p
R
18
4,5
3 1
p
R ohm
RA
RB
RC
6.6
2
6 6 6
A B C
R R R ohm
2 10 12
s
R ohm
2 2 4
s
R ohm
1 1 1
12 4
p
R
12
3
1 3
p
R ohm
3 2 5
s
R ohm
Hermawanto, M.Pd
40. ALAT UKUR
JEMBATAN WHEATSTONE
untuk mengukur besar tahanan suatu penghantar
•Bila arus yang lewat G = 0, maka :
R
R R
R
X 1 3
2
.
Hermawanto, M.Pd
41. CONTOH SOAL
JEMBATAN WHEATSTONE
Suatu hambatan yang belum diketahui besar-
nya ialah Rx dipasang pada jembatan Wheat-
stone. Hambatan-hambatan yang diketahui
adalah 3 ohm, 2 ohm dan 10 ohm. Galvanome
ter yang dipasang menunjukkan angka nol.
Hitunglah Rx.
Hermawanto, M.Pd
42. JAWABAN CONTOH SOAL
JEMBATAN WHEATSTONE
2 1 3
. .
x
R R R R
1 3
2
.
x
R R
R
R
3.10
15
2
x
R ohm
Hermawanto, M.Pd
43. Susunan seri paralel sumber tegangan
Ggl ( gaya gerak listrik)
Beda potensial antara ujung – ujung kutub – kutub sumber arus listrik ketika
sumber arus listrik tersebut tidak mengalirkan arus listrik(saklar belum
terhubung)
Tegangan jepit
Beda potensial antara ujung – ujung kutub – kutub sumber arus listrik ketika
sumber arus listrik tersebut mengalirkan arus listrik(saklar terhubung)
r
I
vjepit .
R
I
vjepit .
r
R
I
Hermawanto, M.Pd
44. Sumber tegangan disusun secara seri
E1 ,r1
E2 ,r2
E3 ,r3
R
Etot = E1 + E2 +E3
rtot = r1 + r2 + r3
tot
tot
tot
r
R
I
Hermawanto, M.Pd
45. Sumber tegangan disusun paralel
Etot = E
3
2
1
1
1
1
1
r
r
r
rtot
tot
tot
tot
r
R
I
E1 ,r1
E2 ,r2
E3 ,r3
R
Hermawanto, M.Pd
46. ALAT UKUR
AMPERMETER/GALVANOMETER
Dipakai untuk mengukur kuat arus.
Mempunyai hambatan yang sangat kecil.
Dipasang seri dengan alat yang akan diukur.
Untuk mengukur kuat arus yang sangat besar (melebihi
batas ukurnya) dipasang tahanan SHUNT paralel dengan
Amperemeter (alat Amperemeter dengan tahanan Shunt
disebut AMMETER)
•untuk mengukur arus yang
kuat arusnya n x i Ampere harus
dipasang Shunt sebesar :
R
n
R
S d
1
1
Hermawanto, M.Pd
47. CONTOH SOAL
AMPERMETER/GALVANOMETER
Sebuah galvanometer dengan hambatan
5 ohm dilengkapi shunt, agar dapat diguna-
kan untuk mengukur kuat arus sebesar 50 A.
pada 100 millivolt jarum menunjukkan skala
maksimum.
Berapa besar hambatan shunt tersebut ?
Hermawanto, M.Pd
49. ALAT UKUR
VOLTMETER
Dipakai untuk mengukur beda potensial.
Mempunyai tahanan dalam yang sangat besar.
Dipasang paralel dengan alat (kawat) yang hendak diukur
potensialnya.
Untuk mengukur beda potensial yang melebihi batas ukurnya,
dipasang tahanan depan seri dengan Voltmeter.
Untuk mengukur beda potensial
n x batas ukur maksimumnya,
harus dipasang tahanan depan
(RV):
Rv = ( n - 1 ) Rd
Hermawanto, M.Pd
50. CONTOH SOAL
VOLTMETER
Sebuah voltmeter yang mempunyai hambatan
1000 ohm dipergunakan untuk mengukur po-
tensial sampai 120 volt. Jika daya ukur volt-
meter= = 6 volt.
Berapa besar hambatan Multiplier agar
pengukuran dapat dilakukan ?
Hermawanto, M.Pd
52. ENERGI LISTRIK
HUKUM JOULE
Karena gerakan muatan-muatan bebas yang
menumbuk partikel yang tetap dalam penghantar,
maka terjadi perpindahan energi kinetik menjadi
energi kalor, sehingga penghantar menjadi panas.
t
r
V
t
i
V
t
r
i
w
2
2
.
.
.
.
W = Jumlah Kalor (Joule).
i = Kuat arus yang mengalir (Ampere).
r = Tahanan kawat penghantar (Ohm).
t = Waktu (detik).
V = Beda potensial antara dua titik A dan B.
1 kalori = 4,2 Joule dan
1 Joule = 0,24 Kalori
W = 0,24 i2 . r . t
= 0,24 V . i . t Kalori
Hermawanto, M.Pd
53. D A Y A
adalah banyaknya usaha listrik (energi Listrik)
yang dapat dihasilkan tiap detik
DAYA
USAHA
WAKTU
( )
. .
.
P
V i t
t
V i
P
dw
dt
V i
.
SATUAN : joule/detik = Volt -Ampere = Watt
Hermawanto, M.Pd
54. CONTOH SOAL
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
Sebuah tungku listrik yang mempunyai daya
144 watt, 120 volt. Ketika digunakan untuk
memasak 500 gram air dari 30 C hingga men
didik, pada saat itu tegangan rumah 100 watt
Berapa detik waktu yang dibutuhkan ?
o
Hermawanto, M.Pd
55. JAWABAN CONTOH SOAL
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
2
1 1
2
2 2
P V
P V
2
2
2
144 120
100
P
2
144.10.000
100
14400
P watt
. . .
m c t P t
100. 500.4,2.(100 30)
t
147000
1470det 24,5
100
t ik menit
Hermawanto, M.Pd
56. GAYA GERAK LISTRIK (GGL)
adalah besarnya energi listrik yang berubah menjadi energi
bukan listrik atau sebaliknya, jika satu satuan muatan
melalui sumber itu, atau kerja yang dilakukan sumber arus
persatuan muatan.
dq
dW
( Joule/Coulomb = Volt )
Hermawanto, M.Pd
57. • Elemen Primer
( Sumber tegangan yang tidak dapat “diisi ulang)
1. Elemen Volta, terdiri dari komponen :
Larutan asam
sulfat encer
Lempeng seng
Batang tembaga
+
-
Hermawanto, M.Pd
58. 2. Elemen Kering ( batu baterai )
Beda potensial = 1,5 V
Prinsip Kerja
Hermawanto, M.Pd
59. Elemen Sekunder ( dapat “diisi” kembali )
Akkumulator (aki )
Pada saat aki digunakan terjadi perubahan energi kimia
menjadi energi listrik.
Pada saat akku diisi ulang terjadi perubahan energi listrik
menjadi energi kimia
Bagia
n –
bagia
n dari
aki
Prinsip Kerja
Hermawanto, M.Pd
