Science Fiction

Kamis, 04 Maret 2010

Teori Dasar Kelistrikan

TEORI ELEKTRON dan TEORI ATOM

Teori Elektron

Teori Elektron dikemukakan oleh Democretos, yang mengatakan :

Jika suatu benda/Zat (padat, cair, gas) dibagi-bagi menjadi bagian yang terkecil dan bagian tersebut masih memiliki sifat asalnya disebut molekul. Kemudian jika molekul tersebut terus dibagi-bagi menjadi bagian yang sangat kecil sekali, dan bagian tersebut tidak memiliki sifat asalnya, disebut atom.

Atom berasal dari kata Yunani yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi.

A = tidak sedangkan tomos = dibagi-bagi.

Jadi Atom adalah bagian yang terkecil dari suatu molekul yang tidak dapat dibagi-bagi lagi menurut reaksi kimia biasa.

Sedangkan molekul adalah bagian yang terkecil dari suatu benda yang masih memiliki sifat asalnya.

Teori Atom

Atom terdiri dari sebuah inti atom (nukleus) yang disusun oleh proton dan netron, dan dikelilingi oleh elektron-elektron.

Model Atom Hidrogen Model Atom Helium



= Proton

= Elektron

O = Netron

Proton adalah partikel penyusun atom yang bermuatan positip

Elektron adalah partikel penyusun atom yang bermuatan negatip

Netron adalah partikel penyusun atom yang tidak bermuatan (netral)

Sebuah atom dikatakan netral apabila jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom tersebut.

Atom netral jika diambil/dikurangi satu atau lebih elektronnya, maka atom tersebut tidak berkesetimbang (netral) lagi, karena kekurangan elektron. Atom yang kekurangan elektron akan bermuatan positip, disebut Ion Positip.

Atim netral jika ditambahkan satu atau lebih elektronnya, maka atom tersebut tidak berkesetimbang (netral) lagi, karena kelebihan elektron. Atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatip, disebut Ion Negatip

Elektron bebas = Elektron Valensi adalah elektron-elektron yang berada pada lintasan kulit atom terluar.

Sifat-Sifat Atom

Sifat-sifat atom antara lain :

a.Nomor atom suatu unsur menyatakan jumlah proton atau jumlah elektron dalam sebuah atom netral. (jumlah proton = jumlah elektron).

b. Suatu Unsur dinyatakan dengan :

A

X dimana : X = nama unsur

Z A = nomor massa

Z = nomor atom

c. Nomor massa suatu atom menyatakan jumlah proton dan netron dalam inti.

Contoh: 1

1. Atom Hidrogen : H

1

Berarti, dalam atom H terdapat 1 elektron dan 1 proton.

4

2. Atom Helium : He

2

Berarti, dalam atom He terdapat 2 elektron, 2 proton (Z), dan 2

Neutron ( A – Z ).

d. Ion positip ialah atom yang kehilangan/kekurangan satu atau lebih .

elektronnya.

e. Ion Negatip ialah atom yang kelebihan satu atau lebih elektronnya.

Hukum Muatan Listrik

  1. Jika ada dua benda bermuatan sejenis saling berdekatan (positip dengan positip atau negatip dengan negatip), maka akan terjadi tolak menolak.
  2. Jika ada dua benda bermuatan tak sejenis saling didekatkan akan terjadi tolak menolak.

Kedua Hukum diatas dapat disimpulkan bahwa :

  1. Muatan sejenis akan tolakmenarik
  2. Muatan tak sejenis akan tarik menarik

Gambar 2 a, Muatan yang sejenis Gambar 2 b, Muatan tak sejenis

Perpindahan Muatan Listrik

Berdasarkan kemampuan suatu bahan untuk memindahkan muatan listrik, dapat dibagi kelompok dalam :

  1. Konduktor atau penghantar

Yaitu benda atau bahan yang dapat memindahkan muatan listrik

Sifat konduktor antara lain:

a.mempunyai banyak elektron bebas.

Elektron bebas yaitu elektron-elektron yang berada pada lintasan terluar dari

Struktur atom.

b. elektron-elektron pada atom mudah berpindah dari lintasan yang dalam ke

lintasan terluar.

c. Biasanya mudah mengantar panas/kalor seperti : besi, emas, perak, tembaga

aluminium, kuningan dan lain-lain.

Benda cair: larutan elektrolit ( H2SO4 ), air ( H2O )

Tubuh manusia, tanah dan sebagainya.

  1. Isolator atau Penyekat

Adalah benda atau bahan yang tidak dapat memindahkan muatan listrik.

Sifat dari isolator antara lain :

a. Ikatan elektron pada intinya sangat kuat. (tidak ada elektron bebas).

b. Sulit menghantar panas/kalor.

  1. Semikonduktor atau Setengah Penghantar

Adalah benda atau zat yang kurang baik untuk konduktor dan tidak sempurna sebagai isolator.

Contoh:

a. Silikon

b. Germanium

Kedua bahan tersebut biasa dipakai utnuk membuat komponen seperti :

1. Dioda

2. Transistor

3. IC (Integrated Circuit = Rangkaian yang dimampatkan/terpadu).

4. Micro chip.

ARUS LISTRIK dan SATUANNYA

Arus listrik adalah muatan-muatan negatip (elektron-elektron) yang mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.


Mengenai arus listrik ini diselidiki oleh Andre Marie Ampere, yang mengatakan :

(Kuat) Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar setiap sekon (detik). Pernyataan tersebut dapat ditulis dengan rumus :

Q

I = ———- dimana : I = Arus listrik dalam satuan Ampere ( A )

t Q = Muatan listrik dalam satuan Coulomb ( C )

t = waktu dalam satuan sekon atau detik ( s ) atau ( dt )

1 Ampere yaitu apabila dalam suatu penghantar mengalir muatan sebesar satu

coulomb selama satu sekon ( detik ).

1 coulomb 18

1 Ampere = —————– 1 Coulomb = 6,3 x 10 elektron.

1 sekon

Coulomb Coulomb

Maka berdasarkan satuannya Ampere = ————– atau Ampere = ————–

Sekon Detik

Coulomb = Ampere x Sekon

Coulomb

Sedangkan untuk Sekon = ————–

Ampere

Ketiga rumus ini dapat diingat dengan menggunakan segitiga seperti berikut :

Q

1. I = ———

Q t

2. Q = I x t

I t Q

3. t = ———

I

Contoh Soal :

  1. Dalam suatu penghantar mengalir muatan sebesar 3600 coulomb, selama 4 menit. Berapakah besar arus listriknya ?

Diketahui : Q = 3600 C

t = 4 menit = 4 x 60 s = 240 s = 240 dt

Ditanyakan : I = ?

Q 3600 C

Jawab : I = ——- = ————- = 15 Ampere

T 240 s

Jadi arus listrik yang mengalir = 15 ampere = 15 A

  1. Didalam sebuah penghatar selama 2 menit mengalir arus listrik sebesar 2 Ampere. Tentukanlah besar muatan listriknya !

Diketahui : t = 2 menit = 2 x 60 detik = 120 s = 120 dt

I = 2 Ampere

Ditanyakan : Q = ?

Jawab : Q = I x t = 2 A x 120 dt = 240 A , dt = 240 Coulomb.

Jadi muatan yang mengalir = 240 Coulomb = 240 C

. 3. Muatan listrik sebesar 600 Coulomb mengakibatkan arus mengalir di dalam

penghantar sebesar 3 Ampere. Berapa lama muatan itu mengalir ?

Diketahui : Q = 600 Coulomb

I = 3 Ampere

Ditanyakan : t = ?

Q 600 C

Jawab : t = ——— = ———— = 200 sekon = 200 dt

I 3 A

Jadi lama muatan itu mengalir = 200 sekon = 200 detik

4. Selama 20 menit di dalam penghantar mengalir muatan sebesar 1200 Coulomb.

Berapakah besar arus listriknya ?

Diketahui : t = 20 menit = 20 x 60 detik = 1200 s = 1200 dt

Q = 1200 Coulomb

Ditanyakan : I = ?

Q 1200 C

Jawab : I = ——– = ———– = 1 Ampere = 1 A

T 1200 s

Jadi arus listrik yang mengalir dalam penghantar = 1 Ampere = 1 A

3

1 Ampere = 1000 mili Ampere = 10 m A

3

1 mili Ampere = 1000 mikro Ampere = 10 u A

1 Ampere = 1000 m A = 1000.000 mikro Ampere

Sumber Arus Listrik

Sumber arus listrik adalah penghasil arus listrik. Sumber arus listrik ada 2 macam :

  1. Sumber arus listrik searah ( DC = Direct Current )

Yaitu sumber arus listrik yang tidak berubah fasenya. Pada gambar grafik yang memperlihatkan hubungan antara tegangan ( V ) dan waktu ( t ) pada

Arus Listrik searah ( DC ).

V

t

Gambar 3. Grafik Arus Listrik Searah ( DC)

Contoh Sumber arus listrik searah ( DC )

  1. Batere/Baterai ( elemen kering )
  2. Accumulator ( aki = accu ) (elemen basah )
  3. Elemen Volta ( elemen basah )
  4. Solar sel
  5. Dinamo DC atau Generator DC
  6. Adaptor AC ke DC : a. Adaptor Sistem Perata Tunggal, b. Adaptor Sistem Cabang Tengah, c. Adaptor Sistem jembatan, d. Adaptor Sistem Dwi Kutub

  1. Sumbaer arus listrik bolak balik ( AC = Alternating Current )

Yaitu sumber arus listrik yang berubah-ubah fasenya setiap saat, jangka waktu tertentu mengalir ke satu arah,dan waktu yang lainnya kearah yang lain.

V

t

Gambar 4. Grafik Arus listrik bolak balik ( AC )

Contoh sumber arus listrik bolak balik ( AC )

  1. Generator AC
  2. Jala-jala PLN yang dihasilkan oleh : PLTA, PLTU, PLTP, PLTN, dll.
  3. Inverter DC ke AC

Alat Ukur

Amperemeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik

TEGANGAN LISTRIK dan SATUANNYA

Tegangan Listrik dinyatakan dengan notasi V ( Volt ) atau Voltage dan juga dinyatakan dengan huruf E dari EMF yaitu singkatan Electro Motive Force

( gaya gerak listrik ) dan satuan tegangan Listrik adalah Volt.

.Tegangan listrik atau Potensial listrik

yaitu energi atau tenaga yang menyebabkan muatan-muatan negatip (elektron-elektron) mengalir dalam suatu penghantar.

Pernyataan tersebut dapat ditulis dengan rumus :

W

V = ———– dimana : V = Tegangan listrik dalam satuan Volt ( V )

Q W = Energi /tenaga/ kerja listrik dalam satuan Joule ( J )

Q = Muatan listrik dalam satuan Coulomb ( C )

Untuk dapat memahami pengertian di atas dapat kita lihat dari keterangan pada gambar di bawah ini :

Arah aliran Arus listrik

A I = Arus Listrik B

negatip

positip e

Arah aliran elektron

Gambar 5. Elektron bergerak jika terdapat perbedaan potensial

Titik A (positip) dan titik B (negatip), karena A dan B terdapat selisih potensial, maka antara titik A dan titik B terjadi tegangan listrik ( beda potensial)

Untuk lebih jelasnya mari kita lihat gambar rangkaian tertutup ( Closed Circuit)

Di bawah ini :

Positip

I = arus Listrik

Batere Lampu ( R )

( V )

I

Negatip e = elektron

Dari gambar di atas arus listrik mengalir :

    1. Di dalam sumber batere arus mengalir dari negatip ke positip,
    2. Di penghantar arus mengalir dari kutub positip ke kutub negatip

Satuan Tegangan Listrik atau potensial listrik dinyatakan dalam Volt ( V ).

1 Volt = 1000 mili Volt ( m V )

1 mV = 1000 mikro Volt ( u V )

1 Kilo Volt = 1 KV = 1000 Volt

1 Mega Volt = 1 MV = 1000 KV

Alat Ukur

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya tegangan listrik.

RESISTOR ( HAMBATAN LISTRIK ) dan SATUANNYA

Resistor yaitu suatu bahan yang melakukan perlawanan jika dialiri oleh arus listrik.

Resistor diberi notasi dengan huruf R yang berasal dari kata Resistance. (perlawanan

Atau to resist = melawan).

Mengenai resistor ini dipelajari oleh George Simon Ohm, yang melakukan penelitian pada kolom air raksa.

Pengertian Satu Ohm

Satu Ohm adalah besarnya perlawanan sebatang air raksa/Kolom air raksa yang penampangnya serbasama (homogen), yang panjangnya 106,3 Cm, dan luas penampangnya 1 mm2 pada suhu 0 derajat Celsius.

Satuan Resistor/Hambatan Listrik

Satuan utnuk hambatan listrik atau Resistor adalah Ohm ( = omega)

1 Megaohm = 1 M = 1.000 Kiloohm = 1.000 K

1 Kiloohm = 1 K = 1.000 ohm = 1.000

1 Ohm = 1 = 1.000 miliohm = 1.000 m

1 miliohm = 1 = 1.000 mikroohm= 1.000 u

Alat ukur

Ohmmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya hambatan listrik / resistansi.

Fungsi Resistor

  1. Mengatur arus listrik ( melawan arus listrik)
  2. Membagi arus listrik
  3. Membagi tegangan listrik
  4. Sebagai elemen pemanas; seperti solder, solder atraktor, heater, setrika listrik, rice cooker, kompor listrik dll.

Jenis Resistor

Ada 5 (lima) macam resistor yang kita kenal

  1. Resistor Karbon
  2. Resistor Kompon
  3. Resistor Kawat Gulung ( Wire Wound )
  4. Resistor Serbuk Besi
  5. Resistor Film Logam ( Metal Film )

Berdasarkan sifat dan kegunaannya resistor :

I. Resistor tetap ( Fixed resistor )

Yaitu jenis resistor yang nilai hambatannya tidak berubah/tetap/tertentu.

Nilai resistor ada yang dinyatakan dengan :

1. Angka, misalnya : 1 Kiloohm, 1,2 ohm, 100 ohm, 100 Kiloohm dst.

2. Dengan kode warna.

Untuk menentukan nilai resistor dengan kode warna kita perlu meningat akronim dari warna-warna yang digunakan pada resistro tersebut seperti:

Hi Co Me Ji Ku Hi Bi U A P E P Non, yaitu singkatan dari Hitam, Coklat, Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas, Perak dan

Tidan berwarna/tak berwarna (None = Not any one).

Simbol :

II. Resistor Tidak Tetap (Vaiabel Resistor)

Yaitu jenis resistor yang nilai hambatannya tidak tetap/dapat diatur/dapat .

Diubah-ubah/bervariasi.

Contoh dari Variabel Resistor:

1. Trimmer Potensiometer (Trimpot)

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya diubah dengan menggunakan obeng.

Simbol :

2. Potensiometer ( Variabel Resistor )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah/

bervariasi.

Simbol :

Fungsi Variabel Resistor

1. Untuk mengatur Volume, yaitu mengatur keras lunak suara secara

keseluruhan.

2. Untuk mengatur Treble, yaitu mengatur nada-nada tinggi.

3. Untuk mengatur Bass, yaitu mengatur nada-nada rendah.

4. Untuk mengatur Balance, yaitu mengatur suara loudspeaker saluran kiri

maupun saluran kanan agar seimbang.

3. Negative Temperatur Coefficient (NTC)

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengarugi/berganting

Suhu disekitarnya. Jika suhu semakin naik/besar mengenai NTC, maka nilai

Hambatannya semakin kecil, jika suhu semakin kecil, maka nilai hambatann-

nya semakin besar.

NTC disebut juga dengan nama lain Termister

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai saklar otomatis/elektronik

2. Melindungi komponen elektronika

4.Positive Temperatur Coefficient ( PTC )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengaruhi /bergantung

Suhu disekitarnya. Jika suhu sekamin nai/besar mengenai PTC, maka nilai

Hambatannya semakin besar, jika suhu semakin kecil, maka nilai hambatan-

Nya semakin besar.

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai saklar otomatis/elektronik

2. Melindungi komponen elektronik.

5.Light Dependent Resistor ( LDR )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengaruhi/bergantung

cahaya yang jatuh pada LDR tersebut.

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai sensor cahaya pada foto/film

2. Sebagai saklar otomatis/elektronik

  1. Magnetic Dependent Resistor ( MDR )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang dipengaruhi/bergantung pada magnit.Jika medan magnit banyak mengenai MDR, maka nilai hambatannya semakin besar, tetapi jika medan magnit sedikit mengenai MDR, maka nilai hambatannya semakin kecil.

III. Menentukan Nilai Resistor Tetap dengan Kode Warna pada Resistor

Untuk menentukan nilai resistor ada beberapa hal yang perlu diingat ;

1. Memahami kedudukan warna-warna tersebut pada resistor tetap.

A, Warna pertama : Untuk menyatakan angka pertama ( digit ke-1 )

B. Warna kedua : Untuk menyatakan angka kedua ( digit ke-2 )

C. Warna ketiga : Untuk menyatakan banyaknya nol atau faktor pengali

Atau pangkat dari bilangan 10..

D.Warna keempat : Untuk menyatakan toleransi ; Emas = 5 %, Perak = 10 %

Dan Non = Tak berwarna = 20 % 1

2. Jika Emas berada pada warna yang ketiga, maka faktor pengalinya = 0,1 = —-

10 1

3. Jika Perak pada warna ketiga, maka faktor pengalinya = 0.01 = ——–

100

4. Dan yang pentingnya adalah hafal akronim HiCoMeJiKuHiBUAPEPNon

Yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 5 %, 10 %, dan 20 %

.

Tabel Warna Resistor

1 2 2

Contoh Soal : :

  1. Sebuah resistor memiliki warna Coklat – Hitam – Merah – Emas. Tentukan :

A, Nilai Resistor ( NR ) = ?

B. Nilai Toleransi ( Tol ) = ?

C. Nilai resistor berada antara s/d

Nilai Resistor Minimum ( NR Min ) = ?

Nilai Resistor Maksimun ( NR Maks ) = ?

Penyelesaian :

1. Coklat = 1

Hitam = 0

2

Merah = 10 = 100

a. Nilai resistor = NR = 10 x 100 = 1000 ohm = 1 kiloohm

Emas = 5 %

5 5

b. Tol = ——— x NR = ——— x 1000 ohm = 50 ohm

100 100

c. NR min = NR – Tol = 1000 ohm – 50 ohm = 950 ohm

NR maks = NR + Tol = 1000 ohm + 50 0hm = 1050 ohm

Jadi Nilai resistor berada antara = 950 ohm s/d 1050 ohm

  1. Sebuah rsistor memiliki warna Merah – Merah – Coklat – Emas. Tentukan :
    1. Nilai resistor ( NR ) = ?
    2. Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
    3. Nilai Resistor berada antara s/d

Penyelesaian :

.Merah = 2

.Merah = 2

1

Coklat = 10 = 10

a.NR = 22 x 10 = 220 ohm

Emas = 5 %

5

b. Tol = ——– x 220 ohm = 11 ohm

100

c. NR min = 220 ohm - 11 ohm = 209 ohm

NR maks = 220 ohm + 11 ohm = 231 ohm

Jadi NR berada antara = 209 ohm s/d 231 ohm

  1. Sebuah resistor memiliki warna Merah – Kuning – Hijau – Perak. Tentukan :
    1. Nilai Resistor ( NR ) = ?
    2. Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
    3. Nilai Resistor berada antara …. S/d …

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Merah = 2

Kuning = 4

5

Hijau = 10 = 100.000

a. NR = 24 x 100.000 0hm = 2.400 .000 ohm = 2.400 ohm = 2,4 Mohm

10

Perak = 10 % = ——-

10 100

b.Tol = —— x 2.400.000 0hm = 240.000 ohm = 240 Kiloohm

100

c. NR min = 2.400.000 ohm - 240.000 ohm = 2.160.000 ohm

NR maks = 2.400.000 ohm + 240.000 ohm = 2.640.000 ohm

Jadi NR berada antara = 2.160.000 ohm s/d 2.640.000 ohm

  1. Warna pada resistor Coklat – Merah – Jingga – Non. Tentukan :
    1. Nilai resistor ( NR ) = ?
    2. Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
    3. NR berada antara …. S/d ….

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Coklat = 1

Merah = 2

3

Jingga = 10 = 1.000

a. NR = 12 x 1.000 ohm = 12.000 ohm

20

Non = Tak berwarna = 20 % = ——–

20 100

b. Tol = ——– x 12.000 ohm = 2.400 ohm

100

c. NR min = 12.000 ohm - 2.400 ohm = 9.600 ohm

NR maks = 12.000 ohm + 2.400 ohm = 14.400 ohm

Jadi NR berada antara = 9.600 ohm s/d 14.400 ohm

  1. Warna pada resistor Merah - Ungu - Emas - Emas. Tentukan : a.Nilai Resistor ( NR ) = ?

b. Nilai toleransi ( Tol ) = ?

c. NR berada antara … s/d ….

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Merah = 2

Ungu = 7 1 -1

Emas = 0,1 = —– = 10

10

a. NR = 27 x 0,1 = 2,7 ohm

5

Emas = 5 % = ——–

100

5 13,5

b. Tol = —— x 2,7 ohm = ——– ohm = 0,135 ohm

100 100

c. NR min = 2,7 ohm - 0,135 ohm = 2,565 ohm

NR maks = 2,7 ohm + 0,135 ohm = 2,835 ohm

Jadi NR berada antara = 2,565 ohm s/d 2,835 ohm

HUKUM OHM

I = Arus listrik George Simon Ohm telah melakukan percobaan-

percobaan dan membuktikan bahwa terdapat

hubungan yang erat antara arus listrik ( I ), tegangan

listrik ( V ) dan hambatan listrik/Resistor ( R ).

Hubungan tersebut dikenal dengan Hukum Ohm

Yang berbunyi : V +

Dalam suatu rangkaian tertutup ( Closed Circuit ) - R

Kuat arus listrik ( I ), sebanding atau berbanding

lurus dengan tegangan listriknya ( V ), dan ber-

banding terbalik dengan hambatan listriknya ( R ). I=Arus listrik

Pernyataan tersebut dapat ditulis secara matematis : Rangkaian Terturup

V Keterangan : I = Arus listrik dalam satuan Ampere ( A )

I = ——- V = Tegangan listrik dalam satuan Volt ( V )

R R = hambatan listrik/Resistor dalam satuan Ohm ( )

Untuk memudahkan mengingat Rumus tersebut dapat kita perhatikan segi tiga penghafal berikut :

V Volt

1. I = ——— = Ampere = ———–

R Ohm

V

———

I | R 2. V = I x R = Volt = Ampere x Ohm

|

V Volt

3. R = ——— = Ohm = ———–

I Ampere

Contoh Soal :

  1. Sebuah rangkaian dipasang pada tegangan 12 volt, jika hambatannya 60 ohm.

Tentukan besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 12 Volt

R = 60 ohm

Ditanyakan : I = ?

Jawab : V 12 Volt 1

I = ——- = ————- = ——– = 0,2 Ampere

R 60 ohm 5

  1. Pada sebuah rangkaian mengalis arus listrik sebesar 1500 miliAmpere

dan hambatan listriknya 40 ohm. Tentukan besar tegangan yang dipasang

pada rangkaian tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : I = 1500 miliAmpere = 1,5 A

R = 40 ohm

Ditanyakan : V = ?

Jawab :

V = I x R = 1,5 A x 40 ohm

= 60 Volt

  1. Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 240 Volt, dan arus listrik yang

mengalir pada setrika tersebut adalah 3 Ampere. Berapakah besar hambatan

dari sertika tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 240 Volt

I = 3 Ampere

Ditanyakan : R = ?

Jawab : V 240 Volt

R = ——— = ————— = 80 ohm

I 3 Ampere

  1. Sebuah lampu dipasang pada tegangan 120 Volt, dan hambatannya 400 ohm.

Tentukan berapa besar arus listrik yang mengalir pada lampu tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 120 Volt

R = 400 ohm

Ditanyakan : I = ?

Jawab : V 120 volt 3 Volt

I = ——— = ————– = ————

R 400 ohm 10 ohm

= 0,3 Ampere

  1. Sebuah rangkaian listrik memiliki hambatan sebesar 300 ohm, dan mengalir

arus sebesar 10 miliAmpere. Pada tegangan berapakah rangkaian dipasang ?

Penyelesaian :

Diketahui : R = 300 ohm

I = 10 miliAmpere = 0,01 Ampere

Ditanyakan : V = ?

Jawab :

V = I x R = 0,01 Ampere x 300 ohm

= 3 Volt

  1. Antara titik-titik a dan b pada suatu rangkian terdapat resistor/hambatan listrik

2 ohm. Arus yang mengalir dari a ke b adalah 2 Ampere. Jika, potensial di titik

a = 5 Volt. Berapakah potensial di titik b ?

Penyelesaian :

Diketahui : R = 2 Ohm R = 2 ohm

Va = 5 Volt a b

I = 2 Ampere

Ditanyakan : Vb = ?

I 5 V

Jawab :

Va - Vb = I x R

5 V - Vb = 2 x 2

Vb = 5 V - 4 V

Vb = 1 volt

Jadi, potensial di titik b adalah = 1 Volt = 1 V

  1. Antara titik a dan b pada suatu rangkaian terdapat resistor/hambatan listrik

4 ohm. Arus yang mengalir dari a ke b adalah 3 Ampere. Jika, potensial di titik a = 24 Volt. Berapakah potensial di titik B.

Penyelesaian :

Diketahui : R = 4 Ohm R = 4 ohm

I = 3 Ampere a b

Va = 24 Volt

Ditanyakan : Vb = ?

Jawab : I 24 Volt

Va - Vb = I x R

24 V - Vb = 3 x 4

Vb = 24 V - 12 V

Vb = 12 V

Jadi, potensial di titik b adalah = 12 Volt = 12 V

DAYA LISTRIK dan SATUANNYA

Daya Listrik adalah usaha listrik dalam suatu penghantar setiap detik.

Pernyataa ini dapat ditulis dengan rumus :

W V x I x t

P = ———- atau P = ————– maka P = V x I

t t

Keterangan : P = Daya listrik dalam satuan Watt

V = Tegangan listrik dalam satuan Volt

I = Arus listrik dalam satuan Ampere

W = Usaha listrik dalam satuan Joule

W = V x I x t

t = Waktu dalam satuan detik atau sekon

Jika kita hubungkan antara Hukum Ohm dengan Daya Listrik maka diperoleh :

2

V V V

1. P = V x I jika I = ——– maka 2. P = V x ——- = ——–

R R R

2

. P = V x I jika V = I x R maka 3. P = I x I x R = I x R

Jadi untuk menentukan besarnya Daya Listrik dapat kita selesaikan dengan menggunakan tiga buah rumus seperti di atas.

Contoh Soal :

1. Sebuah rangkaian listrik dipasang tegangan 110 Volt, jika arus yang mengalir 2

Ampere. Berapa besar daya listriknya ?

Diketahui : V = 110 volt

I = 2 Vmpere

Ditanyakan : P = ?

Jawab : P = I x V = 2 A x 110 V

= 220 Watt

2. Arus listrik yang mengalir pada sebuah lampu 500 miliAmpere, jika hambatannya

100 ohm. Berapakah besar daya listriknya ?

Diketahui : I = 500 mA = 0,5 A

R = 100 ohm

Ditanyakan : P = ?

2 2

Jawab : P = I x R = ( 0,5 ) A x 100 ohm

= 0,25 A x 100 ohm

= 25 Watt

3. Sebuah rangkaian menggunakan daya listrik sebesar 14.400 Watt.Jika tegangan

yang terpasang 240 Volt, tentukan besar arus yang mengalir pada rangkaian ?

Diketahui : P = 14.400 Watt

V = 240 Volt

Ditanyakan : I = ?

P 14.400 Waat

Jawab : P = I x V, maka I = ——— = ——————

V 240 Volt

= 60 Ampere

4, Sebuah lampu dipasang pada tegangan 120 Volt, dan hambatannya 600 ohm.

Tentukan besar daya listriknya ?

Diketahui : V = 120 Volt

R = 600 ohm

Ditanyakan : P = ?

2 2

V ( 120 ) Volt 14.400 Volt

Jawab : P = ——— = —————— = —————–

R 600 ohm 600 ohm

= 24 Watt

5. Sebuah rangkaian hambatannya 7200 ohm dan menggunakan daya listrik

sebesar 18 Watt. Pada tegangan berapakah rangkaian tersebut dipasang ?

Diketahui : R = 7200 ohm

P = 18 Watt

Ditanyakan : V = ?

2

V 2

Jawab : P = ———- maka V = P x R jadi V = P x R

R

V = 18 Watt x 7200 ohm

= 129600

= 360 Volt v

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar