BAB 1 Listrik Arus Searah dc (Bagian 3)

         Daya dan Energi Listrik 

B.   Daya dan Energi listrik

1)    Persamaan Daya dan Energi Listrik

     RUMUS ENERGI LISTRIK

    

    dimana : 

DAYA LISTRIK, P : 

Gambar rangkaian sederhana 

Contoh 01 :

Seutas kawat logam 40Ω ditarik hingga panjangnya menjadi 

satu setengah kali panjang awalnya. Hambatan barunya akan 

menjadi …

A.   30 Ω

B.   45 Ω

C.   60 Ω

D.   90 Ω

E.   100 Ω

Penyelesaian : 

Contoh 02 :

Tiga resistor dirangkaian seperti pada gambar di bawah ini. 

Pada rangkaian mengalir arus 3A, maka nilai hambatan R adalah …

A.   3,0 ohm

B.   3,6 ohm

C.   4,0 ohm

D.  4,8 ohm

E.   5,0 ohm

Penyelesaian :

Contoh 03 :

Sebuah lampu listrik dengan spesifikasi 110V ; 25W  dihubungkan seri 

dengan sebuah hambatan listrik 500Ω, kemudian dipasang pada 

tegangan listrik 220V. Tentukan arus listrik (dalam mA) yang mengalir 

dalam rangkaian tersebut.

Penyelesaian :

 Daya yang terpakai, P₂ : 

Dengan sumber tegangan, V = 220 volt 

maka kuat arus yang mengalir I : 

    

SOAL PEMBAHASAN LISTRIK STATIS SMA 1

    Soal : 

    Perhatikan gambar di bawah ini, muatan di A = -20 µC, 

    di B = + 60 µC dan di C = -80 µC. Gaya coulomb pada A 

    adalah ........ N.

    

    A.  5,1        

    B.  4,0        

    C.  3,5

    D.  2,5        

    E.  2,0

    Pembahasan : 

       

    

    Sudut antara F_AC dengan F_AB adalah tegak lurus, Ɵ=90⁰.

    Hitung terlebih dahulu masing – masing gaya statisnya.

    Antara muatan A dengan B, 

        Antara muatan A dengan C,

        Maka gaya yang dialami muatan A,

 

         Kunci : E

LISTRIK DINAMIS

HUKUM KIRCHOFF - 1 

Pada Pertemuan kali ini kita akan mempelajari bagaimana mudahnya mempelajari hukum Kirchoff - 1. Silahkan disimak baik - baik dan salam sukses selalu.

KLASIFIKASI ZAT BERDASARKAN SIFAT DAYA HANTAR LISTRIKNYA

KLASIFIKASI ZAT

Penggolongan atau klasifikasi zat dapat dilakukan berdasarkan daya hantar listrik bahan / zat. Berdasarkan sifat daya hatar listriknya, zat dapat diklasifikasikan menjadi dalam 3 kategori,  sbb :

 1. Konduktor

Konduktor memiliki sifat daya hantar listrik yang baik pada saat suhu normal dan berfungsi menjadi penghantar listrik yang baik oleh karena memiliki jumlah elektron bebas yang terbilang banyak.

Contoh bahan konduktor :

· Kawat tembaga

· Kawat perak

· Kawat aluminium

· dsb

 

2.  Semi konduktor

Bahan dengan sifat diantara konduktor dan isolator, sebab elektron – elektron pada kulit terluarnya dipegang oleh gaya inti yang cukup kuat. Namun tidak sekuat gaya inti mengikat elektron bebas pada Iolator.

Contoh bahan Semi konduktor :

· Karbon ( C )

       Contoh bahan pembuatan tetap, kontak luncur

     · Silikon ( Si )

       Contoh bahan pembuatan komponen elektronika (solid state) seperti diode, 

       transistor, dan Integrated Circuit (IC).

     · Germanium ( Ge )

       Contoh bahan pencampur pada pembuatan diode dan transistor modren.

 

3.  Isolator

Elektron – elektron pada kulit terluar dipegang oleh gaya inti sangat kuat. Hanya ada sedikit elektron bebas dalam Isolator. Karena itu, elektron tidak mengalir dalam Isolator.

Contoh bahan : plastik, karet, dan lain sebagainya

 

Isolator dapat menjadi konduktor  bila isolator diberikan tegangan tinggi atau bedapotensial tinggi. Oleh karena dengan sendirinya pemberian tegangan tinggi akan memberikan energi luar yang besar. Sehingga mampu mengimbangi gaya tarik inti  terhadap elektron terluarnya (valensi). Mengakibatkan banyak elektron bebas dan selanjutnya mengalirkan arus elektron bersamaan dengan arus listrik konvensional seperti pada konduktor.

Contoh alami :

Saat terjadinya petir, dalam keadaan normal udara di sekitar kita bersifat Isolator yang berarti sukar mengalirkan elektron. Akan tetapi pada saat terbentuk awan guntur, pada bagian bawah awan guntur terkonsentrasi muatan listrik elektron  akibat gesekan awan guntur. Perlahan awan guntur ini melakukan induksi bangunan tinggi, pepohonan yang tinggi dan bangunan tinggi lainnya. Hingga menciptakan beda potensial sebesar 20 kV per cm. Perbedaan potensial yang besar ini perlahan merubah udara dari isolator menjadi konduktor.  

 

Konfigurasi Elektron :

Keberadaan elektron bebas menentukan daya hantar bahan / materi untuk dapat dikelompokkan ke dalam Konduktor, Isolator, atau Semi Konduktor.

 

Konfigurasi elektron di atas merupakan konfigurasi elektron atom Li dalam keadaan netral. Akan berbeda jika atomnya tidak netral, seperti ion positip atau ion negatip. Ion positip merupakan atom tidak netral yang kelebihan muatan positip dan ion negatip merupakan atom tidak netral yang kelebihan muatan negatip (elektron).

  

Atom Tidak Netral ( Ion )

ion negatip, 

Jika atom netral menerima elektron dari luar, maka jumlah elektronnya menjadi bertambah. Akibat muatan elektronnya lebih banyak dari jumlah muatan protonnya. Maka atom yang diawalnya netral berubah menjadi ion negatip, sebagai akibat kelebihan jumlah muatan negatip ( e > p ). 

ion Positip

Sebaliknya, jika diawalnya atom bersifat netral. Entah apa pun penyebabnya, ada elektron yang keluar dari atom (tereksitasi). Akibatnya jumlah elektron yang dimiliki atom netral tadi berubah menjadi lebih sedikit. Dan akhirnya jumlah proton sebagai muatan positip, tercatat jumlahlahnya lebih banyak. Maka atom yang semula netral berubah menjadi ion positip ( p > e ).