KONSEP RANGKAIAN LISTRIK
Rangkaian listrik adalah interkoneksi dari sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya
ditambah dengan rangkaian penghubungnya dimana disusun dengan caradisusun
caracara tertentu dan minimal memiliki satu lintasan tertutup.
lintasan
tertutup yaitu suatu lintasan yang dimulai dari
titik awal dan akan kembali lagi ke titik tersebut tanpa terputus dan tidak
memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang kita tempuh.
Elemen
Elemen aktif yaitu elemen yang
menghasilkan energi (sumber tegangan dan sumber arus)
Elemen pasif adalah tidak dapat
menghasilkan energi (R, L, C)
R →menyerap energi (resistor, tahanan
atau hambatan, satuannya Ohm : ΩΩ) )
L →menyerap energi, dapat menyimpan
energi dalam bentuk medan magnet (induktor, lilitan, belitan atau kumparan)
C →menyerap energi, dapat menyimpan
energi dalam bentuk medan listrik (kapasitor, kondensator)
Elemen berdasarkan jumlah terminal
Elemen listrik dua terminal
– Sumber tegangan
– Sumber arus
– Resistor ( R )
– Induktor ( L )
– Kapasitor ( C )
Elemen listrik lebih dari dua terminal
– Transistor
– Op Op-amp
ARUS LISTRIK
Simbol i (dari
kata Perancis : intensite
intensite), i
(kecil), untuk fungsi waktu dan I (besar) untuk nilai sesaat. Satuan Ampere (A) Arus merupakan perubahan muatan terhadap waktu
atau banyaknya muatan yang melintasi suatu luasan penampang dalam satu satuan
waktu.
Arah arus
listrik searah dengan arah pergerakkan muatan positif atau berlawanan arah
dengan arah pergerakkan muatan negatif (elektron).
Muatan
positif Atom yang kekurangan elektron (proton lebih banyak dari elektron)
Muatan
negatif →Atom
yang kelebihan elektronAtom electron Simbol
Q = muatan
konstan
q = muatan tergantung waktu
muatan 1 elektron = -1,6021 x 10 10-19 Coulomb
1 Coulomb = -6,24 x 10 1018 18 elektron
Secara
matematis arus didefinisikan :)
i=dq/dt
Mengapa ada Arus Arus?
-karena ada muatan yang bergerak
-karenaadakecepatan pada muatan
-karena ada percepatan yang dialami muatan
-karena ada gaya (F=ma)(ma)
-karena ada medan listrik
-beda potensial (E=V/d)(d)
-beda muatan
-pemisahan muatan-muatan
positif dengan muatan-muatan negatif
-Karena
ada kerja
yang memisahkan muatan
Jenis Arus searah(Direct Current/DC) →Arus yang mengalir dengan nilai konstan
Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)→Nilainya berubah-ubah secara periodik
Tegangan
Tegangan, beda potensial, atau voltage
adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan
satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu
terminal/kutub ke terminal/ kutub lainnya,
atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai
beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb
dari satu terminal ke terminal lainnya.Kerja yang dilakukan adalah energi yang
dikeluarkan,
sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat
bahwa tegangan adalah energi per satuan muatan.
Secara
matematis :
Volt (V) Alexander VoltaAlexander Volta
Ada dua cara memandang beda potensial
1. Tegangan turun turun/ / voltage drop →Jika dipandang dari potensial lebih tinggi ke
potensial lebih rendah.
2. Tegangan naik/ voltage rise →Jika dipandang dari potensial lebih rendah ke
potensial lebih tinggi.
Misal : Sesuai notasi polaritas pada gambar, V =
5 Volt
1. Beda potensial antara titik A dengan titik B
sebesar 5 V
2. Titik A memiliki tegangan 5 Volt lebih tinggi
dari titik B.
3. VA
-VB = VAB = 5 Volt dan VBA = VB –VA = -5 Volt
Elemen Aktif
1. Sumber Tegangan Bebas /Independent Voltage Source
2. Sumber Tegangan Tidak Bebas/Dependent Voltage Source
1. SumberArusBebas/ Independent Current Source
2.
SumberArusTidakBebas/ Dependent Current Source
Sumber
ideal dan tidak ideal
Sumber Ideal adalah
sumber yang tidak memiliki tahanan dalam.
Sumber tidak Ideal adalah mempunyai tahanan dalam
Energi
Kerja yang dilakukan oleh gaya sebesar satu
Newton untuk memindahkan benda sejauh satu meter.
Berlaku hukum Kekekalan Energi →
tidak dapat dihasilkan dan
tidak dapat dihilangkandapat dihilangkan
Energi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk
yang lain lainnya.
Contoh:
Pada Pembangkit Listrik Tenaga Air, energi dari
air yang bergera bergerak berubah menjadi energi listrik,
energi listrik akan berubah menjadi energi cahaya
dan energi panas
jika anergi listrik tersebut melewati suatu
lampu.
Pada rangkaian
listrik , bila ada suatu elemen yang mengirimkan
energi,maka akan ada elemen/komponen
lain menyerap energi tersebut .
DAYA
Rata Rata-rata kerja yang dilakukan
Satuannya :
Watt (W) James Watt
Daya secara
matematis :
Daya P = v.i
Energi W = int/P.dt = v.i.t
Daya positif →menyerap energi
Daya negatif →mengirim energi
