LISTRIK DINAMIS
Pernahkah kalian berpikir bagaimana petir
atau kilat bisa terjadi sebelum hujan turun?
Apakah yang menyebabkan hal tersebut?
Petir atau kilat adalah salah satu contoh
listrik yang paling sederhana, yang paling dekat dengan kita. Petir dapat
terjadi karena molekul-molekul atau atom-atom di awan bergesekan dengan udara.
Elektron (partikel bermutan negatif) akan cenderung berkumpul di dasar awan,
sedangkan partikel bermuatan positif berkumpul di puncak awan. Jika sudah
terlalu banyak elektron yang berkumpul maka elektron akan meloncat ke bumi
sebagai kilat.
Kilat mengirimkan energi listrik yang
sangat besar ke bumi. Kilat merupakan arus listrik dalam ukuran besar. Beberapa
saat kemudian akan terdengar suara petir. Kilat dan petir tidak terjadi dalam
waktu yang tidak bersamaan karena cepat rambat bunyi dan cahaya berbeda.
EKSPLORASI
Arus Listrik Dan Tegangan Listrik
Jika sebuah soket lampu hanya dihubungkan
dengan salah satu kutup baterai, apa yang terjadi?
Kemudian hubungkan soket lampu yang
lainnya dengan kutup lain baterai. Apa yang terjadi?
Mengapa bisa terjadi?
Sambungkan lampu dengan baterai. Apa yang
akan terjadi? Mengapa hal tersebut bisa terjadi?
Apakah perbedaan kedua rangkaian di atas?
Bagaimanakah pemasangan ampermeter dan voltmeter?
Untuk berikutnya kalian akan melakukan percobaan untuk memperdalam pemahaman kalian tentang sub bab ini.
Langkah kerja dan
pengamatan:
- Susunlah peralatan yang tersedia menjadi
rangkaian seri. - Ukurlah besar kuat arus pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada
mA DC.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia. - Ukurlah besar tegangan pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada
V DC.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia - Ukurlah besar hambatan pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada W.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel
yang tersedia - Susunlah peralatan yang tersedia menjadi
rangkaian paralel. - Ulangi langkah 2 sampai langkah 4 di atas.
Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia
| Rangkaian | Jumlah R | Besar I | Besar V | Besar R |
| Seri | 1 | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
| Paralel | 1 | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | |
Pada nilai hambatan konstan, bagaimana hubungan antara kuat arus dan tegangan?
EKSPLANASI
Kalian telah mengetahui bahwa arus
listrik dihasilkan dari muatan listrik yang bergerak. Besarnya arus listrik
dinyatakan dalam kuat arus listrik yang diukur dengan menggunakan ampermeter. Kuat
arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang melewati
penampang kawat tiap detik.
Apa yang menyebabkan muatan dapat bergerak?
Muatan tersebut dapat bergerak karena
adanya beda potensial antara dua ujung sumber tegangan yang disebut tegangan listrik.
Dalam setiap rangkaian listrik penerima energi listrik mempunyai kemampuan untuk menghambat arus listrik yang
melewatinya. Komponen listrik yang dibuat untuk menghambat arus listrik tersebut
dinamakan hambatan listrik atau tahanan atau sering disebut resistor.
Dari percobaan resistor disusun seri didefinisikan
bahwa:
Kuat arus yang melalui tiap resistor sama dengan kuat arus hambatan
- pengganti seri
- Tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti seri sama dengan
jumlah tegangan ujung-ujung tiap resistor.
Sedangkan untuk resistor yang disusun
paralel didefinisikan bahwa:
1. Tegangan
pada ujung-ujung tiap resistor sama dengan
tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti paralel
V1=V2=V3=
… =Vseri
2. Kuat arus yang melalui hambatan pengganti
paralel sama dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap resistor.
Iparalel = I1 + I2+ I3 +…
Untuk nilai hambatan konstan
akan diperoleh nilai kuat arus berbanding lurus dengan nilai tegangan.
Pernyataan ini disebut Hukum Ohm.
ELABORASI
Pada rangkaian listrik di rumah-rumah
mempunyai sebuah sumber tegangan masukan dari PLN yang besarnya tertentu,
tetapi dapat menghasilkan keluaran yang berbeda-beda. Hal ini dipengaruhi oleh
hambatan masing-masing komponen yang terpasang pada rangkaian tersebut.
EVALUASI
- Tiga resistor masing-masing besarnya adalah 3W, 5 W, 2W. Dipasang pada rangkaian dengan sumber tegangan
esar 6 V. Hitunglah:
a. hambatan pengganti
b. kuatarus pada tiap resistor.
- Bagaimana cara memasang dan membaca ampermeter dan voltmeter?
HAMBATAN LISTRIK
ENGAGEMENT
Pada suatu soket dipasangkan tiga lampu
secara paralel dengan daya berbeda, masing-masing adalah 5 watt, 10 watt dan 25
watt kemudian dihubungkan dengan stop kontak. Lampu mana yang menyala paling