dasar rangkaian listrik

1. Konsep Dasar Rangkaian Listrik
A. Muatan Listrik
Setiapbendapadadasarnyaterdiri dari 2 jenispartikel yaituprotondanelektron.Partikel –
partikel tersebutmengandungmuatanlistrik.Protonmengandungmuatanlistrikpositifdan
elektronmengandungmuatanlistriknegatif.
Bilasebuahbendakekuranganelektron,makabendaitubermuatanpositif,danbilasuatu
bendakelebihanelektronmakabendaitudikatanbermuatannegatif.
Suatubendadinyatakannetral apabilajumlahmuatanpositifnyasamadenganjumlah
muatannegatifnya.
Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrikitutergantungbanyaksedikitnyaelektronbebasyangberpindah melalui suatu
penampangdalamsatausatuan waktu.
Satuanuntukbanyaknyaelektrok(banyaknyalistrik) ialahCoulomb(Q).SatuCoulomb=6,28 x 1018
elektron.
Kuat arus listrikmempunyai satuanAmpere (A) =(Coulomb/sekon).
Jadi apabilalewatsuatutitikdi dalampenghantarberpindahelektron1Coulombtiapsekonmaka
dalampenghantaritudinyatakanmengalirarus1 Ampere.
Dalambentukpersamaan:
Q = Muatan (Coulomb)
I = Kuatarus (Ampere)
t = Waktu (Sekon = Detik)
Dari persamaan tersebut dapat dijabarkan menjadi :
Q = I x t
𝑰 =
𝑸
𝒕
t =
𝑸
𝑰
Muatan listrik dalam akumulator dinyatakan dalam satuan Ampere Jam (AH), dan 1 AH = 3.600
Coulomb.

2. B. Arus Listrik
 Kata arus berarti aliranatau gerakan.Aruslistrikmirip(analog) denganaliranair.
 Airmengalirmelaluirangkaianpipa.
 Pompaair menghasilkantekananyangmemaksaairmengalirmelalui rangkaian
pipa.
 Airyang bergerak(mengalir) mampumelakukanusahauntuk memutarporosturbin.
 Airmengalirdari tempatyangtinggi ke tempatyangrendah.
 Aruslistrikmengalirmelaluirangkaiankabel
 Baterai menghasilkantekananlistrik(GayaGerakListrik= GGL) yang
memaksa muatanlistrikbergerak(ArusListrik) mengitari suaturangkaian
listrik.
 Aruslistrikyangmengalirmampumelakukanmusahauntukmemutarkan
atau menggerakkanmotorlistrik
 Listrikmengalirdari potensialtingi ke potensialrendah.
Macam Arus
 Apabilaperpindahanelektronitudalamarahyangtetaptidakberubah– ubah,makajenis
arusnyadisebutArusSearah.
 Apabilaarusberubah – ubah misalnyadalamsaattertentuke kiri dansaat yanglainke
kanan,dan ke kiri lagi dan seterusnya,makaarusitudisebutArusBolak – balik.
Rapat Arus
 Arus1 Ampere,apakah mengalirdi dalamsuatupenghantaryangbesarpenampangnya,
ataukahkecil penampangnya?banyakelektronyangpindahsetiapdetiknyatetapsamasaja
yaitu1 Coulomb.Jadi dalampenampangyanglebihkecil jalanelektronnyaakanlebihcepat,
sehinggapemanasanakanlebihbesardari padadalampenghantaryangpenampangnya
lebihbesar.
 Untuk dapatmenggambarkanperbandinganpemanasanini kitamenentukan:rapatarus
pada penampangpenghantar.
 Rapat arus diukurdengansatuanA/mm2
dinyatakandalamrumus:
S =
𝑰
𝒒

3. S = Rapat Arus(A/mm2
)
I = KuatArua (A)
q = Luas Penampang(mm2
)
Tegangan Listrik
 Menurutteori elektron,sebuahbendabermuatanpositif jikabendaterseburkehilangan
elektrondansebuahbendabermuatannegatif jikakelebihanelektron.
 Dalamkeadaanberbedamuatanseperti ini muncul tenagaanataraduabendatersebut.Oleh
karenanyabilasepotongkawatpenghantardihubungkandiantaraduabendayangberbeda
muatannya akan terjadi perpindahanmuatandi antarabenda – bendatersebut.
 Peralihanenergi ituberlangsungterus –menerusselamaterdapatperbedaanpotensial.
 Perbedaanpotensial listrikdapatdihasilkandenganmemberikantekananlistrikdari suatu
pembangkittenagalistrik.
 Baterai atau generatordapatbertindaksebagai pemicuperbedaantegangandi antaradua
titik.
 MenurutSI Unit : SatuanVoltadalahperubahanenergi sebesar1Joule yangdiambil oleh1
Coulombmuatanlistrik.
V = TeganganListrik(Volt)
W = Energi Listrik(Joule)
Q = Muatan Listrik(Coulomb)
Tahanan Listrik atau Resistansi(R)
 Tegangalistrikmenekanelektron –elektronbebasdari atomnyadanmembuatnyabergerak
sepanjangpenghantar.
 Jalanelektrondi dalampenghantarsangatberliku –likudi anataraberjuta– jutaatom dan
salingbertumbukkan satudenganyanglain.
Rintanganyangada dalam penghantardisebutTahananPenghantar
 Tahanan diukurdalamsatuanOhm(Ω)
 SatuanOhm adalahtahanan satukolomair raksa yangpanjangnya1,063 m dan
penampangnya1mm2
pada suhu00
C.
 Penghantaryangmempunyai tahananyangkecil amatmudahdilalui aruslistrik.Dengan
kata lainbesardaya kemampuannyauntukmenghantararus.
V =
𝑾
𝑸

4. Jadi penghantaryangmempunyai tahanankecil memilikidayaantararus yang besar,dan
penghantaryangmempunyai tahananbesarmemiliki dayaantararus yang kecil.
Satuanuntukdaya arus ialahMho (Ʊ)
Tahanan diberi simbol R
Daya antar arus diberi simbol G
Bilakitaukur tahanansepotongkawattembagadenganukurantertentudankitaukur juga
sepotongkawattembagayanglaintetapi lebihbesarpenampangnya,ternyatabahwatahanan
kawattembagayang lebihbesarpenampangnyaitulebihkecil tahanannya.Jadi tahanan
penghantarituberbandingterbalikdenganluaspenampangnya.
R = tahananlistrik,dalamsatuanohm(Ω)
Ρ (rho) = tahanan jenisbahan,dalamsatuanohm, mm2
/m
q = luaspenampangpenghantar,dalamsatuan( mm2
)
l = panjangkawat penghantar,dalamsatuan(m)
R =
𝝆 .𝒍
𝒒