2. Standar Kompetensi :
Memahami konsep kelistrikan dan
penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar :
Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam
suatu rangkaian serta penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari.
1. Pengertian arus Listrik
2. Hukum Ohm
3. Hukum Kirchoff 1
4. Rangkaian seri dan paralel hambatan listrik
5. Hukum Kirchoff 2
6. Energi dan Daya Listrik
SKL :
Menentukan besaran fisika pada berbagai bentuk rangkaian listrik
4. Menentukan arus listrik dan arus elektron.
Arah elektron
Arah arus listrik
Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial
rendah ke potensial tinggi
Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial
tinggi ke potensial rendah
Klik
Klik Klik
5. Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir
pada suatu rangkaian
• Mengapa Lampu mati ?
Rangkaian Terbuka
• Mengapa Lampu menyala ?
Rangkaian Tertutup
Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?
6. Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah
Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial
Konduktor
Arus elektron
Arus listrik
Umpan Balik:
Dua syarat agar arus listrik dapat mengalir adalah....
Aliran arus listrik
Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan
muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah
memiliki potensial yang bagaimana ?
7. Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan
yang mengalir pada penghantar tiap detik.
I = Kuat arus listrik (
Ampere )
Q = muatan ( Coulomb )
t = waktu ( secon )
t
Q
I
P
Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1
coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon
1 A = 1 C/s
8. Contoh Soal
• Sebuah akumulator pada kutub-kutubnya dihubungkan
pada terminal lampu jika kuat arus yang mengalir pada
lampu 0,5 A dan lampu dinyalakan selama 2 menit
berapakah muatan listrik yang telah melewati lampu ?
Diketahui
I = ………0,5 A
t = ……2 menit = 2 x 60 = 120 s
Jawab
Q = ……0,5…… x …120………….
= 60 C
9. Pengukuran Kuat arus listrik
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk
mengukur kuat arus listrik
Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik
disusun secara seri ( tidak bercabang )
10. Nilai yang terukur =
Cara membaca Amperemeter
skala maksimum
skala yang ditunjuk jarum
skala batas ukur
Nilai yang ditunjuk jarum
Nilai maksimum
34
100
X 1 = 0,34 A
x Batas ukur
11. Benda A
Potensial tinggi
Benda B
Potensial rendah
Konduktor
Arus elektron
Arus listrik
Beda Potensial Listrik Energi yang diperlukan untuk
memindah muatan listrik tiap
satuan waktu
Benda C
Potensial rendah
Benda D
Potensial tinggi
Konduktor
Arus listrik
Arus elektron
Q
W
V
Definisi Beda potensial listrik
V = Beda Potensial ( Volt )
W = Energi ( Joule )
Q = Muatan ( Coulomb )
1 Volt = 1J/C
Satu volt didefinisikan
untuk memindah muatan
listrik sebesar 1 Coulumb
memerlukan energi
sebesar 1 Joule.
Benda C
Potensial rendah
Benda D
Potensial tinggi
Konduktor
Arus listrik
Arus elektron
12. Contoh Soal
• Sebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5
volt jika baterai digunakan untuk menyalakan lampu
maka sejumlah 50 coulomb muatan listrik yang
melewati lampu. Berapakah besar energi yang
dikeluarkan baterai
Diketahui
V = ……1,5 V…………… Jawab
Q = ……50 C……………. W =V x Q
Ditanya W = 1,5 x 50
W = ? = 75 J
13. Pengukuran Beda Potensial
• Voltmeter adalah alat
yang digunakan untuk
mengukur beda
potensial listrik
( tegangan )
• Pemasangan voltmeter
dalam rangkaian
listrik disusun secara
parallel seperti
gambar.
Klik
15. HUKUM OHM
Jml
Baterai
V I
1
2
3
1,2
0,20
0,40
0,54
Dari tabel data dapat kita
ketahui jika beda potensial
diperbesar maka kuat arus
listriknya juga turut
membesar.
Hubungan apa yang
didapatkan antara beda
potensial dengan kuat
arus listrik?
Buatlah grafik hubungan
antara beda potensial
dengan kuat arus listrik.
16. Grafik Hubungan
Beda potensail (V) terhadap
kuat arus listrik ( I )
0,1
I( A)
V(volt)
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
V I
~
V I R
=
V
I
R
= Beda potensial ( volt )
= Kuat arus listrik ( A )
= Hambatan ( Ω )
V I
1,2 0,2
2,6 0,4
4,0 0,54
Data
17. Grafik Hubungan Hambatan (R)
terhadap kuat arus listrik ( I )
0,25
I( A)
R(Ω)
0,50 0,75 1,0 1,5
10
20
30
40
50
Data
R 10 20 30 40
I 1,0 0,5 0,3 0,25
Jika V dibuat tetap = 10 V
I1 =
V
R
I1 =
10
10
I1 = 1,0 A
I2 =
V
R
I2 =
10
20
I2 = 0,5 A
I3 =
V
R
I3 =
10
30
I3 = 0,3 A
I4 =
V
R
I4 =
10
40
I4 = 0,25 A
R
V
=
I
18. Hambatan Jenis Kawat
1
Variabel manipulasi : panjang kawat
Variabel respon : hambatan kawat
Variabel kontrol : jenis kawat, luas penampang kawat
A
B
IA > IB
RA < RB
lA < lB
Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar
R ~ ℓ
Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat.
19. Faktor yang mempengaruhi besar hambatan
pada kawat adalah :
1. Panjang kawat ( l )
2. Luas penampang kawat ( A )
3. Hambatan jenis kawat ( ohmmeter )
A
ρ
R
R = Hambatan (Ω )
l = Panjang kawat ( m )
A = Luas penampang kawat ( m2 )
R = Hambatan jenis kawat ( Ω m )
22. Contoh
1. Perhatikan rangkaian di bawah
dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?
10A
I = 40 A
Q S
25A
I1
I2
I3
Jawab
P
I = 10 A + I1 + 25 A
40 A = 10 A + I1 + 25 A
40 A = 35 A + I1
I1 = 40 A - 35 A
I1 = 5 A
Pada titik cabang P
Pada titik cabang Q
10 A + I1 = I2
10 A + 5 A = I2
15 A = I2
Pada titik cabang S
I2 + 25 A = I3
15 A + 25 A = I3
40 A = I3
Klik
23. Susunan seri pada Hambatan
a b c d
R1 R2 R3
Vab Vbc Vcd
Vad = Vab + Vbc + Vcd
Rs
a d
I Rs = I R1 I R2 I R3
+
+
Vad
Rs = R1 R2 R3
+
+
24. Susunan Paralel pada Hambatan
a b
R1
R2
R3
I = I1 + I2 + I3
Rp
a
RP R1 R2 R3
+
+
Vab
RP R1 R2 R3
+
+
b
I
I1
I2
I3
I
Vab
Vab Vab
Vab
=
=
1 1 1 1
26. Perhatikan gambar di bawah
Tentukan
a.Kuat arus total
b.Kuat arus I1 dan I2
c.Tegangan ab dan tegangan bc
R2
1
RP R1
+
=
1 1
RP 6 3
+
=
1 1 1
RP 6
=
1 3
=
RP 2 Ω
Rs = R3 + Rp
Rs = 4 + 2
Rs = 6Ω
a
R
V
I
I 18 volt
6Ω
I 3 A
6Ω
3Ω
a
b c
4Ω
I2
I1
I
V = 18 volt
R1
R2
R3
I1 : I2 =
R1 R2
:
1 1
I1 : I2 =
6 3
:
1 1
x6
I1 : I2 = 1 : 2
I1 =
3
1 x I
I1 =
3
1 x 3
I1 = 1 A
I2 =
3
2 x I
I2 = 2 A
I2 = x 3
3
2
b
c
Vab = I R3
Vab = 3 x 4
Vab = 12 V
Vbc = I1 R1
Vbc = 1 x 6
Vbc = 6 V
atau
Vbc = I2 R2
Vbc = 2 x 3
Vbc = 6 V
27. Latihan
3Ω
2 Ω
4Ω
5Ω
4Ω
1Ω
I2
I1
12 V
I
b
a
Tentukan
a. Hambatan pengganti
b. Kuat arus total
c. Kuat arus I1 dan I2
d. Tegangan Vab
Tentukan
a. Hambatan pengganti
b. Kuat arus tiap hambatan
c. Tegangan tiap hambatan
2Ω 2Ω 4Ω
4Ω
2Ω
2Ω
2Ω
2Ω
2Ω
a
b c
d e
V = 12 V
f
1
2
36. LATIHAN SOAL
. Dari gambar di bawah ini tentukan :
a. Hambatan pengganti
b. Kuat arus pada rangkaian
c. Beda potensial pada rangkaian R4 dan R5
. Diketahui pada suatu penghantar mengalir arus listrik sebesar 12
Ampere dan juga Terdapat hambatan sebesar 3 Ohm. berapa besarnya tegangan
sumber
. Sebuah setrika listrik 250 watt, 220 volt, dipakai selama 1,5 jam. Tentukan
energi listrik yang diperlukan !
. Sebuah kawat Aluminium yang memiliki panjang 20 cm dan lusa penampang 2.10^-
4 m^2. Jika diketahui hambatan jenis aluminium adalah 2,82 . 10^-8 Ωm.
tentukan besarnya hambatan listrik yang dimiliki oleh kawat tersebut?
37. LATIHAN SOAL
5. Perhatikan gambar rangkaian listrik dibawah ini :
Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5Ω , besar kuat arus
yang melalui rangkaian tersebut adalah ...
6. Perhatikan gambar di atas, pada titik P dari sebuah rangkaian listrik ada 4
cabang, 2 cabang masuk dan 2 cabang keluar. Jika diketahui besarnya I1 = 6
A, I2 = 3 A, dan I3 = 7 A, tentukan berapa besar nilai dari I4?
38. LATIHAN SOAL
7. Sebuah lampu memiliki spesifikasi 18 watt, 150 Volt. Lampu dipasang
pada tegangan 150 volt. Tentukan:
a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
b) Hambatan lampu
c) Kuat arus yang mengalir pada lampu
8. Perhatikan rangkaian listrik berikut!
Besarnya daya disipasi pada hambatan 6 Ω adalah....
39. LATIHAN SOAL
9. Perhatikan rangkaian seri paralel resistor berikut!
Tentukan hambatan pengganti dan kuat arus total pada rangkaian
tersebut
10. Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 Ω khusus dipakai
untuk beda potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk
memanaskan10 kg air sehinggga temperaturnya naik dari 250 ºC
menjadi 450º C, waktu yang dibutuhkan adalah ....
11. Suatu penghantar panjangnya 2 m dipasang pada beda potensial 6 V,
ternyata arus yang mengalir 3 A. Jika luas penampang kawat 5,5 ×
10-2 mm², maka besar hambatan dan hambatan jenis kawat adalah
40. LATIHAN SOAL
12. Tiga buah hambatan masing-masing 4 Ω, 6 Ω dan 12 Ω
disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan
listrik. Perbandingan arus yang mengalir pada masing-masing
hambatan adalah …..
