Bab 1 Rangkaian Arus Searah A Arus Listrik

Bab 1 Rangkaian Arus Searah A. Arus Listrik B. Hukum Ohm dan Hambatan Listrik C. Rangkaian Listrik Sederhana D. Rangkaian Listrik Majemuk E. Energi Listrik dan Daya Listrik F. Aplikasi Listrik DC BUKU SISWA Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 3 untuk SMA/MA Kelas XII Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam

Diskusi Amati lampu pijar di rumah Anda ketika dalam keadaan padam. Kemudian, tekan sakelar sehingga lampu menyala. Apakah yang menyebabkan lampu tersebut menyala? Tahukah Anda cara mengukur besarnya arus listrik dan energi listrik? Bagaimana prinsip dan hukum-hukum dasar yang digunakan pada rangkaian listrik? Coba diskusikan secara berkelompok mengenai permasalahan tersebut. Kemudian, kemukakan hasilnya pada guru Anda.

A. Arus Listrik 1. Definisi arus listrik Kegiatan Lakukan Kegiatan 1. 1 secara berkelompok dan tunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan percobaan diskusi untuk mengetahui definisi arus listrik. 2. Mengetahui Kuat Arus Listrik Kuat arus listrik didefinisikan sebagai banyaknya muatan yang mengalir melalui suatu penampang konduktor setiap satuan waktu. Satu ampere didefinisikan sebagai besarnya kuat arus yang ditimbulkan oleh aliran muatan listrik sebesar satu coulomb dalam selang waktu satu sekon. Arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron.

3. Alat Ukur Listrik Kegiatan Lakukan Kegiatan 1. 2 secara berkelompok dan tunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan percobaan diskusi untuk mengetahui alat ukur listrik. Pada umumnya, amperemeter, dan voltmeter disatukan menjadi sebuah alat yang disebut multimeter. Pada multimeter ada sebuah tombol yang berfungsi untuk mengubah fungsi alat menjadi amperemeter, voltmeter, atau ohmmeter.

Contoh Soal Tentukanlah jumlah elektron (e = – 1, 6 × 10– 19 C) yang melintasi penampang kawat penghantar selama satu jam jika kawat tersebut dialiri arus listrik sebesar 0, 8 A. Jawab: Diketahui: I = 0, 8 A; Δt = 1 jam = 3. 600 s. Jumlah elektron yang melintas (n) sama dengan jumlah muatan yang mengalir (ΔQ) dibagi dengan besarnya muatan elektron

B. Hukum Ohm dan Hambatan Listrik 1. Hukum Ohm Arus listrik akan mengalir pada suatu penghantar jika pada ujung-ujung penghantar itu terdapat beda potensial. Kegiatan Hubungan antara beda potensial dan kuat arus listrik dapat Anda selidiki dengan melakukan Aktivitas Ilmiah 1. 1 Pada tahun 1826, George Simon Ohm menemukan bahwa: “Pada suhu tetap, kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar listrik (I) sebanding dengan tegangannya (V). Sifat inilah yang disebut sebagai Hukum Ohm”. Perbandingan antara beda potensial (V) dan kuat arus listrik (I) tersebut dinamakan hambatan listrik (resistansi, R). Grafik hubungan antara V dengan I.

2. Hambatan Listrik Kawat Penghantar Kegiatan Anda dapat mengetahui besaran-besaran apa saja yang memengaruhi hambatan suatu kawat penghantar, lakukanlah Aktivitas Ilmiah 1. 2 Ternyata, besar hambatan kawat dipengaruhi oleh jenis bahan kawat, panjang kawat, dan luas penampang kawat. Sehingga dengan mendefinisikan bahwa: "Besar hambatan kawat dalam setiap satuan panjang dan satuan penampang kawat adalah hambatan jenis ( )". Hambatan kawat dapat dinyatakan dengan persamaan berikut. Jika ada dua kawat yang terbuat dari bahan yang sama atau hambatan jenisnya sama, buktikan bahwa perbandingan hambatan kedua kawat dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan arus listrik, bahan-bahan atau zat dapat digolongkan sebagai konduktor atau isolator dan semikonduktor. Konduktor adalah bahan atau zat yang dapat dialiri arus listrik atau mudah menghantarkan arus listrik, misalnya tembaga, perak, dan aluminium Adapun isolator adalah bahan atau zat yang tidak dapat dialiri arus listrik atau sukar menghantarkan arus listrik, misalnya kayu, karet, dan plastik. 3. Pengaruh Temperatur terhadap Hambatan Kawat Hambatan jenis kawat konduktor akan berubah jika terjadi perubahan temperatur sesuai dengan persamaan: Sebagai akibat dari adanya perubahan hambatan jenis, hambatan listrik juga akan mengalami perubahan jika temperatur berubah, yaitu Hubungan antara kenaikan suhu dan hambatan jenis konduktor dalam bentuk grafik.

Contoh Soal Jika hambatan jenis suatu logam pada suhu 25 o. C adalah 2, 0 x 10 -6 m dengan koefisien temperatur 0, 0040 C-1 dan hambatan jenis logam tersebut pada temperatur T 2 adalah 2, 6 x 10 -6 m, tentukanlah besar T 1. Jawab: Diketahui: t = 2, 6 x 10 -6 m; 0 = 2, 0 x 10 -6 m; = 0, 0040 C-1 ; T 1 = 25 o. C t = 0(1+ ΔT ) 2, 6 x 10 -6 m = = 2, 0 x 10 -6 m (1 +(0, 0040 C-1) ΔT ) 1, 3 = 1 + (0, 0040 C-1) ΔT 75 o. C = T 2 – T 1 75 o. C = 25 – T 1 ; T 1 = 100 o. C

Terima Kasih “Seseorang tidak akan menuai kecuali apa yang telah ditanamnya. Siapa yang berusaha, dia akan mendapatkan hasil usahanya. ” Jamie Winsip