Rangkaian Listrik 2 Jenis Rangkaian Seri paralel Rangkaian

Rangkaian Listrik 2

Jenis Rangkaian • Seri paralel

Rangkaian seri • Lampu disambung secara urut, ujung ketemu ujung (end-to-end) • Seandainya satu lampu rusak maka akan memutus rangkaian sehingga lampu lain ikut padam/tidak menyala

Rangkaian Paralel • Lampu dipasang sejajar (side-by-side) • Jika salah satu lampu rusak, tetap ada rangkaian yang utuh sehingga lampu lain tidak ikut padam

Mengukur arus seri • Di semua titik arusnya sama besar 2 A 2 A 2 A paralel • Arus terbagi antar komponen 2 A 2 A 1 A 1 A

Mengukur tegangan Seri, tegangan terbagi antar komponen V Paralel, nilai tegangan sama di setiap bagian rangkaian V

Resistor dirangkai seri Req • Req=R 1+R 2+R 3 • ΔV=IReq

Contoh 1 • Pada rangkaian, baterei dengan hambatan dalam 1 ohm dihubungkan dengan 2 resistor. Hitung: a) Arus dalam rangkaian b) Beda potensial dalam setiap hambatan c) Beda potensial antara kedua ujung hambatan

Jawab • Rangkaian diubah menjadi seperti berikut: Req= (12+5+1) ohm = 18 ohm a) I = V/R = 18 V/18 ohm = 1 A b) Karena I= 1 A, maka VR 1= IR 1 =(1 A)(12 ohm) = 12 V VR 2= IR 2 = (1 A)(5 ohm ) = 5 V I dimana-mana sama c) V total = VR 1 + VR 2 = (12+5) V = 17 V

Hukum Kirchhoff • Kirchhoff Current Law (KCL) Jumlah arus yang masuk ke junction sama dengan jumlah arus yang meninggalkan junction • Kirchhoff Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan dalam suatu loop tertutup sama dengan nol

Resistor dirangkai paralel

Daya Listrik (Power, P) • Gb menunjukkan rangkaian listrik di mana kotak biru adl sebuah komponen (bisa resistor, motor, dll) • Baterei B menjaga agar beda potensial (beda tegangan, V) antara a dan b selalu tetap • Arus I mengalir dlm komponen dari terminal a ke terminal b

• Prinsip kekekalan energi: berkurangnya energi potensial dari a ke b adalah karena adanya transfer energi listrik • Nilai rata-rata transfer energi listrik : P • P adl nilai transfer energi dari baterei ke komponen. • Jika komponen berupa resistor, energi dari baterei akan diubah menjadi panas. Jika komponen berupa motor, maka energi dari baterei akan diubah mjd energi gerak, dsb

Disipasi Energi • Besarnya rata-rata transfer energi = daya • satuan daya listrik: watt (W) • 1 W = 1 J/s = 1 V. A • Untuk resistor, energi dari baterei akan diubah menjadi panas (energi terdisipasi/terbuang menjadi panas) • Nilai disipasi energi

Hukum Joule • Arus listrik yang melewati konduktor yang memiliki beda potensial (volt) dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas Q = energi panas (joule, J) V = beda potensial/tegangan (volt, V) I = arus (ampere, A) t = waktu (s)

Resistor dirangkai paralel

Resistor dirangkai paralel

Contoh 2 • Hambatan berapakah harus diparalelkan pada hambatan 12 ohm agar dapat diperoleh hambatan 4 ohm ? • Jawab 1/Req= 1/R 1 + 1/R 2 1/4 ohm=1/12 ohm + 1/R 2 = 3/12 ohm-1/12 ohm R 2=6 ohm

Contoh 3 • Berapakah resistor 40 ohm harus dikombinasikan sedemikian rupa sehingga kita dapat memperoleh arus 15 A dari sumber 120 V. Bagaimana caranya ? JAWAB • Req = V/I = 120 V / 15 A = 8 ohm Hambatan itu harus dihubungkan secara paralel karena Req lebih kecil dari hambatan komponen. Kalau yang diperlukan n buah, maka 1/8 ohm = n (1/40 ohm ) Jadi n = 5

Contoh 5 • Sebuah mesin listrik diketahui memakai 5 A dari jaringan berpotensial 110 V. Hitung daya dan energi dalam satuan J maupun k. W yang harus diberikan pada mesin dalam waktu 2 jam

Jawab • P =VI = (110) (5) = 550 W = 0, 55 k. W • Energi = Pt = (550 W)(7200 s) = 3, 96 X 10 e 6 =(0, 55 k. W)(2 jam) = 1, 10 k. W. h