2. 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
3. Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu rangkaian
• Lampu mati
• Arus listrik tidak mengalir
Rangkaian Terbuka
• Lampu menyala
• Arus listrik mengalir
Rangkaian Tertutup
Arus listrik dapat mengalir jika dalam rangkaian tertutup
4. Arus listrik identik dengan arus air
hA
hB
hA > hB
EPA > EPB
hA = hB
EPA = EPB
Potensial A = Potensial B
Arus air dapat mengalir jika ada perbedaan energi potensial
5. Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah
Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial
Konduktor
Arus elektron
Arus listrik
6. 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
7. Contoh
• 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. Pengukuran Kuat arus listrik
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk
mengukur kuat arus listrik
Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian
listrik disusun secara seri
9. Nilai yang terukur = x Batas ukur
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
10. Beda Potensial
Energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatan
Q
W
V
V = Beda Potensial ( Volt )
W = Energi ( Joule )
Q = Muatan ( Coulomb )
1 Volt = 1J/C
Satu volt adalah untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb
memerlukan energi sebesar 1 Joule.
11. 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
12. Pengukuran Beda Potensial
• Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur
beda potensial listrik ( tegangan )
• Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun
secara parallel seperti gambar.
14. HUKUM OHM
Jml
Batrai
V I
1
2
3
1,2
0,20 2,6
0,40 4,0
0,54
Dari tabel data dapat kita ketahui jika beda potensial diperbesar maka kuat
arus listriknya juga turut membesar.
Hubungan yang didapatkan antara beda potensial dengan kuat adalah
Beda potensial sebanding dengan kuat arus listrik
V I
~
15. 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 )
R
V
=
I
16. 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
17. Tujuan : Menyelidiki faktor yang mempengaruhi
besar hambatan 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.
18. Variabel manipulasi : jenis kawat
Variabel respon : Hambatan
Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat
2
IA < IB
RA > RB
rA > rB
Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar
Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.
R r
~
A B
19. 3
Variabel manipulasi : luas penampang kawat
Variabel respon : hambatan kawat
Variabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat
IA < IB
RA > RB
AA < AB
Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil
Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.
R 1
A
~
A B
20. Faktor yang mempengaruhi besar hambatan
pada kawat adalah :
1. Panjang kawat ( l )
2. Luas penampang kawat ( A )
3. Hambatan jenis kawat ( r )
A
ρ
R
R = Hambatan (Ω )
l = Panjang kawat ( m )
A Luas penampang kawat ( m2 )
r = Hambatan jenis kawat ( Ω m )
22. Hukum I Kirchhoff
Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik
dimana-mana sama
L1 L2
Rangkaian seri
23. Pada rangkaian bercabang (Paralel)
Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada
titik cabang sama dengan jumlah kuat arus
yang keluar dari titik cabang
L1
L2
Rangkaian Paralel
Σ Imasuk = Σ Ikeluar
24. Contoh
1. Perhatikan rangkaian di bawah
dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?
10A
40 A P
Q S
25A
I1
I2
I3
2. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ?
50 mA I1 I2 I3
30mA
I4
I5
15 mA
I6 23mA
3. Perhatikan rangkaian di bawah
dan tentukan nilai I1 sampai I7 ?
12 A I1
I2
I7
I3
I4
I5
I6
Jika I1 = I2
I3 : I4 = 1 : 2
dan I5 = 2 I6
25. 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
+
+
26. 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
29. 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
30. 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
31. 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.
V
Pengukura ggl
32. TEGANGAN JEPIT (V)
• Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung –
ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik
atau dalam rangkaian tertutup .
V
Pengukura Tegangan Jepit
33. Susunan Seri GGL
E
r
E E
r r
Etotal = n E
rtotal = n r
E = ggl ( volt)
r = hambatan dalam ( Ω )
n = jumlah baterai
Susunan Paralel GGL
E
r
E
E
r
r
Etotal = E
rtotal =
r
n
34. Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup
Untuk sebuah ggl
Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian
I = Kuat arus ( A )
E = ggl ( volt )
R = hambatan luar ( Ω )
r = hambatan dalam ( Ω )
Vpq = tegangan jepit ( volt )
E , r
p q
R
I
Tegangan jepit
r
R
E
I
Vpq = I R
E = Vpq + I r
Hubungan ggl dengan tegangan jepit
35. LATIHAN
Tiga buah elemen yang
dirangkai seri masing –
masing memiliki GGL 4 V
dan hambatan dalam 0,2 Ω,
dirangkai dengan hambatan
luar seperti gambar
Tentukan :
a. Hambatan luar
b. Kuat arus total ( I )
c. Kuat arus I1 dan I2
d. Tegangan Vab, Vbc
e. Tegangan jepit
E
r
E E
r r
3 Ω
6 Ω
4 Ω
a
b c
V = 4 V
r = 0,2 Ω
I
I1
I2
36. R2=8Ω
R1=2Ω
R3=3Ω R4=12Ω
B
R5=24Ω
A
Hitung Rangkaian
pengganti AB
R1.R4 = R2.R3
Syarat Jembatan dalam keadaan
seimbang :
Jika Syarat itu terpenuhi, maka R5
diabaikan
Sehingga RAB menjadi :
R2=8Ω
R1=2Ω
R3=3Ω R4=12Ω
B
A
Rs1
Rs2
Rs1= R1 + R2
Rs1= 2 + 8
Rs1= 10 Ω
Rs2= R3 + R4
Rs2= 3 + 12
Rs2= 15 Ω
1 1 1
RAB Rs1 Rs2
= +
1 1 1
RAB 10 15
= +
1 5
RAB 30
=
RAB = 6Ω
37. R2=8Ω
R1=2Ω
R3=4Ω R4=12Ω
B
R5=4Ω
A
Hitung Rangkaian
pengganti AB
R1.R4 = R2.R3
Syarat Jembatan seimbang tidak
terpenuhi :
Jika Syarat tidak terpenuhi, maka R5
tidak dapat diabaikan
Sehingga RAB diubah menjadi :
A
R2=8Ω
R1=2Ω
R3=4Ω R4=12Ω
B
R5=4Ω
Rb
Ra
Rc
Ra =
R1.R3
R1+R3+R5
Rb =
R1.R5
R1+R3+R5
Rc =
R3.R5
R1+R3+R5
38. Rs1= Rb + R2
Rs1= 0.8 + 10
Rs1= 10.8 Ω
Rs2= Rc + R4
Rs2= 1.6 + 6
Rs2= 7.6 Ω
1 1 1
Rp Rs1 Rs2
= +
1 1 1
Rp 10.8 7.6
= +
1 18.4
Rp 82.08
=
Rp = 4,46Ω
Ra =
(2)(4)
2+4+4
Rb =
(2)(4)
2+4+4
Rc =
(4)(4)
2+4+4
=
=
=
0.8
0.8
1.6
A
R2=8Ω
R4=12Ω
B
Rs1
Rb
Ra
Rc
Rs2
Maka :
RAB= 0.8 Ω + 4.46Ω
RAB= Ra + Rp
RAB= 5.26 Ω
39. E1 =3V
R1 =2Ω
Hukum II Kirchoff:
Jumlah GGL dan Tegangan Jepit Dalam suatu Rangkaian
Tertutup sama dengan Nol
E2 =6V
E3 =3V
R2 =2Ω
R3 =2Ω
R4 =2Ω
R5 =2Ω
Tentukan besar arus yang melewati tiap-tiap cabang
penghantar!
41. 7.4 Energi dan Daya Listrik
a. Energi Listrik
b. Daya Listrik
Contoh :
1. Pada sebuah lampu pijar tertera 100 W, 220 V. Tentukan
hambatan lampu tsb !
2. Lampu pijar dari 60 W, 220 V, dipasang pada tegangan
110 V, tentukan daya yg dapakai lampu tsb !
t
R
V
Rt
I
VIt
W
2
2
R
V
R
I
VI
t
W
P
2
2
