Rangkaian listrik tertutup baru

1. Oleh :
NOOR SJAHID, S.Si

2. FISIKA ITU MUDAH DAN ASYIIK…FISIKA ITU MUDAH DAN ASYIIK…
INDIKATOR
PENYUSUNMATERI
LATIHAN SOAL
EVALUASISK - KD
BERANDA
DAFTAR PUSTAKA
RANGKAIAN LISTRIK TERTUTUP
χ

3. SK - KD
Merumuskan besaran-besaran listrik
rangkaian tertutup sederhana (satu loop)
FISIKA ITU MUDAH DAN ASYIIK…
MENU
χ
Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah dan
berbagai produk teknologi
KOMPETENSI DASAR
STANDAR KOMPETENSI

4. Indikator
Peserta didik dapat :
• Memformulasikan besaran kuat arus dan
tegangan dalam rangkaian tertutup
sederhana
• Memformulasikan besaran hambatan dalam
rangkaian seri dan paralel
• Memformulasikan besaran tegangan dalam
rangkaian tertutup sederhana dengan
menggunakan hukum Kirchoff I dan II
FISIKA ITU MUDAH DAN ASYIIK…
χ
MENU

5. Materi
Arus Listrik
Tegangan Listrik
Hukum Kirchoff I
Hukum Kirchoff II
χ
PENDAHULUAN

6. PENDAHULUAN
• Pernahkah anda berpikir ?
• Kenapa Lampu bisa menyala ?
• Kenapa alat-alat listrik bisa bekerja ?
Jawabannya adalah
Karena alat-alat tersebut dialiri arus listrik.
χ
MENU

7. Bagaimana Lampu Bisa Menyala ?
Coba perhatikan
lampu di rumah ?
Bagaimana lampu
bisa menyala? Apa
yang
menyebabkannya
menyala ? Kenapa
bisa dimatikan lagi?
χ
MENU

8. Arus Listrik
Arus listrik adalah jumlah muatan yang mengalir (Q)
dalam suatu rangkaian tiap satuan waktu/detik (t).
Arus listrik ditimbulkan oleh beda potensial antara dua
kutub baterai yang Dihubungkan dengan suatu penghantar
Dalam penghantar arus listrik mengalami hambatan
karena sifat resistansi dari penghantar
χ
Secara matematis dirumuskan
t
Q
I =
MENU

9. HUKUM OHM
Menurut hukum Ohm, jika beda potensial besar,
arus listrik yang timbul juga besar, namun jika
hambatan penghantar besar arus listrik menjadi kecil
Secara matematis dirumuskan
I
V
R =
Keterangan :
R = hambatan komponen listrik (Ohm = Ω)
V = tegangan antara dua kaki komponen (Volt = V)
I = Kuat arus listrik yang mengalir ((Ampere = A)
χ
MENU

10. Arus listrik mengAlir
kArenA AdA bedA
potensiAl AntArA ujung-
ujung kAwAt
penghAntAr.
Arus listrik mengAlir
dAri potensiAl tinggi ke
potensiAl rendAh
Arus listrik ini disebut
Arus positip AtAu Arus
konvensionAl
ARUS KONVENSIONAL
χ
MENU

11. Arus elektron
Arus listrik AdAlAh
AlirAn elektron.
elektron mengAlir dAri
potensiAl rendAh ke
potensiAl tinggi
χ
MENU

12. ArAh elektron dAn ArAh Arus
Arus elektron
mengAlir
berlAwAnAn
dengAn Arus
konvensionAl.
keduA Arus ini
sAmA besArnyA,
sehinggA kitA
mAsih dApAt
menggunAkAn Arus
konvensionAl
sebAgAi Arus
listrik.
χ
MENU

13. TEGANGAN BATERAI
• Setiap baterai
mempunyai hambatan
dalam
• Beda potensial AB:
Potensial naik dihasilkan
oleh sumber GGL, lalu
berkurang (karena
hambatan internal)
• Jadi, beda potensial
terminal pada baterai ∆V
adalah

r
R
A
B C
D
V Ir∆ = −E
E adalah sebagai tegangan terminal
ketika arus pada rangkaian nol)
χ
MENU

14. GGL (lanjutan)
• Jika hambatan R
terhubungkan dengan
baterai → tegangan
terminal adalah sama
dengan ujung-ujung
resistor

r
R
A
B C
D,V Ir IR or
Ir IR
∆ = − =
= +
E
E
χ
MENU

15. Arus rangkaian
arus yang melewati
rangkaian adalah
I
R r
=
+
E 
r
RE
A
B C
D
χ
MENU

16. ab eq
ab
eq
V IR
V
R
I
=
≡
Req
I
a
b
Rangkaian DC
• Dua prinsip dasar:
- Kekekalan muatan
- Kekekalan energi
• Hambatan Ekivalen
χ
MENU

17. 1 2
1 2
eq
eq
V IR
IR IRV
R R R
I I
∆ =
+∆
≡ = = +
Rangkaian Seri
1 2I I I= =
1. Kekekalan muatan, akibatnya
1 2V IR IR∆ = +
2. Kekekalan energi, akibatnya
1 2eqR R R= +
R 2
R 1
v 2
v 1
+ +
+
_
_
_
v i1
A B
C
I
Hambatan total
χ
MENU

18. Arah Arus Rangkaian Seri
Arus listrik mengalir
pada rangkaian
tertutup dari kutub
positif menuju kutub
negatif. Besar arus
di setiap titik sama
besar
χ
MENU

19. Silakan geser
nilai R1, R2 dan
R3. Apa yang
terbaca pada
tegangan V1, V2
?
Simulasi Tegangan pada 2 Hambatan
rangkaian Seri
χ
MENU

20. Simulasi Tegangan pada 3 Hambatan
rangkaian Seri
• Silakan geser
nilai R1, R2 dan
R3. Apa yang
terbaca pada
tegangan V1,
V2 dan V3 ?
χ
MENU

21. Arus listrik pada Hambatan seri
• Setiap
hambatan
dilewati oleh
arus yang
sama besar
χ
MENU

22. 1 2
1 2 1 2
eq
eq
V
I
R
V VV V V
I
R R R R R
=
= = + = +
RANGKAIANPARALEL
1 2V V V= =
1. Beda potensial yang
melewati R1 and R2
sama,
1 2I I I= +
2. Kekekalan muatan,
akibatnya
1 2
1 1 1
eqR R R
= +
I
I 2 I 1
R 2 R 1
V
+
_
I
R e q
V
+
_
A
atau
1 2
1 2
eq
R R
R
R R
=
+
χ
MENU

23. Hukum Kirchoff I
Arus yang masuk cabang sama
dengan jumlah arus yang keluar
cabang
χ
MENU

24. Arus percabangan
Jika hambatannya
besar, arus yang
mengalir kecil,
dan sebaliknya.
χ
MENU

25. Simulasi 1
Silakan drag
tombol R1 di
samping.
Lihat berapa
nilai
tegangan V1
nya.
χ
MENU

26. Simulasi 2
Silakan drag
tombol R1
dan R2 di
samping.
Lihat berapa
nilai
tegangan
V1 dan V2
nya.
χ
MENU

27. Simulasi 3
χ
MENU

28. Kesimpulan
χ
MENU

29. Hukum Kirchoff II
▐ 
E,r
R1 R2 R3
I I
χ
Pers. HK. Kirhhoff II:
∑E + ∑IR =0
-E + I (r+R1+R2+R3)= 0
MENU

30. Latihan Soal 1
Arus listrik yang mengalir melalui sebuah lampu
adalah 0,1 A. Berapa banyak muatan yang
mengalir melalui lampu tersebut dalam 10 sekon ?
A
B
C
1 C
2 C
3 C
D
E
4 C
5 C
χ

31. SALAHSALAH
ULANG LAGI

32. BENARBENAR
PEMBAHASAN

33. Solusi 1
• Muatan yang mengalir dalam suatu komponen
sama dengan kuat arus listrik dikali selang
waktunya
CsxIxtQ 2201,0 ===
SOAL BERIKUTNYA
χ

34. Latihan Soal 2
Sebuah baterai 2 V dipasang dengan sebuah
bola lampu. Arus listrik yang terukur 40 mA.
Berapakah hambatan listrik bola lampu
tersebut ?
A
B
C
10 Ω
20 Ω
30 Ω
D
E
40 Ω
50 Ω
χ

35. SALAHSALAH
ULANG LAGI

36. BENARBENAR
PEMBAHASAN

37. Solusi 2
menurut hukum Ohm, hambatan suatu
komponen adalah perbandingan antara
tegangan dengan kuat arus listriknya
Ω=== −
50
10.40
2
3
A
V
I
V
R
SOAL BERIKUTNYA
χ

38. Latihan Soal 3
Sebuah baterai mempunyai GGL ε = 6 V.
Pada saat kedua kutub baterai
dihubungkan singkat terjadi aliran arus
listrik sebesar 3 A. Tentukan hambatan
dalam baterai !
χ
A
B
C
1 Ω
2 Ω
3 Ω
D
E
4 Ω
5 Ω

39. SALAHSALAH
ULANG LAGI

40. BENARBENAR
PEMBAHASAN

41. Solusi 3
Hubungan singkat berarti
hambatan luar R sama
dengan nol, sehingga kuat
arus hanya dibatasi oleh
hambatan dalam r.
ε, r
Ω=== 2
3
6
I
r
ε
SOAL BERIKUTNYA
χ

42. Latihan Soal 4
Sebuah baterai mempunyai GGL ε = 6 V. Pada saat
kedua kutub baterai dihubungkan singkat terjadi aliran
arus listrik sebesar 3 A. Tentukan hambatan dalam
baterai ! Berapa tegangan jepit baterai pada saat baterai
dihuungkan dengan hambatan luar 4 Ω ?
A
B
C
1 V
2 V
3 V
D
E
4 V
5 V
χ

43. SALAHSALAH
ULANG LAGI

44. BENARBENAR
PEMBAHASAN

45. Solusi 4
Ω=== 2
3
6
I
r
ε V
R
r
I
V 4
4
2
1
6
=
+
=
+
=
ε
R
ε, r
SOAL BERIKUTNYA
χ

46. LATIHAN SOAL 5
▐ 
E,r
R1 R2 R3
I I
Dari gambar di samping,
tiga buah lampu yang me
Miliki hambatan sbb: 50 ohm,
30 ohm, dan 19 ohm.
Ketiga lampu dihubungkan
Dengan accu 12 volt dan
Hambatan dalam 1 ohm.
kuat arusnya adalah….,
χ
A
B
C
0,12 A
0,4 A
0,6 A
D
E
1 A
2 A

47. SALAHSALAH
ULANG LAGI

48. BENARBENAR
PEMBAHASAN

49. Solusi 5
Pers. HK. Kirhhoff II:
∑E + ∑IR =0
-E + I (r+R1+R2+R3)= 0,
Dari pers tersebut nilai I dapat
Dihitung sebagai berikut:
Diket:
R1= 50 Ω
R2=30 Ω
R3= 19 Ω
r= 1 Ω
E= 12 V
Ditanya:
arus I?
I = (E/(r+R1+R2+R3))
I= (12/(1+50+30+19))
I= (12/100)
I=0,12 A
χ

50. LATIHAN SOAL 6
▐ 
E,r
R1 R2 R3
I I
Dari gambar di samping,
tiga buah lampu yang me
Miliki hambatan sbb: 50 ohm,
30 ohm, dan 19 ohm.
Ketiga lampu dihubungkan
Dengan accu 12 volt dan
Hambatan dalam 1 ohm.
Tegangan antara titik R1 nya adalah….
χ
A
B
C
1 V
2 V
3 V
D
E
4 V
6 V

51. SALAHSALAH
ULANG LAGI

52. BENARBENAR
PEMBAHASAN

53. Solusi 6
Pers. HK. Kirhhoff II:
∑E + ∑IR =0
-E + I (r+R1+R2+R3)= 0,
Dari pers tersebut nilai I dapat
Dihitung sebagai berikut:
Diket:
R1= 50 Ω
R2=30 Ω
R3= 19 Ω
r= 1 Ω
E= 12 V
Ditanya:
a. VI ?
a. I = (E/(r+R1+R2+R3))
I= (12/(1+50+30+19))
I= (12/100)
I=0,12 A
b. V1= I x R1 = 0,12 x 50 = 6 V
χ
MENU

54. DAFTAR PUSTAKA
• Kanginan, Marthen. 2005. Seribu Pena
Fisika SMA X Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
• Nugroho , Joko. 2005. Evaluasi mandiri
Fisika SMA kelas X. Erlangga. Jakarta.
• Supiyanto.2004. Fisika SMA kelas X.
Erlangga. jakarta
MENU
χ

55. Penyusun
Nama : Noor Sjahid, S.Si
TTL : Semarang, 6 Desember 1981
Jabatan : guru Fisika
Instansi : SMA PU Al Bayan Sukabumi
Almt instansi : RT 01/RW 01 Ds. Sekarawangi Kec.
Cibadak Sukabumi
No. Telp. : (0266) 536 851
Almt Rumah : RT 01/RW 01 Ds. Sekarawangi Kec.
Cibadak Sukabumi
No HP. : 081386758960
Email : noorsjahid@gmail.com
MENU
χ