rangkaian seri, paralel, dan campuran

Rangkaian Listrik

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. Salah satu contoh listrik dinamis adalah pada baterai. Baterai mempunyai kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif (+) adalah ujung baterai dengan tonjolan kecil. Sementara, kutub negatif (–) adalah ujung baterai yang rata (biasanya mengilap). Jika kedua kutub dihubungkan dengan kabel, elektron mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Aliran elektron ini disebut arus listrik. Ketika arus listrik melewati lampu, arus listrik menyebabkan lampu menyala. Ketika salah satu ujung kabel dilepas dari kutub baterai, lampu akan mati karena elektorn tidak dapat mengalir. Arus listrik hanya dapat menyala pada rangkaian tertutup.

 Rangkaian Seri

 

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang terdiri dari dua buah lampu atau lebih yang disusun secara berderet atau berurutan. Demikian pula dengan sumber tegangan juga dihubungkan secara berderet. Pada rangkaian seri apabila salah satu lampu diputuskan ( mati ) maka lampu yang lain juga juga akan mati. Perhatikan gambar disamping jika saklar dimatikan maka kedua buah lampu akan mati semua. Hal ini merupakan salah satu erugian jika kita menggunakan rangkaian seri. Bayangkan jika rangkaian listrik di rumah menggunakan rangkaian seri.

 Rangkaian Paralel

 

Rangkaian paralel terbentuk jika dua buah bola lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar. Kutub lampu sejenis dihubungkan ke kutub baterai yang sama. Pada rangkaian paralel jika salah satu lampu diputuskan ( mati ), lampu yang lainya tetap menyala. Hal ini terjadi karena lampu yang lain masih terhubung dengan sumber arus listrik. Perhatikan gambar di samping, jika saklar 1 (s1) dimatikan maka yang mati hanya lampu 4 dan 5 sedangkan lampu 1, 2, dan 3 tetap menyala. Jika saklar 2 (s2) dimatikan yang mati hanya lampu 1, 2, dan 3 sedangkan lampu 4 dan 5 tetap menyala.

 Rangkaian campuran

 

Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Perhatikan gamabar di samping pada rangkaian listrik dengan garis merah menunjukkan rangkaian seri, jika saklar 3 dimatikan maka lampu 4 dan lampu 5 akan mati. Sedangkan rangkaian listrik dengan garis biru menunjukan rangkaian paralel. Jika saklar 1 dimatikan lampu yang mati hanya lampu 1 saja, demikian juga jika saklar 2 dimatikan lampu yangmati hanya lampu 2 saja. Keuntungan rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah. Kerugiannya pada saat satu lampu mati, yang lain juga mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak terang (redup). Energinya juga boros, karena digambarkan 1R+1R+1R. Sementara rangkaian paralel adalah 1/R+1/R+1/R. Sementara keuntungan dan kerugian rangkaian paralel adalah kebalikan dari kerugian dan keuntungan seri. Sedang yang disebut rangkaian rumit adalah rangkaian gabungan antara paralel dan seri. Contohnya adalah lampu di rumah.

SUMBER ARUS SEARAH DARI PROSES KIMIAWI

SUMBER ARUS SEARAH DARI PROSES KIMIAWI 

• Elemen Primer 

Elemen primer adalah elemen elektrokimia yang memerlukan pergantian bahan pereaksi setelah sejumlah energi di bebaskan pada rangkaian luarnya. Contohnya yaitu elemen volta, elemen Daniel, elemen Leclanche, dan elemen Weston

• Elemen Sekunder 

Elemen sekunder adalah elemen elektrokimia yang dapat memperbaharui bahan-bahan pereaksinya dengan jalan dialiri arus listrik searah dari sumber lain yang arahnya berlawanan dengan arah arus listrik yang dihasilkan elemen tersebut. Contoh:

 

ENERGI DAN DAYA LISTRIK 

• Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Kalor 

Tegangan atau beda potensial didefinisikan sebagai perubahan energi potensial tiap satuan muatan.

 
 Dengan mengingat bahwa V = IR dan q = I.t, maka:

 

• Daya Listrik

Daya didefinisikan sebagai energi tiap satuan waktu.

 

•  Hubungan Antara Daya Terpasang Dan Daya Tertera Pada Alat Listrik

 

RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH

RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH 

Timbulnya arus listrik dalam suatu rangkaian listrik 

Syarat terjadinya arus listrik dalam suatu rangkaian listrik adalah:

1. Adanya partikel bermuatan listrik sebagai pembawa muatan 
2. Adanya beda potensial atau tegangan di antara ujung-ujung rangkaian 
3. Adanya rangkaian tertutup  

Kuat arus adalah jumlah muatan listrik yang mengalir setiap satuan waktu. Secara matematis, dapat di rumuskan sebagai:

 

Kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dapat diukur dengan menggunakan amperemeter. Caranya adalah dengan memasang seri alat tersebut terhadap sumber tegangan. Untuk mengukur tegangan dalam suatu rangkaian dapat di gunakan alat yang disebut voltmeter. Caranya adalah dengan memasang paralel alat tersebut terhadap sumber tegangan; yaitu dengan menghubungkan ujung-ujung voltmeter dengan ujung-ujung titik terminal rangkaian.
Hukum Ohm Berdasarkan hasil eksperimen, didapat hubungan antara tegangan (V) dan uat arus (I), yang dapat digambarkan seperti berikut:

 

Bentuk persamaan dari grafik diatas adalah:

V = (tg α) I

Nilai tg α ini ternyata menyatakan besarnya hambatan (R) yang diderita partikel bermuatan listrik dalam pergerakannya. Sehingga diperoleh suatu hubungan:



Yang lebih dikenal sebagai hukum ohm. Hambatan suatu penghantar Besarnya hambatan suatu penghantar, dapat dirumuskan sebagai:



Hukum I kirchoff menyatakan bahwa “ kuat arus yang masuk dalam suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik cabang itu” Perhatikan gambar berikut:

 

Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa jumlah aljabar arus yang masuk ketitik cabang dan yang keluar dari titik cabang sama dengan nol. Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai:

 

Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa “dalam suatu rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik sama dengan jumlah aljabar penurunan potensial”. Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

 
Dengan ketentuan:
E > 0 ; bila loop bergerak dari kutub negatif ke kutub positif ( pengosongan muatan)
E < 0 ; bila loop bergerak dari kutub positif ke kutub negatif (pengisian muatan)
I > 0 ; bila arah loop searah dengan arah arus
I < 0 ; bila arah loop berlawanan dengan arah arus

nyunyun physics: SIFAT KEMAGNETAN

nyunyun physics: SIFAT KEMAGNETAN: SIFAT KEMAGNETAN SUATU BAHAN  Bahan-bahan dialam ini, dapat digolongkan menjadi 3, yaitu: Bahan ferromagnetik, mempunyai sifat: ditarik...

SIFAT KEMAGNETAN

• SIFAT KEMAGNETAN SUATU BAHAN 

Bahan-bahan dialam ini, dapat digolongkan menjadi 3, yaitu:

1. Bahan ferromagnetik, mempunyai sifat: ditarik sangat kuat oleh medan magnetik dan mudah ditembus oleh medan magnetik 
2. Bahan paramagnetik, mempunyai sifat: ditarik dengan lemah oleh medan magnetik dan dapat ditembus oleh medan magnetik 
3. Bahan diamagnetik, mempunyai sifat: ditolak dengan lemah oleh medan magnetik dan Sukar, bahkan tidak dapat ditembus oleh medan magnetik 

Sifat ferromagnetik bahan pada umumnya dimiliki oleh bahan itu juka berada dalam fase padat; dalam fase cair, bahan-bahan seperti besi, tembaga dan sebagainya tidak menunjukan sifat ferromagnetik. Bahkan dalam bentuk padat pun, sifat ferromagnetik bisa hilang jika suhunya dinaikkan hingga melebihi suhu Curie; diatas suhu ini, bahan ferromagnetik berubah sifatnya menjadi bahan paramagnetik. Suhu Curie untuk setiap bahan berbeda-beda;

• KUAT MEDAN MAGNETIK 

 Permeabilitas relatif suatu bahan Permeabilitas relatif suatu bahan dirumuskan sebagai:

 



Harga permeabilitas relatif untuk bahan:
Ferromagnetik: µr >>> 1
Paramagnetik: µr ≈ 1 (sedikit diatas 1)
Diamagnetik: µr < 1
Kuat medan magnetik dalam kumparan dapat diperkuat dengan pemasangan inti ferromagnetik.



untuk bahan ferromagnetik µr >>> 1
B = kuat medan magnet dengan inti besi (ferromagnetik)
B0 = kuat medan magnetik tanpa inti besi (udara)

nyunyun physics: INTERAKSI ELEKTROSTATIK

nyunyun physics: INTERAKSI ELEKTROSTATIK: INTERAKSI ELEKTROSTATIK Jenis-jenis muatan listrik  Benyamin Franklin membagi muatan listrik menjadi dua, yaitu muatan listrik positif d...

INTERAKSI ELEKTROSTATIK

INTERAKSI ELEKTROSTATIK

• Jenis-jenis muatan listrik 

Benyamin Franklin membagi muatan listrik menjadi dua, yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negatif.

1. Muatan listrik positif adalah muatan listrik yang sejenis dengan muatan batang kaca yang di gosok kain sutera 
2. Muatan listrik negatif adalah muatan listrik yang sejenis dengan muatan batang plastik yang digosok rambut 

• Partikel pembawa muatan listrik 

Partikel pembawa muatan listrik positif adalah proton, sedangkan partikel pembawa muatan listrik negatif adalah elektron.

• Pengertian benda bermuatan dan benda netral 

1. Benda bermuatan positif Suatu benda bermuatan positif jika benda itu tersusun dari atom-atom bermuatan positif. Suatu atom bermuatan positif jika jumlah proton lebih besar dari jumlah elektron.
2. Benda bermuatan negatif Suatu benda bermuatan negatif jika benda itu tersusun dari atom-atom bermuatan negatif. Suatu atom bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih besar dari jumlah proton.
3. Benda netral Suatu benda dikatakan netral jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron. 

• Gaya coulumb antara dua muatan listrik 

Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua titik bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda titik bermuatan tersebut. Secara matematis dirumukan sebagai:


Keterangan:
Jika q1 dan q2 sejenis (+ dengan +, atau – dengan –), maka gayanya berupa gaya tolak-menolak.
Jika q1 dan q2 tidak sejenis (+ dengan –, atau – dengan +), maka gayanya berupa gaya tarik-menarik.

• Resultan gaya coulumb di suatu titik bermuatan 

Resultan gaya coulumb di suatu titik bermuatan, dirumuskan sebagai:


Keterangan:
q = muatan yang ditinjau
qi = muatan-muatan yang berinteraksi dengan q
ri = jarak masing-masing muatan yang berinteraksi dengan q terhadap muatan q
 tanda (+) dan (-) tergantung pada penentuan tanda untuk arah, bukan pada jenis-jenis muatan yang berinteraksi dengan q.