materi tentang arus listrik, hukum ohm, daya, serta energi

1. TUGAS FISIKA INDUSTRI
Magdalena Praharani Surya Ningrum (41614010030)
Melia Kontesa (41614010021)
Martina Elizabeth (41614010061)
Teknik Industri

2. ARUS LISTRIK, HUKUM OHM, RANGKAIAN
HAMBATAN, ENERGI LISTRIK, DAYA.

3. ARUS LISTRIK
Muatan listrik yang mengalir melalui konduktor (penghantar listrik)
disebut arus listrik. Serta banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam
suatu penghantar per satuan waktu.
Kuat arus listrik dinyatakan dalam ampere. Sedangkan untuk mengetahui
seberapa kuat arus listrik itu mengalir melalui penghantar dapat kita
gunakan amperemeter (Amp meter)

4. HASIL PENGUKURAN KEKUATAN ARUS
LISTRIK (AMPERE) DAPAT DINYATAKAN
DENGAN RUMUS SEBAGAI BERIKUT :
𝑸 = jumlah muatan yang melewati konduktor (Coulomb = C)
𝒕 = jangka waktu (sekon = s)
I = kuat arus listrik (ampere = A)
𝐼 =
𝑄
𝑡

5. ARUS LISTRIK DI DALAM SUATU RANGKAIAN
HANYA DAPAT MENGALIR DI DALAM SUATU
RANGKAIAN TERTUTUP.
Lampu
Menyala
Lampu Mati

6. Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub + )
ke potensial rendah ( kutub - ).
Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub - ) ke potensial
tinggi ( kutub + ).
Potensial
tinggi
Potensial
rendah

7. CONTOH ARUS LISTRIK
Arus listrik sebesar 2,5A mengalir pada kawat selama 4 menit. Berapa
muatan yang mengalir melalui suatu titik pada rangkaian ?
Diket :
I = 2,5A
t = 4 menit = 4 × 60 = 240 𝑠𝑒𝑘𝑜𝑛
Dit : Q ?
Jawab :
𝐼 =
𝑄
𝑡
Q = 𝐼 × 𝑡
Q = 2,5A × 240
Q = 600 C

8. HUKUM OHM
adalah Hukum Ohm, yaitu Hukum dasar yang menyatakan
hubungan antara Arus Listrik (I), Tegangan (V) dan
Hambatan (R). Hukum Ohm dalam bahasa Inggris disebut
dengan “Ohm’s Laws”. Hukum Ohm pertama kali
diperkenalkan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama
Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825. Georg
Simon Ohm mempublikasikan Hukum Ohm tersebut pada
Paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated
Mathematically” pada tahun 1827.
Bunyi Hukum Ohm
“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah
penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan
beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan
berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”

9. SECARA MATEMATIS HUKUM OHM
DAPAT DI RUMUSKAN SEBAGAI
BERIKUT :
V = beda potensial (Volt)
I = kuat arus (Ampere)
R = hambatan (Ω)
Rumus tersebut dikenal dengan hukum ohm, tetapi banyak fisikawan yang
mengatakan bahwa rumus tersebut bukan hukum ohm, tetapi lebih berupa
definisi hambatan.
Karna menurut Georg simon ohm (1787-1854) mengatakan bahwa arus pada
kawat logam sebanding dengan beda potensial V sehingga R konstan tidak
bergantung pada V, untuk konduktor logam. Tetapi hubungan ini tidak
berlaku umun untuk bahan dan alat lain seperti dioda, tabung hampa udara,
transistor, dan sebagainya.
𝑉 = 𝐼𝑅

10. Dengan demikian hukum ohm bukan merupakan
hukum dasar, tetapi lebih berupa deskripsi mengenai
kelas bahan (konduktor logam) tertentu. Bahan atau
alat yang tidak mengikuti hukum ohm dikatakan
nonohmik.

11. CONTOH HUKUM OHM
Sebuah bola lampu senter kecil menarik 300 mA dari baterai 1,5 V. Berapa hambatan bola lampu
tersebut ?
Diket :
I = 300 mA
V = 1,5 V
Dit : R ?
Jawab :
𝑅 =
𝑉
𝐼
𝑅 =
1,5 𝑉
0,30 𝐴
R = 5,0 Ω

12. RANGKAIAN HAMBATAN
Hambatan suatu kawat penghantar (konduktor) di pengaruhi oleh :
Jenis kawat penghantar
Panjang kawat penghantar
Besar atau luas kawat pengahantar
Suhu kawat penghantar
Hambatan tersebut dapat dinyatakan dengan rumus :
R = hambatan (Ω)
L = panjang kawat penghantar (m)
A = luas penampang kawat penghantar (𝑚2)
𝜌 = konstanta pembanding, disebut hambat jenis (resistivitas), bergantung pada
bahan yang digunakan
𝑅 = 𝜌
𝐿
𝐴

13. TABEL, HAMBAT JENIS DAN KOEFISIEN TEMPERATUR (PADA 𝟐𝟎 𝒐C)

14. RANGKAIAN HAMBATAN
Hambatan di bagi menjadi 2 yaitu ;

15. ENERGI LISTRIK
Energi listrik adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan
listrik / energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan amper
(A)dan tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan
kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W)untuk
menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan,
mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan
mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain. Energi yang
dihasilkan dapat berasal dari berbagai sumber, seperti air, minyak,
batu bara, angin, panas bumi, nuklir, matahari dan lainnya.

16. BESAR ENERGI LISTRIK
DAPAT DITULIS DALAM
BENTUK PERSAMAAN
BERIKUT.W = V × I × t
W= besar energi listrik (joule)
V= besar tegangan listrik (volt)
I = besar kuat arus listrik (ampere)
t = selang waktu (sekon)

17. CONTOH SOAL ENERGI LISTRIK
Lampu yang dipasang di ruang tamu rumah Bapak Budi tegangannya 220 V
mengalir arus listrik 2 A selama 5 menit. Tentukan besar energi listrik
yang diperlukan lampu untuk menyala dengan baik.
Penyelesaian:
Diketahui:
V= 220 V
I = 2 A
t = 5 menit = 300 s
Ditanyakan:
W = … ?
Jawab:
W = V × I × t
W = 220 × 2 × 300
W = 132.000 J = 132 kJ

18. DAYA
𝑃 = 𝐷𝑎𝑦𝑎 =
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑢𝑏𝑎ℎ
𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢
=
𝑄𝑉
𝑡
Muatan yang mengalir per detik,
𝑄
𝑡
, merupakan arus
listrik, I. Dengan demikian kita dapatkan :
P = IV
Rumus ini menyatakan daya yang di berikan oleh
sebuah sumber seperti baterai. Satuan SI daya listrik
untuk semua jenis daya lainnya yaitu watt (1 W =
1J/det)

19. KECEPATAN PERUBAHAN ENERGI PADA
HAMBATAN R DAPAT DITULISKAN DENGAN
MENGGUNAKAN HUKUM OHM
P = IV
P = I (IR)
P = 𝐼2 𝑅
P =
𝑉
𝑅
𝑉
P =
𝑉2
𝑅

20. CONTOH DAYA
Sebuah pemanas listrik menarik 15,0 A pada jalur 120 V. Berapa daya yang digunakannya dan
berapa biaya per bulan (30 hari) jika pemanas tersebut beroperasi 3 jam setiap hari dan
perusahaan listrik menghargai 1500 per kwh ? (anggap arus mengalir tetap pada satu arah)
Diket :
I = 15,0 A
V = 120 V
Dit :
Daya yang di gunakan selama 1 bulan (30 hari)
Jawab :
P = IV
= (15 A) (120 V)
= 1800 W = 1,8 Kwh
Untuk mengoperasikannya selama (3 jam/hari) (30 hari) = 90 jam, akan memakan biaya
(1,8 Kw) (90 jam) (1500) = Rp 243.000,00

21. THANK FOR YOUR
ATTENTION