DASAR-DASAR TEORI LISTRIK

• Kuat Arus Listrik 

→ Jumlah Muatan Listrik Yg Lewat SuatuPenghantar Tiap Detik.

Segmen dari sebuah kawat penghantar berarus, Jika dalam waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus listrik I adalah:

 I = Q / t
I → Kuat Arus Listrik ( Ampere )
Q → Jumlah Muatan ( Coulomb )
t → Waktu ( Detik = s )
Makin banyak jumlah muatan listrik yang bergerak, makin besar pula kuat arusnya.

Contoh soal:
1.Jika sebuah kawat penghantar listrik dialiri muatan listrik sebesar 360 coulomb dalam waktu 1 menit, kita dapat menentukan kuat arus listrik yang melintasi kawat penghantar tersebut. Caranya seperti berikut:

Penyelesaian :
Diketahui:
Q = 360 coulomb
t = 1 menit = 60 sekon
Maka kuat arus listrik (I) adalah ….
I = Q/t
= 360/60
I = 6 A.
Jadi kuat arus listrik (I) itu adalah 6 A.

2. Sebuah hambatan dirangkai pararel masing-masing 4 ohm,6 ohm,dan 12 ohm. Jika beda potensial yang ada dalam 24 volt,Hitunglah kuat arus listrik yang mengalir !

Penyelesaian :
Diketahui :
R' : 4 ohm
R" : 6 ohm
R"' : 12 ohm
Beda potensial : 24 volt
Dit : Kuat arus yang mengalir ??

1/r  = 1/R' + 1/R" + 1/R"'
        = 1/4 + 1/6 + 1/12
        =  3/12 + 2/12 + 1/12
        = 6/12
1/r x 6/12
6r = 12
  r = 12/6
  r = 2 ohm

I = V/R
  = 24/2
  = 12 ampere
 

• Daya 

→ Usaha Per Satuan Waktu.

P = W / t
P = Daya ( Watt )
W = Usaha ( Joule )
t = Waktu ( Detik )

• Hambatan Jenis 

→ Hambatan Yg Terdapat Pd Penghantar Tiap Satu Satuan Panjang.

ρ = R . A / L
ρ = Hambatan Jenis ( Ohm )
R = Hambatan ( Ohm )
A = Luas Penampang Penghantar ( m2 )
L = Panjang Penghantar ( m )


Hambatan Pada Suatu Kawat Penghantar Tergantung Pada :
a. Luas Penampang Penghantar.
b. Panjang Penghantar.
c. Hambatan Jenis.

R = ρ . L / q
ρ = Hambatan Jenis ( Ohm )
R = Hambatan ( Ohm )
q = Luas Penampang Penghantar ( mm2 )
L = Panjang Penghantar ( m )

Konstanta pembanding ρ disebut hambatan jenis (resistivitas). Hambatan jenis kawat berbeda-beda tergantung bahannya.

Contoh Soal

Berapakah hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10^-8Ω .m) yang memiliki panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?

 

Penyelesaian :
Diketahui:

ρ = 2,65 × 10^-8 Ω .m

l = 40 m

d = 4,2 mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10^-3 m

Ditanya: R = . . . ?

Jawab:

Cari terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:

L = πr²

L = (22/7) x (2,1 × 10^-3 m) ²

L = 13,86 x 10^-6 m²

L = 1,4 x 10^-5 m²

Jadi besarnya hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:

R = ρl/A

R = 2,65 × 10^-8 Ω .m x 40 m /1,4 x 10^-5 m²

R = 7,6 x 10^-2 Ω

• Hambatan Listrik 

→ Hambatan Yg Terjadi Pd Rangkaian Listrik.

HUKUM OHM
Besarnya Hambatan Listrik ini Sebanding Dg Beda Potensialnya ( VOLT ), Serta Berbanding Terbalik Dg Kuat Arusnya.

R = V / I
I = V / R
V = I . R

• Impedansi 

→ Jumlah Hambatan Secara Vektor Pd Rangkaian ArusBolak – Balik / AC.

1. Impedansi Rangkaian Seri R & L : Z = √ R2 + XL2
2. Impedansi Rangkaian Seri R & C : Z = √ R2 + XC2
3. Impedansi Rangkaian Seri R – L & C : Z = √ R2 + ( XL – XC ) 2

• Kapasitas Kapasitor 

→ Perbandingan Antara Besarnya Muatan
Salah Satu Keping Kapasitor Dg Beda
Potensial Antar Keping – Keping tsb.

C = q / V
C = Kapasitas Kalor ( Coulomb / Volt )
q = Muatan ( Coulomb )
V = Beda Potensial ( VOLT )

• Reaktansi Induktif 

→ Hambatan Yg Ditimbulkan Oleh Kumparan /
Induktor Pd Arus Bolak-Balik ( AC )
XL = ω.L
XL = 2.π.f.L
ω = 2.π.f

• Reaktansi Kapasitif 

→ Hambatan Yg Ditimbulkan Oleh Kapasitor Pd
Arus Bolak – Balik.

XC = 1 / ω.C
XC = 1 / 2.π.f.C
ω = 2.π.f