Transcript 5LISTRIK ARUS S EARAH

LISTRIK ARUS SEARAH
Arus listrik


Potensial listrik: usaha yang diperlukan untuk
memindahkan satu satuan muatan listrik (+) dari
titik tak berhingga ke suatu titik tertentu
Jika potensial listrik di titik A lebih tinggi daripada
potensial listrik di titik B maka akan terjadi aliran
listrik dari titik A ke titik B
Hukum Ohm

Besarnya arus listrik yang mengalir
antara titik A dan titik B:
Konsep umum fenomena
perpindahan
Contoh: perpindahan panas
Dalam kasus ini, potensial untuk
perpindahan panas adalah SUHU
Tahanan listrik
Bagaimana menghitung tahanan gabungan?
Tahanan seri
Kuat arus yang lewat di setiap
tahanan besarnya sama:
Buktikan bahwa:
Tahanan paralel
Tegangan pada setiap tahanan sama besarnya = VAB
Menurut Hukum Kirchoff I:
Jumlah arus masuk pada titik percabangan sama dengan jumlah
arus keluar dari titik percabangan tersebut
Buktikan bahwa:
Latihan

Sederhanakan rangkaian tahanan di
bawah ini menjadi satu tahanan Rgab
Rangkaian listrik searah




Elemen (E): pemberi
beda potensial (=gaya
gerak listrik)
Tahanan dalam (Rd):
tahanan yang
diberikan oleh suatu
elemen
Tahanan luar (RL):
tahanan di luar elemen
Tahanan jepit (K):
tahanan yang diterima
oleh RL (dalam
gambar di samping
K=VAB)
Beda potensial pada elemen
dan tegangan jepit

Beda potensial pada elemen:

Tegangan jepit (buktikan):
Batere ‘lemah’
Berdasarkan konsep yang telah dibahas,
jelaskan mekanisme terjadinya ‘batere
lemah’ setelah sebuah batu batere
digunakan selama beberapa saat
Elemen disusun seri
Elemen disusun paralel
(Buktikan)
Elemen seri-paralel
Buktikan, untuk m=jumlah paralel,
n=jumlah elemen seri dalam setiap
jalur paralel
Rangkaian kompleks
Penyelesaian rangkaian
kompleks
Galvanometer



Untuk mengukur kuat arus listrik
(amperemeter) atau tegangan listrik
(voltmeter) dengan magnet jarum
Magnet jarum yang diletakkan dalam suatu
medan listrik akan menunjukkan
penyimpangan terhadap posisi
setimbangnya
Besarnya penyimpangan tersebut linier
dengan kekuatan medan listrik (linier
dengan kuat arus listrik)
Pemasangan alat ukur
Untuk meminimalkan gangguan pada rangkaian listrik:
1. Tahanan pada amperemeter sekecil mungkin
2. Tahanan pada voltmeter sebesar mungkin
Prinsip instrumentasi

Pemasangan alat ukur harus
diusahakan sedemikian rupa sehingga
gangguan terhadap sistem yang diukur
sekecil mungkin
Batas alat ukur





Alat ukur punya batas-batas kisaran
variabel yang bisa diukur
Jika melebihi batasan tersebut, pengukuran
tidak terbaca atau bahkan alat bisa rusak
Misalnya voltmeter yang batas ukurnya 100
mV akan rusak jika digunakan untuk
mengukur tegangan 300 mV
Batasan tersebut biasanya tercantum pada
buku petunjuk pemakaian alat
Bagaimana memperbesar batas
pengukuran?
Memperbesar batas ukur
voltmeter
Memasang tahanan depan (Rdp) yang besarnya:
Rdp=(n-1) Rv (BUKTIKAN)
Dengan Rv = tahanan voltmeter, diinginkan mengukur tegangan
yang besarnya n kali batas ukur voltmeter
Memperbesar batas ukur
amperemeter
Memasang tahanan shunt (Rsh) paralel dengan amperemeter:
(BUKTIKAN)
Dengan RA=tahanan amperemeter, diinginkan memperbesar batas ukur
sebesar n kali batas ukur amperemeter
Tara Kimia Listrik

Suatu garam LZ dilarutkan dalam air,
mengalami ionisasi:

Sifat ini dapat dimanfaatkan dalam
suatu sistem elektrolisis
Skema elektrolisis
Ion Z- tertarik ke anoda, dan sesampainya di anoda, ion Z- melepaskan
elektron:
Z-  Z + e- (di anoda terakumulasi Z)
Ion L+ tertarik ke katoda, dan sesampainya di katoda, ion L+ mengambil
elektron:
L+ + e-  L (di katoda terakumulasi L)
Elektron yang terbentuk di anoda akan berpindah ke katoda melalui elemen
dan di katoda elektron tersebut diambil oleh ion L+
Contoh elektrolisis: NaCl
Dilakukan di pabrik Soda Waru (Jawa Timur)
Contoh elektrolisis: H2SO4
Buktikan bahwa reaksi overall adalah:
Diperoleh gas H2 dan gas O2 dengan perbandingan 2:1 (disebut gas letus)
Perhitungan jumlah akumulasi
zat di anoda dan katoda
m = a.I.t dengan a = M/(e z NA)
Tara kimia listrik (a)

Ekivalensi antara muatan listrik dan
massa untuk zat tertentu
Standar untuk ion Ag+:

Nilai a untuk senyawa yang lain:

Daya listrik



Daya listrik (P):
P = VPQ. I atau W = V.I
Tenaga (E):
E = V.I.t
Jika tegangan dan kuat arus tidak tetap,
maka:
dE = V.I dt
E   VI dt
Jika perubahan hanya menjadi
panas atau cahaya
W = VI
V = IR
W = I2R
Catatan:
Persamaan di atas tidak berlaku jika
perubahannya adalah energi listrik
menjadi energi mekanis
Efisiensi tenaga