Arus-Tegangan-Tahanan listrik

TugasTeknikTenagaListrik

ARUS LISTRIKTEGANGAN LISTRIKTAHANAN LISTRIK

OLEH

TEUKU MUHAMMAD IQBAL073001300115

FTKE - PERTAMBANGAN

ARUS LISTRIK

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 1

Kuat arus ( i ) di definisikan sebagai :Jumlah muatan (electron bebas) yang mengalir melalui suatu penampangpersatuan waktu.

Karena arah arus adalah searah dengan arah muatanpositif, maka jumlah muatan yang lewat adalah jumlah muatanpositif.

dq = jumlah muatan (Coulomb) dt = selisih waktu (detik) i = kuat arus

Untuk sumber Arus, berarti untuk waktu yang lama dimanabesarnya arus dapat dikatakan konstan.

Satuan dari kuat arus adalah Coulomb/detik yang tidak lainadalah : Ampere.

1 ampere arus adalah mengalirnya electron sebanyak

628x1016 atau sama dengan 1 Coulomb per detik melewati suatu

penampang konduktor.

Ditinjau dari dari suatu konduktor dengan luas penampangA dalam suatu interval dt; maka jumlah muatan yang lewatpenampang tersebut adalah jumlah muatan yang terdapat dalamsuatu silinder dengan luas penampang A, yang panjangnya V dt.

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 2

I = sum ber arus DC

I(t) = sum ber arus AC

Bila n adalah partikel persatuan volume dan e muatan tiappartikel.

dq = n.e.V.A.dt

sehingga diperoleh besarnya :

i=dqdt

=n.e.V.A (Ampere)

AMPEREMETER

Alat ini :

Dipakai untuk mengukur kuat arus. Mempunyai hambatan yang sangat kecil. Dipasang seri dengan alat yang akan diukur.

Untuk mengukur kuat arus yang sangat besar (melebihi batasukurnya) dipasang tahanan SHUNT paralel dengan Amperemeter(alat Amperemeter dengan tahanan Shunt disebut AMMETER)

Sebuah Amperemeter yang mempunyai batas ukur maksimum I Amperedan tahanan dalam Rd Ohm, supaya dapat dipakai untuk mengukur

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 3

arus yang kuat arusnya n x i Ampere harus dipasang Shuntsebesar :

RS=1

n−1Rd Ohm

TEGANGAN (POTENSIAL LISTRIK)

Potensial listrik dapat didefinisikan sebagai usaha yangdiperlukan untuk memindahkan muatan positif sebesar 1 satuandari tempat tak terhingga ke suatu titik tertentu.

Potensial listrik merupakan fenomena berpindahnya aruslistrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. dari haltersebut diatas kita mengetahui adanya perbedaan potensiallistrik yang sering disebut potential difference.

Potensial listrik dapat pula diartikan sebagai energipotensial listrik per satuan muatan penguji.

Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisike posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listriksebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaanketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensiallistrik adalah beda potensial.Secara matematis, definisi diatas dapat ditulis:

V = PotensialU = Energi potensiaq = Muatan penguji.

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 4

Menurut definisi diatas, satuan V adalah joule/coulomb atau sering disebut volt.

Untuk sumber tegangan, dimana dapat konstan :

VOLTMETER

Alat ini :

Dipakai untuk mengukur beda potensial. Mempunyai tahanan dalam yang sangat besar. Dipasang paralel dengan alat (kawat) yang hendak diukurpotensialnya.

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 5

t=0 π 2πt

ФmФmEm ax

Em in

V(AC)

t

E

V(dc)

V(dc)+

Untuk mengukur beda potensial yang melebihi batas ukurnya,dipasang tahanan depan seri dengan Voltmeter.

Untuk mengukur beda potensial n x batas ukur maksimumnya,harus dipasang tahanan depan (RV):

Rv = ( n - 1 ) Rd Ohm

TAHANAN

Tahanan difinisikan :1 (satu Ohm / Ω) adalah tahanan satu kolom air raksa yang

panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0ºC.

Tahanan pengahantar besarnya berbanding terbalik terhadap luaspenampangnya. Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 6

penampang q serta tahanan jenis (rho), maka tahanan penghantartersebut adalah :

Dimana : R = tahanan kawat [ Ω/ohm]

ℓ = panjang kawat [meter/m] ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter] q = penampang kawat [mm²]

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai resistance, karenatahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :

panjang tahanan luas penampang konduktor. jenis konduktor temperatur.

Hambatan yang sengaja dibuat untuk tujuan tertentu akandipakai untuk membatasi arus yang akan mengalir sehinggamemberikan tegangan tertentu, Maka dikatakan sebagaipenghantar ( Konduktor ), karena mempunyai nilai tahanan yangrendah. Seperti :

- Logam- Logam Campuran- Larutan asam

Resistor Adalah suatu tahanan dari suatu benda sebagaipenghantar atau Isolator, Disebut sebagai Isolator karenamempunyai hambatan isolasi yang tinggi. Seperti :

- gelas- Karet- PVC

Beberapa tahanan dapat disusun secara :

Seri Paralel Kombinasi seri dan paralel

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 7

SUSUNAN SERI

Bila tahanan-tahanan : R1, R2, R3, ...

disusun secara seri, maka :

Kuat arus (I) yang lewat masing-masing tahanan sama besar :

i = i1 = i2 = i3 = ....

VS = Vad = Vab + Vbc + Vcd + ...

RS = R1 + R2 + R3 + ...

SUSUNAN PARALEL

Bila disusun secar paralel, maka :

Beda potensial pada masing-masing ujung tahanan besar( VA = VB ).

i + i1 + i2 + i3 + ....

1Rp

=1R1

+1R2

+1R3

+...

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 8

Gambar : a. Simbol tahanan tetapb. Simbol tahanan variabel

OHM-METER  

Ohm-meter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik,yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatukonduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat inidinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakangalvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewatpada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikanke satuan ohm.

JEMBATAN WHEATSTONE

Dipakai untuk mengukur besar tahanan suatu penghantar.

Jembatan wheatstone terdiri dari empat tahanan disusun segi empat dan Galvanometer.

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 9

a b

R1 dan R2 biasanya diketahui besarnya. R3 tahanan yang dapat diatur besarnya sehingga tidak ada

arus yang mengalir lewat rangkaian B-C-G (Galvanometer). RX tahanan yang akan diukur besarnya.

Bila arus yang lewt G = 0, maka :RX . R2 = R1 . R3

RX=R1.R3R2

ANIMASI

MemahamiMateriTegangan, Arus, Listrikdan Magnet

DenganMudahdalamFisika

http://www.youtube.com/watch?v=y0xrj5kca3I

Aruslistrik

http://www.youtube.com/watch?v=TbKqJ1Wcj5c

Araharuslistrik

http://www.youtube.com/watch?v=bru3cZ55gGw

Aruslistrikdanteganganlistrik

http://www.youtube.com/watch?v=uvIEiOcqrOA

Potensiallistrik

http://www.youtube.com/watch?v=J6nKalDotGE

Tahanalistrik

http://www.youtube.com/watch?v=JRzj3FopZ0Y

Hambatanlistrik

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 10

http://www.youtube.com/watch?v=rKjSC1zq5Lo

Pengukuranhambatanlistrik

http://www.youtube.com/watch?v=rwOWlXSEHvQ

TEUKU MUHAMMAD IQBAL073001300115FTKE - PERTAMBANGAN

073.13.115 Teuku M. Iqbal | 11