Listrik Dinamis

Arus Listrik

Adalah gerakan muatan-muatan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Secara matematis,

dimana   

I = arus listrik (ampere/A), 

Q = muatan listrik (coulomb/C), 

t = waktu (s)

Hambatan Listrik

Hambatan listrik (R) adalah besaran yang mempengaruhi besar kecilnya kuat arus listrik. Secara matematis,

dimana 

R = hambatan listrik (ohm/Ω), 

V = tegangan listrik (volt) 

I = arus listrik (A)     

Persamaan di atas disebut hukum ohm.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan listrik dapat dirumuskan

dimana 

ρ = hambatan jenis (Ωm),

l = panjang kawat (m),

A = luas penampang (m²)

Susunan Komponen Listrik

Susunan Seri Resistor 

Susunan Paralel Resistor

Susunan Seri Sumber Tegangan

Susunan Paralel Sumber Tegangan

Alat Ukur Listrik

Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter atau ammeter. Amperemeter dipasang seri dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya. Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah voltmeter. Voltmeter dipasang paralel dengan komponen yang akan diukur tegangannya.

Hukum Kirchoff

Hukum I Kirchoff

‘Jumlah aljabar dari arus listrik pada titik cabang rangkaian sama dengan nol.’

Dengan kata lain, 

Hukum II Kirchoff

‘Jumlah aljabar dari beda potensial pada elemen-elemen listrik dalam rangkaian listrik tertutup sama dengan nol.’

Secara matematis,

Ketentuan :

Jika arah loop sama dengan arah arus, maka tegangan pada semua elemen listrik bertanda positif,sedangkan jika arah loop berlaawanan dengan arah arus, maka tegangan bertanda negatif,

Ketika bertemu sumber tegangan, tanda untuk sumber tegangan positif jika yang pertama dilewati adalah kutub positif dan bertanda negatif jika yang pertama dilewati adalah kutub negatif.

Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit

Gaya gerak listrik (ggl/ε) adalah tegangan pada terminal AB pada saat saklar S terbuka, saat baterai tidak mencatu arus listrik. Tegangan jepit adalah tegangan pada terminal AB pada saat saklar S tertutup, saat baterai mencatu arus listrik. Hubungan antara gaya gerak listrik dan tegangan jepit adalah

dimana 

r = hambatan dalam (ohm/Ω)

Energi Listrik (W) dan Daya Listrik (P)

Energi listrik (joule) adalah usaha yang dilakukan sumber tegangan untuk memindahkan muatan q selama waktu t akibat beda potensial V. Secara matematis,

Daya listrik (watt) adalah energi listrik W per satuan waktu t. Secara matematis,

Spesifikasi Peralatan Listrik

Jika pada peralatan listrik tertulis 100 W/220 V, artinya daya listrik yang dapat dipakai oleh alat tersebut tepat 100 W jika menggunakan tegangan tepat 220 V.

dimana   

P_s = daya sesungguhnya yang diserap peralatan

P_t = daya tertulis pada spesifikasi peralatan

V_s = tegangan sesungguhnya yang diberikan kepada peralatan

V_t = tegangan tertulis pada spesifikasi peralatan

Tegangan DC dan AC

Pada tegangan DC (direct current), arus listrik mengalir dalam satu arah. Tegangan DC dihasilkan oleh sumber tegangan DC, misalnya generator DC, baterai, dan akumulator. Pada layar osiloskop akan tampak grafik mendatar.

Pada tegangan AC (alternating current), arus listrik mengalir dengan berbalik arah secara teratur atau periodik. Tegangan AC dihasilkan oleh sumber tegangan AC, misalnya generator AC dan PLN. Pada layar osiloskop akan tampak grafik sinusoidal.