Listrik Arus Searah 5j6w3e

LISTRIK ARUS SEARAH - MATERI FISIKA UNTUK SMK KELAS XII ( 12 ) LISTRIK ARUS SEARAH A. Pengertian Arus Listrik Dan Beda Potensial Ada beberapa asas penting yang perlu di ingat dan di pahami kembali yaitu:  Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif ( + ) dan muatan negative ( - )  Muatan positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negative ada pada electron  Electron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat pindah  Atom-atom penghantar (konduktor) memiliki electron-elektron bebas yang sangat mudah berpindah dari satu tempat ke tempat lain di dalam penghantar itu.  Muatan listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beberapa potensial (tegangan) Dari beberapa asas tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus menerus terjadi perpindahan muatan atau electron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik.

Agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus di buat berbeda potensialnya, ujung yang satu potensialnya harus lebih tinggi daripada ujung yang lain. Beda potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering di sebut dengan tegangan lisrik. 1. Kuat Arus Listrik Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir melalui penampang suatu kawat penghantat per satuan waktu. Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus i yang mengalir besarnya adalah:

2. Hukum Ohm Dan Hambatan Listrik Pada tahun 1827, seorang ahli fisika bangsa Jerman bernama George Simon Ohm ( 17891854 ) menemukan hubungan antara arus dan tegangan listrik. Kuat arus yang mengalir pada suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum ohm. Dalam bentuk persamaan , hukum ini di tulis :

Dalam persamaan tersebut, R dapat dianggap sebagai tetapan kesebandingan. Tetapan ini selanjutnya disebut hambatan listrik (resistor ).

Dari persamaan hukum ohm ini, dapat disimpulakn sebagai berikut : Kuat arus yang mengalir dalam suatu kawat penghantar ( yang tidak mengalami perubahan suhu ) besaranya :  Sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya  Berbanding terbalik dengan hambatan kawat penghantar Hambatan Listrik Besar hambatan listrik pada suatu penghantar di pengaruhi oleh jenis bahan dari penghantar tersebut. Besarnya hambatan listrik tersebut dapat di rumuskan :

Percoban-percobaan yang teliti mununjukan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:  Sebanding dengan panjang penghantar (L). artinya, semakin panjang kawat maka hambatannya semakin besar.  Berbanding terbalik dengan dengan luas penampang penghantar (A). artinya, semakin luas penmapang penghantar maka hambatnnya semakin kecil  Sebanding dengan hambatan jenis dari bahan kawat (ρ). Artinya. Jika bahan kawat penghantar memiliki hambatan jenis yang besar maka hambatan jenis yang besar maka hambatan penghantar dari bahan itu besar. Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan Jenis Besarnya hambatan listrik pada suatu bahan penghantar juga dipengaruhi leh suhu badan tersebut, persamaan matemaisnya adalah :

3. Hukum Kirchof Menurut hukum kirchof 1, jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari ttik percabangan itu.

B.

Alat Ukur Listrik Alat ukur yang biasa digunakan dalam dalam pengukuran besar-besaran lisrik yaitu, ampere meter, voltmeter, meter dasar, multitester dan osiloskop.  Ampere meter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik , sedangkan voltmeter digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik. Pada masa sekarang kedua alat tersebut sudah di rangkum dalam satu alat yang disebut dengan meter dasar (basic meter). Jadi, meter dasar dapat berfungsi sebagai ampere meter dan voltmeter.  Multitester, yang sering disebut juga multimeter atau avo-meter adalah alat ukur yang berfungsi sekaligus sebagai ampere meter . voltmeter, ohmmeter (pengukur hambatan listrik). Di sampping itu, multimeter dapat digunakan dalam pengukuran arus listrik searah maupun arus listrik bolak-balik

C. Rangkaian Listrik Arus Searah Arus listrik yang mengalir hanya ke satu arah disebut arus searah (direct current, disingkat DC). Arus listrik yang lebih banyak dipakai orang ialah arus bolak – balik (alternating current, disingkat AC ).

1. Rangkaian Hambatan Seri Dan Paralel Komponen-komponen listrik seperti lampu, radio, TV, setrika dan sebagainya, dapat di rangkai (disusun) seri, parallel, atau gabungan seri dan parallel

a. Rangkaianseri Pada rangkaian seri di atas , berlaku :

b. Rangkaianparallel

D. Sumber Arus Searah Sumber arus searah adalah sumber energy listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar arahnya selalu tetap (konstan). Sumber arus searah ini dapat berasal dari hasil proses kimia atau dari proses lainnya. Sumber-sumber arus searah yang berasal dari proses kimia disebut elemen-elemen elektrokimia. 1. Elemen-Elemen Elektrokimia Prinsip dasar dari suatu elemen elektrokimia ialah dua lempeng logam berbeda jenis dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan lempeng yang satu tidak bersentuhan dengan lempeng lainnya. Suatu reaksi kimia menyebabkan kedua logam melepaskan electronelektron ke larutan. Salah satu lempeng melepaskan electron lebih banyak daripada lempeng lain, sehingga lempeng itu potensialnya menjadi lebih rendah dari pada lempeng lain tadi. Beda potensial antara kedua lempeng tersebut dapat menimbulkan arus listrik dalam suatu rangkaian. Elemen elektrokimia dapat di golongkan menjadi dua golongan yaitu, elemen primer dan elemen sekunder. a. Elemen primer Pada elemen primer, reaksi kimianya tidak dapat di balikan, sehingga elemen jenis ini hanya dapat dipakai selama reaksi di dalamnya berlangsung. Jika reaksi kimia selesai, maka bahan kimia di dalamnya tidak dapat di kembalikan menjadi bahan kimia semula. Contoh sumber arus yang termasuk elemen primer yaitu, elemen volta, elemen leclance, elemen kering, elemin alkalin dan elemen raksa. b. Elemen sekunder Dalam kehidupan sehari-hari, elemen sekunder ini dikenal dengan sebutan akumulator atau aki. Akumulator merupakan elemen elektrokimia bahan-bahan pereaksinya dapat diperbaharui kembali. Artinya, apabila bahan-bahan pereaksinya sudah tidak berfungsi lagi maka dapat diperbaharui kembali dengan cara mengalirkan arus listrik dari sumber luar yang arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan akumulator. 2. Generator Arus Searah

Selain diperoleh dari elemen-elemen elektrokimia, sumber arus searah dpaat juga didapat dari generator arus searah. Generator adalah alat yang dapat mengubah energy mekanik (gerak) menjadi energy listrik. Energy listrik pada generator timbul karena adanya peristiwa induksi. Generator ada yang menghasilkan arus bolak-bali (AC) dan ada yang menghasilkan arus searah (DC). Perinsip kerja dari kedua jenis generator ini pada dasarnya sama. Perbedaannya terletak pada bentuk komutatornya. Generator AC memiliki dua cincin yang terpisah, sedangkan generator DC memiliki satu cincin yang terbelah dua E. Daya Dan Energy Listrik 1. Daya Listrik Daya listrik yaitu kemampuan suatu perangkat listrik untuk menerima dan memanfaatkan energy listrik. Besarnya daya listrik dapat ditentukan dengan persamaan.

2. Energy Listrik Energy listrik yaitu besarnya daya listrik yang di mnafaatkan dalam waktu tertentu, secara matematis dirumuskan ;

LISTRIK STATIS -MATERI FISIKA UNTUK SMK KELAS XII ( 12 )

LISTRIK STATIS Suatu benda mengandung listrik stastis, muatan-muatan listriknya dalam keadaan diam (tidak bergerak). Dalam listrik statis tidak terdapat arus listrik karena tidak terjadi muatan listrik. A. GAYA LISTRIK Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negative. Jika dua benda bermuatan listrik yang sejenis, misalnya positif (+) dengan positif (+) atau negative (-) dengan negative (-) maka benda tersebut akan saling tolak menolak. Jika dua benda bermuatan tidak sejenis, yaitu positif (+) dengan negative (-) maka kedua benda tersebut akan saling tarik menarik. Peristiwa tolak menolak atau tarik menarik benda disebut interaksi elektrostatik atau interaksi muatan-muatan listrik diam (tidak mengalir). Hukum Coulomb Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak yang terjadi di rumuskan dalam hukum Coulomb yang dinyatakan oleh Charles Augustin de Coumlomb (1786) sebagai berikut : “Gaya antara dua muatan listrik sebanding dengan besar masing-masing muatan, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara ke dua muatan itu”

Hukum tersebut dinyatakan dengan persamaan:

B. MEDAN LISTRIK Medan listrik adalah daerah atau ruang di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi Gaya Coulomb (gaya listrik).

Medan listrik digambarkan dengan garis gaya listrik yang arahnya keluar (menjauhi) untuk muatan positif dan masuk (mendekati) untuk muatan negative.

jadi besar gaya listrik dapat juga ditulis: Jika suatu titik daerah atau ruang dipengaruhi oleh beberapa medan listrik, maka kuat medan listrik di daerah titik tersebut adalah jumlah dari kuat medan listrik yang di hasilkan oleh tiap muatan smber pada titik tersebut.

C. HUKUM GAUS Hukum gaus menjelaskan hubungan fluks listrik (jumlah garis medan yang menembus suatu permuakaan tertutup) dengan jumlah muatan listrik yang dilimgkungi oleh permukaan tertutup itu. Hukum ini digunakan untuk menentukan kuat medan listrik pada bola konduktor dan pada keping sejajar. Fluks listrik ( ɸ ) adalah sejumlah garis medan ( E ) yang menembus tegak lurus suaru bidang (A). Dinyatakan secara matematis:

Jika medan listrik menembus bidang tidak tegak lurus, tetapi ,membentuk sudut θ terhadap bidang, maka besarnya fluks listrik menjadi :

berdasarkan konsep fluks listrik tersebut, Gauss mengemukakan hukumnya sebagai berikut: “jumlah garis gaya dari suatu medan listrik yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu” Secara matematis, hukum Gauss dinyatakan dengan rumus:

D. POTENSIAL LISTRIK DAN ENERGI POTENSIAL LISTRIK 1. Potensial listrik oleh muatan titik Sebuah titik yang terletak di dalam medan listrik akan memiliki potensial listrik. Potensial listrik yang dimiliki titik tersebut besarnya adalah:

Potensial listrik merupakan besaran scalar, apabila terdapat beberapa muatan titik, maka potensial litrik pada sebuah titik merupakan jumlah aljabar potensialnya terhadap muatan-muatan. Besarnya potensial di P :

2. Potensial Listrik Oleh Bola Konduktor Bermuatan Potensial di dalam bola konduktor di tiap titik adalah sama , bidang yang mempunyai potensial listrik yang sama disebut bidang eqipotensial.

3. Potensial Listrik Pada Dua Keping Sejajar

4. Bidang Ekipotensial Bidang ekipotensial adalah bidang dimana setiap titik pada bidang itu mempunyai potensial yang sama. Sebuah muatan titik akan mempunyai bidang ekipotensial berupa sebuah kulit bola. Bidang ini selalu tegak lurus pada garis gaya listrik. Tiap muatan listrik yang di gerakkan pada bidang itu tidak memerlukan usaha.

5. Energi Potensial Listrik

muatan Q akan memberikan potensial listrik terhadap q sebesar V, akibat potensial listrik tersebut, maka q akan memberikan energy sebesar:

E. KAPASITOR Kapasitor atau kondensator adalah peralatan lisrik (komponen) elektronika yang digunakan untuk menyimpan energy listrik dalam waktu yang singkat untuk di bebaskan kembali dengan cepat. Pada dasarnya, kapasitor berupa dua keping atau dua lembaran penghantar yang dipisahkan satu sama lain dengan bahan isolator. Isolator ini sering di sebut bahan dielektrik. Kemampuan kapasitor dalam menyimpan energy disebut kapasitas atau kapasitansi, yang dinyatakan dalam Farad (F). Macam- Macam Kapasitor

Berdasarkan bahan dielektrik yang di gunakan , terdapat beberapa macam kapasitor, yaitu kapasitor mika, kapasitor kertas, kapasitor keramik, kapasitor elektrolit, kapasitor udara, dan lain-lain. Selain itu kapasitor di bedakan menjadi dua kategori yaitu, kapasitor terkutub (polar) dan kapasitor tak terkutub ( nonpolar ). Kapasitor polar menghendaki pemasangannya dalam rangkaian listrik tidak boleh dibalik, bagian anodanya (+) harus dihubungkan dengan potensial yang lebih tinggi dan bagian katodanya (-) harus dihubungkan dengan potensial yang lebih rendah pemasangan terbalik dapat merusak kapasitor tersebut. Contoh kapaistor polar adalah kapasitor elektrolit. Kapasitor nonpolar dapat dihubungkan dengan sumber muatan secara sembarang. Kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Suatu kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan llistrik dinyatakan dengan besaran kapasitas atau kapasistansi, kpasitas kapasitor ( C ) di definisikan sebagai perbandingan antara muatan q yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara ke dua konduktornya.

Energy dalam kapasitor merupakan energy potensial yang tersimpan di dalam medan listrik kapasitor ;

Energy dalam kapasitor merupakan energy potensial yang tersimpan di dalam medan listrik kapasitor ;

EP

= energy kapasitor (J)

Q

= muatan listrik kapasitor ( C )

V

= beda potensial antara dua keping ( v)

C

= besar kapasitas kapasitor ( F )

Beberapa kapasitor dapat dihubungkan secara seri, paralel dan kombinasi keduanya.

LISTRIK ARUS SEARAH - MATERI FISIKA UNTUK SMK KELAS XII ( 12 ) LISTRIK ARUS SEARAH A. Pengertian Arus Listrik Dan Beda Potensial Ada beberapa asas penting yang perlu di ingat dan di pahami kembali yaitu:

   

Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif ( + ) dan muatan negative ( - ) Muatan positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negative ada pada electron Electron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat pindah Atom-atom penghantar (konduktor) memiliki electron-elektron bebas yang sangat mudah berpindah dari satu tempat ke tempat lain di dalam penghantar itu.  Muatan listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beberapa potensial (tegangan) Dari beberapa asas tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus menerus terjadi perpindahan muatan atau electron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik.

Agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus di buat berbeda potensialnya, ujung yang satu potensialnya harus lebih tinggi daripada ujung yang lain. Beda potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering di sebut dengan tegangan lisrik. 1. Kuat Arus Listrik Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir melalui penampang suatu kawat penghantat per satuan waktu. Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus i yang mengalir besarnya adalah:

2. Hukum Ohm Dan Hambatan Listrik Pada tahun 1827, seorang ahli fisika bangsa Jerman bernama George Simon Ohm ( 1789-1854 ) menemukan hubungan antara arus dan tegangan listrik. Kuat arus yang mengalir pada suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum ohm. Dalam bentuk persamaan , hukum ini di tulis :

Dalam persamaan tersebut, R dapat dianggap sebagai tetapan kesebandingan. Tetapan ini selanjutnya disebut hambatan listrik (resistor ).

Dari persamaan hukum ohm ini, dapat disimpulakn sebagai berikut : Kuat arus yang mengalir dalam suatu kawat penghantar ( yang tidak mengalami perubahan suhu ) besaranya :  Sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya

 Berbanding terbalik dengan hambatan kawat penghantar Hambatan Listrik Besar hambatan listrik pada suatu penghantar di pengaruhi oleh jenis bahan dari penghantar tersebut. Besarnya hambatan listrik tersebut dapat di rumuskan :

Percoban-percobaan yang teliti mununjukan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:  Sebanding dengan panjang penghantar (L). artinya, semakin panjang kawat maka hambatannya semakin besar.  Berbanding terbalik dengan dengan luas penampang penghantar (A). artinya, semakin luas penmapang penghantar maka hambatnnya semakin kecil  Sebanding dengan hambatan jenis dari bahan kawat (ρ). Artinya. Jika bahan kawat penghantar memiliki hambatan jenis yang besar maka hambatan jenis yang besar maka hambatan penghantar dari bahan itu besar.

Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan Jenis Besarnya hambatan listrik pada suatu bahan penghantar juga dipengaruhi leh suhu badan tersebut, persamaan matemaisnya adalah :

3. Hukum Kirchof Menurut hukum kirchof 1, jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari ttik percabangan itu.

B. Alat Ukur Listrik Alat ukur yang biasa digunakan dalam dalam pengukuran besar-besaran lisrik yaitu, ampere meter, voltmeter, meter dasar, multitester dan osiloskop.  Ampere meter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik , sedangkan voltmeter digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik. Pada masa sekarang kedua alat tersebut sudah di rangkum dalam satu alat yang disebut dengan meter dasar (basic meter). Jadi, meter dasar dapat berfungsi sebagai ampere meter dan voltmeter.  Multitester, yang sering disebut juga multimeter atau avo-meter adalah alat ukur yang berfungsi sekaligus sebagai ampere meter . voltmeter, ohmmeter (pengukur hambatan listrik). Di sampping itu, multimeter dapat digunakan dalam pengukuran arus listrik searah maupun arus listrik bolakbalik C. Rangkaian Listrik Arus Searah Arus listrik yang mengalir hanya ke satu arah disebut arus searah (direct current, disingkat DC). Arus listrik yang lebih banyak dipakai orang ialah arus bolak – balik (alternating current, disingkat AC ).

1. Rangkaian Hambatan Seri Dan Paralel Komponen-komponen listrik seperti lampu, radio, TV, setrika dan sebagainya, dapat di rangkai (disusun) seri, parallel, atau gabungan seri dan parallel

a. Rangkaianseri

Pada rangkaian seri di atas , berlaku :

b. Rangkaianparallel

D. Sumber Arus Searah Sumber arus searah adalah sumber energy listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar arahnya selalu tetap (konstan). Sumber arus searah ini dapat berasal dari hasil proses kimia atau dari proses lainnya. Sumber-sumber arus searah yang berasal dari proses kimia disebut elemen-elemen elektrokimia.

1. Elemen-Elemen Elektrokimia Prinsip dasar dari suatu elemen elektrokimia ialah dua lempeng logam berbeda jenis dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan lempeng yang satu tidak bersentuhan dengan lempeng lainnya. Suatu reaksi kimia menyebabkan kedua logam melepaskan electron-elektron ke larutan. Salah satu lempeng melepaskan electron lebih banyak daripada lempeng lain, sehingga lempeng itu potensialnya menjadi lebih rendah dari pada lempeng lain tadi. Beda potensial antara kedua lempeng tersebut dapat menimbulkan arus listrik dalam suatu rangkaian. Elemen elektrokimia dapat di golongkan menjadi dua golongan yaitu, elemen primer dan elemen sekunder. a. Elemen primer Pada elemen primer, reaksi kimianya tidak dapat di balikan, sehingga elemen jenis ini hanya dapat dipakai selama reaksi di dalamnya berlangsung. Jika reaksi kimia selesai, maka bahan kimia di dalamnya tidak dapat di kembalikan menjadi bahan kimia semula. Contoh sumber arus yang termasuk elemen primer yaitu, elemen volta, elemen leclance, elemen kering, elemin alkalin dan elemen raksa. b. Elemen sekunder Dalam kehidupan sehari-hari, elemen sekunder ini dikenal dengan sebutan akumulator atau aki. Akumulator merupakan elemen elektrokimia bahan-bahan pereaksinya dapat diperbaharui kembali.

Artinya, apabila bahan-bahan pereaksinya sudah tidak berfungsi lagi maka dapat diperbaharui kembali dengan cara mengalirkan arus listrik dari sumber luar yang arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan akumulator. 2. Generator Arus Searah Selain diperoleh dari elemen-elemen elektrokimia, sumber arus searah dpaat juga didapat dari generator arus searah. Generator adalah alat yang dapat mengubah energy mekanik (gerak) menjadi energy listrik. Energy listrik pada generator timbul karena adanya peristiwa induksi. Generator ada yang menghasilkan arus bolak-bali (AC) dan ada yang menghasilkan arus searah (DC). Perinsip kerja dari kedua jenis generator ini pada dasarnya sama. Perbedaannya terletak pada bentuk komutatornya. Generator AC memiliki dua cincin yang terpisah, sedangkan generator DC memiliki satu cincin yang terbelah dua

E. Daya Dan Energy Listrik 1. Daya Listrik Daya listrik yaitu kemampuan suatu perangkat listrik untuk menerima dan memanfaatkan energy listrik. Besarnya daya listrik dapat ditentukan dengan persamaan.

2. Energy Listrik Energy listrik yaitu besarnya daya listrik yang di mnafaatkan dalam waktu tertentu, secara matematis dirumuskan ;

FISIKA LISTRIK DINAMIS DAN STATIS 16.43 PENDIDIKAN 6 comments

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu. Secara matematis dinyatakan sebagai :

dengan: Q= muatan listrik ( Coulomb) t=waktu ( detik) I= Kuat arus listrik(Ampere) Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.

Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub – ) ke potensial tinggi ( kutub + ).

•Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter atau ammeter. •Amperemeter disusun seri dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya.

Sekering adalah alat untuk membatasi kuat arus listrik maksimum yang mengalir.

Sumber Tegangan Supaya arus listrik dapat terus mengalir dalam suatu penghantar, maka pada ujung – ujung penghantar itu harus selalu ada beda potensial. Alat yang dapat mengadakan selisih atau beda potensial disebut sumber tegangan atau sumber arus listrik.

SUMBER : http://blog.uad.ac.id/riadwi/category/materi-fisika-kelas-9-smp/ LISTRIK STATIS Pada saat hujan turun, pernahkah kamu melihat petir? Petir adalah peristiwa alam yang sangat berbahaya dan ditakuti semua orang, karena petir menimbulkan kilatan cahaya yang diikuti dengan suara dahsyat di udara. Apabila seseorang tersambar petir, maka tubuh orang tersebut akan terbakar. Akibat berbahayanya petir, maka gedung-gedung bertingkat yang cukup tinggi dilengkapi dengan penangkal petir. Apa yang menyebabkan terjadinya petir? Mengapa gedung-gedung bertingkat yang tinggi dilengkapi dengan penangkal petir? Temukan jawabannya dengan mempelajari materi ini.

A.

Susunan Atom Thales Militus, seorang ilmuwan Yunani, menemukan gejala listrik yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron.

Setelah digosok ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda-benda kecil yang berada di dekatnya. Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifikasi. Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik statis yaitu listrik yang tidak mengalir.

Teori Atom Suatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi. Tetapi, dalam perkembangannya ternyata atom ini masih dapat diuraikan lagi.

Atom terdiri atas dua bagian, yaitu inti atom dan kulit atom. Inti atom bermuatan positif, sedangkan kulit atom terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif yang disebut elektron. Inti atom tersusun dari dua macam partikel, yaitu proton yang bermuatan positif dan netron yang tidak bermuatan(netral). Suatu atom dikatakan netral apabila di dalam intinya terdapat muatan positif(proton) yang jumlahnya sama dengan muatan negatif (elektron) pada kulitnya. Suatu atom dikatakan bermuatan positif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih banyak daripada muatan negatif(elektron) pada kulit atom yang mengelilinginya. Suatu atom dikatakan bermuatan negatif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih sedikit daripada jumlah muatan negatif(elektron) pada kulit atom.

Atom yang paling sederhana adalah atom hidrogen yang hanya tersusun atas 1 proton dan 1 elektron. Karena jumlah proton dan elektronnya sama, maka atom hidrogen dikatakan sebagai atom netral. Atom helium terdiri atas 2 proton, 2 netron dan 2 elektron. Karena jumlah proton dan jumlah elektronnya sama, maka atom helium juga dikatakan sebagai atom netral.

B.

Muatan Listrik Menurut Benyamin Franklin, ada dua muatan lisrik :

1.

Muatan listrik positif

2.

Muatan listrik negatif

Sifat Muatan Lisrik 1. Dua muatan yang sejenis apabila didekatkan maka akan tolak menolak 2. Dua muatan yang tidak sejenis apabila didekatkan maka akan tarik menarik

C. 1.

Interaksi Benda Bermuatan Listrik Ketika penggaris plastik digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain wool berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif.

2.

Ketika ebonit digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain wool berpindah ke ebonit, sehingga ebonit tersebut bermuatan listrik negatif.

3.

Ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca bermuatan positif

D.

Hukum Coulomb Pada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel yang bermuatan.

Hasil penelitiannya dikenal dengan Hukum coulomb, yang berbunyi : “Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda”. Secara matematis Hukum Newton dituliskan :

Keterangan : F

= Gaya tarik/tolak dua buah muatan (N)

= Konstanta (9.109 N.m2/C2)

k Q1, Q2 r E.

= muatan listrik (C) = jarak antara dua muatan (m)

Induksi Listrik Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan pada suatu benda karena pada benda tersebut didekati benda lain yang bermuatan listrik. Contoh : Benda netral didekati benda bermuatan negatif, maka muatan-muatan negatif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan positif mendekati benda yang menginduksi.

Benda netral didekati benda bermuatan positif, maka muatan-muatan positif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan negatif mendekati benda yang menginduksi.

F.

Elektroskop Elektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda.

Prinsip kerja elektroskop berdasarkan induksi listrik, yaitu jika sebuah benda bermuatan listrik disentuhkan kepala elektroskop maka muatan yang sejenis dengan benda bermuatan listrik tadi akan ke daun elektroskop. Akibatnya kedua daun elektroskop akan bermuatan sejenis sehingga tolak menolak(daun elektroskop membuka) G.

Medan Listrik Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya listrik.

Sifat-sifat garis gaya listrik 1. Garis gaya listrik berasal dari muatan positif menuju muatan negatif 2. Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan 3. Semakin rapat garis gaya listrik, semakin kuat medan listriknya

Untuk menghitung kuat medan listrik digunakan persamaan :

E

= Kuat medan listrik (N/C)

F

= Gaya coulomb (N)

Q = muatan listrik (C) SUMBER : http://arfi9ismp15bdg.blogspot.com/2012/08/listrik-statisfisika.html#!/2012/08/listrik-statis-fisika.html

     

Beranda Materi Fisika Video Pembelajaran Fisika Eksperimen Fisika Multimedia Pembelajaran Fisika Les Privat Fisika

Materi Rangkaian Arus Searah Hukum Ohm

Masih ingat dengan hukum Ohm? Sewaktu di SMP kalian telah belajar tentang hukum Ohm. Hukum ini mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm (1787-1854), inilah nama lengkap ilmuwan yang pertama kali menjelaskan hubungan kuat arus dengan beda potensial ujung-ujung hambatan. Seperti penjelasan di depan, jika ada beda potensial antara dua titik dan dihubungkan melalui penghantar maka akan timbul arus listrik. Penghantar tersebut dapat diganti dengan resistor misalnya lampu. Berarti jika ujung-ujung lampu diberi beda potensial maka lampu itu dialiri arus. Perhatikan berikut!

Dalam eksperimennya, Ohm menemukan bahwa setiap beda potensial ujung-ujung resistor R dinaikkan maka arus yang mengalir juga akan naik. Bila beda potensial diperbesar ternyata kuat arusnya juga bertambah besar. Suatu contoh hasil percobaan yang dilakukan ditunjukkan pada tabel di bawah.

Jika percobaan diulang untuk resistor lain, maka grafik V terhadap I juga berbentuk garis lurus condong ke atas dan melalui titik asal 0, tetapi dengan kemiringan (tan a) yang berbeda. Dari grafik di atas dapat disimpulkan bahwa besar kuat arus sebanding dengan beda potensial. Hubungan ini dapat dirumuskan:

Agar kesebandingan di atas sama, Ohm menggunakan konstanta perbandingannya sebesar R ( resistivitas = hambatan ), sehingga di peroleh persamaan sebagai berikut.

Persamaan inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm

dengan R = besar hambatan (ohm). Satuan hambatan dalam SI adalah volt per ampere (V/A) atau disebut ohm. Jadi, 1 ohm = 1 volt per ampere (V/A).

Hambatan Penghantar

Dari pendefinisian besaran R (hambatan) oleh Ohm itu dapat memotivasi para ilmuwan untuk mempelajari sifat-sifat resistif suatu bahan dan hasilnya adalah semua bahan di alam ini memiliki hambatan. Berdasarkan sifat resistivitasnya ini bahan dibagi menjadi tiga yaitu konduktor, isolator dan semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan yang kecil sehingga daya hantar listriknya baik.

Isolator memiliki hambatan cukup besar sehingga tidak dapat menghantarkan listrik. Sedangkan semikonduktor memiliki sifat diantaranya.

Dari sifat-sifat yang dimiliki, kemudian konduktor banyak di gunakan sebagai penghantar. Bagaimana sifat hambatan penghantar itu? Melalui eksperimen, hambatan penghantar dipengaruhi oleh tiga besaran yaitu sebanding dengan panjangnya l, berbanding terbalik dengan luas penampangnya A dan tergabung pada jenisnya ρ. Dari besaran-besaran ini dapat dirumuskan sebagai

Susunan Hambatan

Hambatan (resistor) dapat dirangkai secara seri, paralel ataupun gabungan antara seri dan paralel. Hambatan (resistor) dilambangkan dengan :

1. Susunan Seri

Hambatan-hambatan yang disusun seri berguna untuk memperbesar hambatan serta sebagai pembagi tegangan. Jika terdapat n buah hambatan yang masing-masing besarnya = R dan dipasang seri, maka:

Sedangkan untuk n buah hambatan yang masing-masing besarnya = R dan dirangkai paralel dapat dihitung dengan persamaan :

Hukum I Kirchoff

Robert Guslav Kirchoff adalah ahli fisika dari Jerman. Di bagian ini akan dibahas salah satu penemuan Kirchoff yaitu hukum I Kirchoff. Dengan menggunakan hukum I Kirchoff kita dapat mengetahui nyata lampu redup jika dipasang paralel padahal tegangan yang digunakan besarnya tetap. Untuk lebih memahaminya pelajarilah dengan seksama uraian berikut. Dalam rangkaian tidak bercabang (seri), setiap bagian pada rangkaian itu mempunyai kuat arus yang sama besar. Pada rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk sama dengan jumlah kuat arus yang keluar (gambar berikut).

Ini sesuai dengan pernyataan yang ditemukan oleh Kirchoff bahwa “jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut.” Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum I Kirchoff. Secara sistematis pernyataan Kirchoff ini dirumuskan dengan persamaan :

Hukum Kirchoff II

Hukum Kirchoff II menyatakan bahwa jumlah aljabar perubahan tegangan mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol. Perhatikan rangkaian di atas! Jika muatan positif bergerak dari titik a melalui b c d dan kembali ke a, usaha yang dilakukan muatan itu sama dengan nol (W = 0). Hal ini karena muatan uji tidak berpindah tempat. Oleh karena W = Q x V, besar tegangan CV> dalam loop sama dengan nol. Penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari sumber tegangan mendapat hambatan. Oleh karena itu, persamaan-persamaan hukum II Kirchoff dapat ditulis sebagai berikut.

Rangkaian majemuk Rangkaian majemuk adalah rangkaian listrik yang memiliki lebih dari satu rangkaian. Rangkaian seperti ini pada prinsipnya dapat diselesaikan seperti pada rangkaian satu loop, hanya perlu diperhatikan kuat arus pada setiap percabangannya. Adapun langkah-langkahnya dapat dilakukan sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5.

Tentukan kuat arus (simbol dan arahnya) pada setiap percabangan yang dianggap perlu Sedehanakan susunan seri – paralel Tentukan arah masing-masing loop Tuliskan persamaan setiap loop dengan menggunakan hukum II Kirchoff Tuliskan persamaan kuat arus untuk tiap titik percabangan dengan menggunakan hukum I Kirchoff.(I = I1 + I2 + I3...+ In).

Hukum Kirchoff I: I1 + I2 = I Tinjau masing-masing loop Loop I : -E1 + Ir1 + IR1 + I1R2 =0 -E1 + I(r1 + R1) + I1R2 =0 Loop II : -E2 + I2r2 –I1R2 + I2R3 =0 -E2 – I1R2 + I2(r2 + R3) =0

Energi Listrik Energi listrik dapat diubah menjadi energi bentuk lain, misalnya energi panas (kalor), energi mekanik, energi kimia, dan energi cahaya. Ketika sebuah baterai mengirim arus melalui sebuah resistor, maka baterai memberikan energi listrik kepada resistor. Proses kimia di dalam baterai menggerakkan muatan Q dari potensial rendah kutub negatif ke potensial tinggi kutub positif. Untuk melakukan ini baterai harus melakukan usaha yang sama dengan kenaikan energi potensial listrik. W = ∆Ep = V x Q muatan liatrik Q = I.t Sehingga dapat kita tulis dengan W = V x I.t

Jadi, energi W (joule) yang diberikan oleh suatu sumber tegangan V (volt) yang mensuplai kuat arus I (ampere) selama selang waktu t (sekon) adalah : W = V x I.t Begitu muatan listrik bergerak dari a ke b melalui resistor, muatan kehilangan energi potensial listriknya akibat tumbukan dengan atom-atom dalam resistor, sehingga muncul energi termal (kalor dalam bentuk panas). Dengan demikian kita peroleh persamaan untuk energi listrik yang hilang ketika kuat arus I melalui sebuah resistor R, yaitu.

Daya Listrik

Energi listrik yang diberikan oleh baterai adalah W = V I t, sehingga daya Iistrik P yang diberikan oleh baterai V adalah

Begitu muatan listrik bergerak dari a ke b melalui resistor R, seperti ditunjukkan pada gambar di atas, maka daya tersebut hilang dalam bentuk panas pada resistor R, disebut daya disipasi. Daya disipasi dalam resistor R dapat dirumuskan.

Dalam S1 satuan daya adalah Watt, satuan energi listrik W adalah Joule dan satuan waktu adalah sekon. Satu joule adalah energi yang tidak begitu besar. Sebagai contoh energi yang kita perlukan untuk menutup pintu adalah 5 J. Oleh karena itu, pemakaian energi listrik di rumah kita tidak diukur dalarn joule, tetapi diukur dengan satuan yang lebih besar, yang disebut kilowat hour (disingkat Kwh). Alat ukur yang mengukur energi Iistrik di rumah kita dinamakan Kwh meter. Satu kwh meter adalah energi yang dihasilkan oleh daya satu kilowatt (kw) yang bekerja selama satu jam (one hour).

Jadi 1 kwh = (1 kw) x (1jam) = (1000 w) x (3600 s) = 3.600.000 ws 1 KWH = 3.600.000J = 3,6 . 106 J

Tips dan Trik Pembahasan Soal

Silahkan baca juga:                    

Materi Besaran dan Satuan Materi Pengukuran Materi Vektor Materi Kinematika Gerak Lurus Materi Dinamika Gerak Lurus Materi Gerak Melingkar Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Materi Suhu dan Kalor Materi Impuls dan Momentum Materi Usaha Energi dan Daya Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tega... Materi Mekanika Fluida Materi Optik Materi Gelombang Bunyi Materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika Materi Listrik Statis Materi Rangkaian Arus Searah Materi Medan Magnet Materi Arus dan Tegangan Listrik Bolak-balik Materi Fisika Modern dan Radioaktivitas

Link ke posting ini

Create a Link Newer Post Older Post Home

Materi Kelas X         

Materi Besaran dan Satuan Materi Pengukuran Materi Vektor Materi Kinematika Gerak Lurus Materi Dinamika Gerak Lurus Materi Gerak Melingkar Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Materi Suhu dan Kalor Materi Impuls dan Momentum

Materi Kelas XI      

Materi Usaha Energi dan Daya Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Materi Mekanika Fluida Materi Optik Materi Gelombang Bunyi Materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika

Materi Kelas XII     

Materi Listrik Statis Materi Rangkaian Arus Searah Materi Medan Magnet Materi Arus dan Tegangan Listrik Bolak-balik Materi Fisika Modern dan Radioaktivitas

Translate Pilih Bahasa ▼

Sering Dikunjungi



Materi Rangkaian Arus Searah Hukum Ohm Masih ingat dengan hukum Ohm? Sewaktu di SMP kalian telah belajar tentang hukum Ohm. Hukum ini mempelajari tentang hubung...



Materi Gelombang Cahaya Cahaya Sebagai Gelombang Pada sub bab ini, Anda akan mempelajari tentang fenomenafenomena yang menunjukkan bahwa cahaya bersifat...



Materi Usaha dan Energi Usaha Kata usaha dalam kehidupan sehari-hari adalah berbagai aktivitas yang dilakukan manusia. Contohnya, Valentino Rossi be...



Materi Dinamika Rotasi Benda Tegar Perhatikanlah gambar di samping! Tampak ibu-ibu yang berpakaian adat bali sedang berjalan sambil membawa banten di atas kepalanya. ...



Materi Hukum Newton Tentang Gravitasi Perumusan Hukum Gravitasi Newton Sebelum tahun 1686, sudah banyak data terkumpul tentang gerakan Bulan dan planet-planet pada orbitnya...



Materi Magnet Lebih dari 2000 tahun yang lalu, orang yunani yang hidup di magnesia menemukan batu yang istemewa. Batu tersebut dapat menarik be...



Materi Elastisitas Perhatikanlah gambar di atas! Tampak shockbreaker sebuah sepeda motor. Hampir semua sepeda motor terpasang shockbreaker , baik it...



Materi Mekanika Fluida Anda telah mempelajari mekanika partikel dan mekanika benda tegar. Dalam bab ini anda akan mempelajari mekanika fluida ya...



Materi Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik Sebelumnya kita telah mempelajari mengenai listrik arus searah, yaitu arus dan tegangan listrik yang besarnya dapat dianggap tetap da...



Materi Analisi Vektor Untuk Gerak Parabola Di kelas X anda telah mempelajari bagaimana menentukan posisi, kecepatan dan percepatan suatu benda yang menempuh lintasan garis lurus ...

Berlangganan via email Nggak perlu bolak-balik ke bi untuk ngecek postingan terbaru, berlangganan aja via email.

Kunjungan Fisika Mata pelajaran Fisika di SMA/SMK/MA merupakan pengkhususan IPA di SMP yang menekankan pada fenomena alam dan pengukurannya dengan perluasan pada konsep abstrak yang meliputi aspek-aspek sebagai berikut: 1) Pengukuran berbagai besaran, karakteristik gerak, penerapan hukum Newton, alat-alat optik, kalor, konsep dasar listrik dinamis, dan konsep dasar gelombang elektromagnetik; 2) Gerak dengan analisis vektor, hukum Newton tentang gerak dan gravitasi, gerak getaran, energi, usaha, dan daya, impuls dan momentum, momentum sudut dan rotasi benda tegar, fluida, termodinamika; dan 3) Gejala gelombang, gelombang bunyi, gaya listrik, medan listrik, potensial dan energi potensial, medan magnet, gaya magnetik, induksi elektromagnetik dan arus bolak-balik, gelombang elektromagnetik, radiasi benda hitam, teori atom, relativitas, radioaktivitas.

Materi Fisika Modern dan Radioaktivitas

Materi Arus dan Tegangan AC

Materi Kinematika Materi Gerak Melingkar Gerak Lurus

Materi Listrik Statis

Materi Pengukuran

Materi Besaran dan Satuan

Materi Impuls dan Momentum

Materi Elastisitas

Materi Dinamika Rotasi Benda Tegar

Materi Alat Optik

Materi Dinamika Gerak Lurus

Materi Gelombang Bunyi

Materi Termodinamika

Materi Suhu dan Kalor

Materi Fluida Dinamis

Materi Medan Magnet

Lokasi Wisata Fisika

Tanya Fisika

Materi Usaha dan Energi

Kenal Lebih Dekat

Info Kontak HP: 082145554722 email: [email protected]

Jika Anda memiliki masalah seputar pembelajaran fisika tanyakan saja kepada kami. Silahkan tulis Pertanyaan Anda melaui Form Kontak berikut:

Form Kontak Name wisatafisika.blogspot.co.id merupakan tempatnya berwisata ke dunia fisika secara online yang tidak terbatas pada ruang, tempat dan waktu sehingga belajar fisika dapat dilakukan dimana saja dan kapan saja.     

Email *

Message *

Disclaimer & Us Site Map About TOS wisatafisika @ 2016. Simple theme. Powered by Blogger.