Dokumen tersebut membahas tentang listrik dinamis, termasuk arah arus listrik dan elektron, syarat agar arus listrik dapat mengalir, beda potensial, kuat arus listrik, pengukuran beda potensial dan kuat arus, hukum Ohm, faktor yang mempengaruhi hambatan kawat, konduktor dan isolator, serta hukum Kirchhoff.

1. Klik
LISTRIK DINAMIS
Klik
( Listrik mengalir )
Oleh : Ir. Asep Sopian,E.Sp,MSc
Klik

2. Klik Menentukan arus listrik dan arus elektron.
Klik Klik
Arah arus listrik Arah elektron
Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial
tinggi ke potensial rendah
Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial
rendah ke potensial tinggi

3. Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir
Klik
pada suatu rangkaian
Rangkaian Tertutup
Klik Klik
Rangkaian Terbuka
Klik • Mengapa Lampu mati ? • Mengapa Lampu menyala ?
Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?
Klik

4. Klik Beda Potensial
hA > hB
EPA > EPB
hA Apa yang akan terjadi
hB
ketika kran diantara kedua
bejana dibuka ?
Apakah air yang mengalir
Klik
dari bejana A ke bejana B
sampai air di bejana A
Klik
habis ?
hA hB hA = hB Klik
EPA = EPB
Klik Potensial A = Potensial B
Air dapat mengalir jika ada perbedaan potensial

5. Klik Arus listrik analok dengan arus air
Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah
Arus listrik
Konduktor Apakah ketika
terjadi aliran
muatan listrik dari B
Klik
ke A sampai
Arus elektron muatan di B habis ?
Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan
muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah
Klik
memiliki potensial yang bagaimana ?
Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial
Kesimpulan
Dua syarat apa yang harus dipenuhi agar arus listrik dapat
mengalir dalam suatu rangkaian ?

6. Klik Kuat Arus Listrik
Klik
Klik Klik
P
Hitung berapa banyak
Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan
Klik muatan positif yang melewati
yang mengalir pada penghantar tiap detik. titik P dalam 10 sekon
Klik Klik warna hijau ( mulai )
Q I = Kuat arus listrik ( Ampere )
I= Q = muatan ( Coulomb ) Klik warna merah ( berhenti )
t t = waktu ( secon )
Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb
1 Klik 1 C/s
A=
yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon

7. Contoh Klik
• 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 = ……………… A
t = ……………… s
Jawab
Q = ………… x …………….
= ………….x …………….
= …………………………. C

8. Klik Pengukuran Kuat arus listrik
Klik
Klik
Klik Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk
mengukur kuat arus listrik
Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian
listrik disusun secara seri ( tidak bercabang )

9. Cara membaca Amperemeter
Klik skala maksimum
skala yang ditunjuk jarum
skala batas ukur
Klik
Klik
Nilai yang ditunjuk jarum
Nilai yang terukur = x Batas ukur
Nilai maksimum
34
X1 = 0,34 A
100

10. Beda Potensial
Klik
Klik Klik
Apa yang dapat kita
lakukan agar air
Klik selalu dapat mengalir
dari bejana A ke
bejana B ?
Klik Dengan mengangkat air dari bejana B dan
memasukkan ke bejana A maka air yang ada di
bejana A selalu memiliki energi lebih tinggi.

11. Beda Potensial Listrik
Klik Klik
Benda A Benda B
Potensial tinggi Potensial rendah Definisi Beda potensial listrik
Arus elektron Konduktor Energi yang diperlukan untuk
memindah muatan listrik tiap
Klik satuan muatan
Arus listrik
W
Benda C Benda D V=
Potensial rendah Potensial tinggi Q
Konduktor V = Beda Potensial ( Volt )
Arus elektron
Klik W = Energi ( Joule )
Q = Muatan ( Coulomb )
Arus listrik
1 Volt = 1J/C
Benda C Benda D
Potensial rendah Potensial tinggi Satu volt didefinisikan
Konduktor untuk memindah muatan
Arus elektron listrik sebesar 1 Coulumb
Klik memerlukan energi
sebesar 1 Joule.
Arus listrik

12. Klik
Contoh
• 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 = ………………… Jawab
Q = …………………. W = ………….. X ……………..
Ditanya = ………….. X ……………..
W=? = ………………… J

13. Pengukuran Beda Potensial
Klik
• Voltmeter adalah alat
yang digunakan untuk
mengukur beda
potensial listrik
( tegangan )
• Pemasangan voltmeter
dalam rangkaian listrik
disusun secara parallel
seperti gambar.
Klik

14. Klik
Cara Membaca Voltmeter
Skala yang ditunjuk jarum
Skala maksimum
Batas ukur
Nilai yang terukur = ….

15. HUKUM OHM
Klik
Jml V I
0,40
0,54
0,20 1,2
2,6
4,0 Baterai
Klik
1
2
3
Hubungan apa yang
Klik
didapatkan antara beda
Klik Klik
Dari tabel data dapat kita potensial dengan kuat
ketahui jika beda potensial arus listrik?
diperbesar maka kuat arus
listriknya juga turut Buatlah grafik hubungan
membesar. antara beda potensial
dengan kuat arus listrik.

16. Klik Grafik Hubungan
Beda potensail (V) terhadap Data
kuat arus listrik ( I )
Klik V I
V(volt)
1,2 0,2
5,0
2,6 0,4
4,0 4,0 0,54
3,0
V ~ Ι Klik
2,0
V = ΙR
1,0 V = Beda potensial ( volt )
I( A) Ι = Kuat arus listrik ( A )
Klik 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 R = Hambatan ( Ω )

17. Klik Klik
Grafik Hubungan Hambatan (R)
terhadap kuat arus listrik ( I ) Data
R(Ω) R 10 20 30 40
Klik
50 I 1,0 0,5 0,3 0,25
40 Jika V dibuat tetap = 10 V
V 10 I1 = 1,0 A
I1 = I1 =
30 R 10
V 10 I2 = 0,5 A
I2 = I2 =
20 R 20
V 10 I3 = 0,3 A
I3 = I3 =
R 30
10
V 10 I4 = 0,25 A
I4 = I4 =
R 40
I( A)
0,25 0,50 0,75 1,0 1,5
V
R
=
I

18. Tujuan : Menyelidiki faktor yang mempengaruhi
Klik besar hambatan kawat
1 Klik
B
A
Klik
Variabel manipulasi : panjang kawat
Variabel respon : hambatan kawat
Variabel kontrol : jenis kawat, luas penampang kawat
IA > IB
Klik
Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar
RA < R B Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat.
lA < l B R~ℓ

19. 2
Klik
Tembaga
A B
Alluminium
Klik
IA < IB
Variabel manipulasi : jenis kawat
Variabel respon : Hambatan RA > RB
Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat
ρAℓ > ρCu
Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar
Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.
R ~ρ

20. 3
Klik
A B
IA < IB
Variabel manipulasi : luas penampang kawat
Variabel respon : hambatan kawat RA > RB
Variabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat AA < AB
Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil
Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.
R~1
A

21. Klik
Faktor yang mempengaruhi besar
hambatan pada kawat adalah :
1. Panjang kawat ( l )
2. Luas penampang kawat ( A )
3. Hambatan jenis kawat ( ρ )
R = Hambatan (Ω )
 l = Panjang kawat ( m )
R =ρ Α = Luas penampang kawat ( m2 )
ρ
A = Hambatan jenis kawat ( Ω m )

22. Klik
Konduktor dan Isolator
Klik
Klik Kayu isolator
Plastik isolator
Klik kayu Klik Alluminium konduktor
plastik Klik
alluminiumKlik
Besi konduktor
besi Klik
tembaga Klik Tembaga konduktor

23. Klik Hukum I Kirchoff
Rangkaian seri
Klik L1 L2
Klik
Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2
Klik
Pada
Klik rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik
dimana-mana sama

24. Klik
Rangkaian Paralel
Klik
L2
Klik
L1
Klik
Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ?
Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus
Klik
listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan
Σ Imasuk = Σ Ikeluar
jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang Klik

25. Klik
Contoh Klik Pada titik cabang Q
1. Perhatikan rangkaian di bawah
10 A + I1 = I2
dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?
10A 10 A + 5 A = I2
Klik P Q I2 S
I = 40 A I1 I3 15 A = I2
25A
Klik
Jawab
Klik Pada titik cabang S
Pada titik cabang P
I = 10 A + I1 + 25 A I2 + 25 A = I3
40 A = 10 A + I1 + 25 A 15 A + 25 A = I3
40 A = 35 A + I1
40 A = I3
I1 = 40 A - 35 A
I1 = 5 A

26. Klik Klik
1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ? 3. Perhatikan rangkaian di bawah dan
tentukan nilai I1 sampai I7 ?
50 mA I1 I2 I3
I4
30mA I I6
5 23mA I
7
15 mA
2. Klik I5 I6
I2 I4
12 A I1 I3
I = 20 A
I1 I3
I2 I4
Jika I1 = I2
I3 : I4 = 1 : 2
dan I5 = 2 I6
Jika I1 : I2 = 1 : 4
dan I1 : I2 = 1 : 3
Tentukan I1 sampai I4 ?

27. Susunan seri pada Hambatan
R1 R2 R3
a b c d
Vab Vbc Vcd
a Rs d
Vad
Vad = Vab + Vbc + Vcd
I Rs = I R1 + I R2 + I R3
Rs = R1 + R2 + R3

28. Susunan Paralel pada Hambatan
I1 R1 I= I1 + I2 + I3
Vab Vab Vab Vab
I a I2 R2 b = + +
RP R1 R2 R3
I3 R3 1 1 1 1
= + +
I RP R1 R2 R3
Rp b
a
Vab

29. Contoh
• Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah
1
Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7
2Ω 4Ω 3Ω
2Ω Rs =2+4+3+2+4+5+3
3Ω 5Ω 4Ω
Rs =23 Ω
1 1 1
= + Rs = R1+RP+R2
RP R1 R2
1 = 1 + 1 Rs = 4+2+3
2 6Ω RP 6 3 Rs = 9 Ω
3Ω 1 1 2
4Ω 3Ω = +
RP 6 6
1 3
=
RP 6
4Ω RP: 2 Ω 3Ω RP = 2 Ω

30. 3
2Ω 2Ω 4Ω 2Ω 2Ω
4Ω
2Ω 2Ω
2Ω
4
2Ω 2Ω 2Ω 4Ω
24Ω 8Ω 6Ω 4Ω
2Ω 2Ω 2Ω 4Ω
5 2Ω 2Ω
24Ω 12Ω 8Ω
2Ω 2Ω

31. Perhatikan gambar di bawah a V c
I1 R1
I= R Vab = I R3
18 volt Vab = 3 x 4
a 4Ω
b
6Ω
c I=
I R3 3Ω 6Ω Vab = 12 V
I2 R2 I= 3A
Vbc = I1 R1
b
1 1 Vbc = 1 x 6
V = 18 volt I 1 : I2 = : Vbc = 6 V
Tentukan R1 R2
atau
a.Kuat arus total 1 1 Vbc = I2 R2
I 1 : I2 = :
b.Kuat arus I1 dan I2 6 3 x6 Vbc = 2 x 3
c.Tegangan ab dan tegangan bc I1 : I 2 = 1 : 2 Vbc = 6 V
1 1 1
= + Rs = R3 + Rp 1 x I 2 xI
RP R1 R2 I1 = I2 =
Rs = 4 + 2 3 3
1 1 1
RP = 6 + 3 Rs = 6Ω 1 x 2 x
I1 = 3 I2 = 3
1 3 3 3
= 6 RP = 2 Ω I1 = 1 A I2 = 2 A
RP

32. Latihan 2
2Ω a 2Ω 2Ω d 2Ω e
b 4Ω c
4Ω
1 Tentukan
a. Hambatan pengganti 2Ω f 2Ω
2Ω
b. Kuat arus total
c. Kuat arus I1 dan I2 V = 12 V
d. Tegangan Vab
a
2Ω I2 3Ω Tentukan
I I1
a. Hambatan pengganti
4Ω 4Ω b. Kuat arus tiap hambatan
12 V
c. Tegangan tiap hambatan
1Ω 5Ω
b

33. GAYA GERAK LISTRIK (E)
• Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-
ujung sumber tegangan pada saat tidak mengalirkan
arus listrik atau dalam rangkaian terbuka.
Pengukura ggl
V

34. TEGANGAN JEPIT (V)
• Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung –
ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik
atau dalam rangkaian tertutup .
Pengukura Tegangan Jepit
V

35. Susunan Seri GGL Susunan Paralel GGL
E
r
E
E E E
r
r r r E
r
Etotal = n E
rtotal = n r
Etotal = E
E = ggl ( volt)
r
r = hambatan dalam ( Ω ) rtotal =
n
n = jumlah baterai

36. Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup
Untuk sebuah ggl
p R q
Hubungan ggl dengan tegangan jepit
I
E = Vpq + I r
E,r
Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian
E
I= I = Kuat arus ( A )
R +r E = ggl ( volt )
R = hambatan luar ( Ω )
Tegangan jepit r = hambatan dalam ( Ω )
Vpq = tegangan jepit ( volt )
Vpq = I R

37. LATIHAN
Tiga buah elemen yang I1 6 Ω
dirangkai seri masing – a 3Ω
b c
masing memiliki GGL 4 V I
I2
dan hambatan dalam 0,2 Ω, 4Ω
dirangkai dengan hambatan E E E
luar seperti gambar r r r
Tentukan :
V=4V
a. Hambatan luar
r = 0,2 Ω
b. Kuat arus total ( I )
c. Kuat arus I1 dan I2
d. Tegangan Vab, Vbc
e. Tegangan jepit