Listrik Dinamis [LD-3]

 

 

Hukum II Kirchoff

Hukum II Kirchoff atau  desebut juga aturan loop didasarkan pada hokum kekekalan energi. Energi pada suatu rangkaian tertutup adalah kekal.

Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol. Secara matemattis dapat ditulis sebagai berikut:

Perhatikan gambar 1 Gaya gerak listrik ( E ) dari sumber tegangan menyebabkan arus listik mengalir sepanjang loop (rangkaian tertutup). 

Arus listrik di dalam loop mendapatkan hambatan sehingga mengalami penurunan tegangan. Sehingga persamaan hukum II Kirchoff dapat di tulis menjadi :

Untuk menyelesaiakan masalah terkait hukum II Kirchoff, ikuti langkah-langkah berikut ini:

  1. Gambarlah rangkaian listrik tersebut
  2. Berikan indeks ( Penamaan/penomeran) dari masing-masing besaran
  3. Buat arah arus listrik (asumsikan/anggap) sehingga mengalir kembali ketempat semula
  4. Tulislah persamaan arus listrik dengan menggunakan konsep hukum I Kirchoff ( jika rangkaian bercabang / 2 loop atau lebih)
  5. Tetapkan arah loop besarta arahnya pada setiap rangkaian tertutup
    • Arah arus (I) akan bertanda positif jika searah dengan arah loop, dan sebaliknya
    • Jika arah loop menuju kutub positif terlebih dahulu  maka E di beri tanda posifif 
    • Jika arah loop menuju kutub negatif terlebih dahulu maka E di beri tanda Negatif 
  6. Tulislah persamaan-persamaan untuk setiap loop menggunakan hukum II Kirchoff
  7. Hitung besaran-besaran yang ditanyakan menggunakan persamaan-persamaan pada pont 6.

Catatan : jika akhirnya diperolah nilai I bertanda negatif maka arah arus sebenarnya berkebalikan dari arah arus semula yang di asumsikan. 

Tegangan Jepit 

Tegangan jepit adalah beda potensial/tegangan diantara ujung-ujung baterai ketika baterai telah mengalirkan arus listrik ( ketika saklar tertutup). Dan biasanya teganan yang di ukur oleh alat ukur itu disebut tegagan jepit dari titik satu ke titik lain. Secara matematis persamaan tegangan jepet sebagai berikut:

Catatan: tanda indeks AB menandakan arah loop dari A menuju B. dan arah loop yang diminta tersebut sangat berpengaruh. Agar lebih jelas perhatikan gambar 2 berikut ini:

Misalkan yang di minta tegagan jepit bc (Vbc) maka diminta arah loop dari b menuju c, yang berlawanan arah dengan arah loop sistem. Arah loop b-c ketemu pertama kali kutub negatif di ggl E1 sehingga bernilai ( - E1 ) dan loop b-c ketemu pertama kutub positif di ggl E2 sehingga bernilai ( + E2 ), arus b-c ( Ibc ) berlawanan arah dengan arah loop maka bernilai ( - Ibc ), untuk Rbc hambatan yang di lalui adalah r1 dan r 2. Maka persamaanya menjadi: 

 

Pembahasan langsung simak video berikut;

     

Pembahasan langsung simak video berikut;

    

Pembahasan langsung simak video berikut;

 

Energi dan Daya Listrik

Energi Listrik

Tinjau sebuah konduktor yang di beri beda potensial Vab = V seperti yang terlihat pada gambar 3. Elektron – elektron pada konduktor itu akan bergerak dari titik b menuju a. mengapa demikian? Ketika beda potensial V di berikan, elektron-elektron tersebut akan mendapatkan tambahan energi masing-masing qV,  energi elektron ini disebut juga energi potensial elektron. 

Akibat adanya penambahan sehingga terjadi perubahan besar energi, perubahan besar energi ini disebut dengan Usaha. 

Perubahan Energi listrik merupakan usaha untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lain. Dimana usaha bisa dibilang perubahan energi potensial listrik.Secara matematis dapat di uraikan sebagai berikut:

dengan , maka

Keterangan :

W    : Usaha  (J)

q     : Muatan listrik (C)

ΔV     : Beda potensial (V)

 

dengan , maka persamaan diatas dapat di ubah menjadi

Jika kita subsitusi persamaan V = I R, maka persamaan menjadi:

atau

keterangan:

W  : Usaha ( J )

I    : Kuat arus listrik ( A)

V  : Beda potensial (V)

R  : Hambatan (Ω)

 

Daya Listrik

Daya atau laju energi listrik adalah energi listrik yang di hasilkan / diserap tiap satuan waktu. Secara matematis, daya listrik (diberi lambang P) ditulis:

Dengan mengganti persamaan  maka persamaan daya menjadi

atau

atau

Keterangan:

W  : Usaha ( J )

P   : Daya (watt)

V   : tegangan / beda potensial (V)

R   : Hambatan (Ω)

I     : kuat arus ( A )

t     : waktu (s)

 

Pembahasan langsung simak video berikut;

Pembahasan langsung simak video berikut;

Pembahasan langsung simak video berikut;

Pembahasan langsung simak video berikut;

Project Di Rumah

Setelah memahami terkait dengan bagaiamana menghitung beban biaya listrik. Tugas berikutnya silahkan untuk menghitung beban biaya listrik rumah kalian secara detail, dengan TDL terbaru.

Tugas di kerjakan dalam bentuk file doc atau pdf kirim ke googleform di bawah ini.

Referensi:

 

 

5 Modul Terakhir

  • follow us on