Sekolah : SMP/MTs
Mata Pelajaran : IPA
Kelas/Semester : IX / Genap
Materi Pokok : Listrik Dinamis
Alokasi Waktu : 2 Jam Pelajaran @40 Menit
Kompetensi Dasar :
Mendeskripsikan karakteristik rangkaian listrik, transmisi energi listrik, sumber- sumber energi listrik alternatif (termasuk bioenergi), berbagai upaya dalam menghemat energi listrik, serta penggunaan teknologi listrik di lingkungan sekitar.
Tujuan Pembelajaran
- Mendefinisikan arus listrik dan kuat arus listrik
- Menghitung besar kuat arus listrik pada rangkaian
- Menghitung besar hambatan pengganti pada rangkaiaan seri
- Menghitung besar hambatan pengganti pada rangkaiaan pararel
Perhatikan gambar berikut:
Pada gambar (a) mengapa lampu mati, sedang pada gambar (b) lampu menyala?
Arus Listrik
Pada dasarnya rangkaian listrik dibedakan menjadi dua, yaitu rangkaian listrik terbuka dan rangkaian listrik tertutup. Rangkaian listrik terbuka adalah suatu rangkaian yang belum dihubungkan dengan sumber tegangan, sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah suatu rangkaian yang sudah dihubungkandengan sumber tegangan.
Pada rangkaian listrik tertutup, terjadi aliran muatan-muatan listrik. Aliran muatan listrik positif identik dengan aliran air.
Aliran muatan listrik positif dari A ke B identik dengan aliran air dari A ke B yang disebut arus listrik.
Air dalam bejana A mempunyai energi potensial lebih tinggi daripada air
dalam bejana B, sehingga terjadi aliran air dari bejana A menuju
bejana B atau dikatakan bahwa potensial di A lebih tinggi daripada
potensial di B sehingga terjadi aliran muatan listrik dari A ke B. Jadi, dapat dikatakan bahwa muatan listrik positif mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah. Selanjutnya, aliran muatan listrik positif tersebut dinamakan arus listrik. Jadi, arus listrik dapat didefinisikan sebagai aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah. Arus listrik
terjadi apabila ada perbedaan potensial. Bagaimana bila dua titik yang
dihubungkan mempunyai potensial yang sama? Tentu saja tidak ada aliran
muatan listrik positif atau tidak terjadi arus listrik.
Pada perkembangan selanjutnya, setelah elektron ditemukan oleh ilmuwan fisika J.J.
Thompson (1856–1940), ternyata muatan yang mengalir pada suatu
penghantar bukanlah muatan listrik positif, melainkan muatan listrik negatif yang disebut elektron. Arah aliran elektron dari potensial
rendah ke potensial tinggi (berlawanan dengan arah aliran muatan
positif). Namun hal ini tidak menjadikan
masalah, karena banyaknya elektron yang mengalir dalam suatu penghantar sama dengan banyaknya muatan listrik positif yang mengalir, hanya arahnya yang berlawanan. Jadi, arus listrik tetap didefinisikan berdasarkan aliran muatan positif yang disebut arus konvensional.
masalah, karena banyaknya elektron yang mengalir dalam suatu penghantar sama dengan banyaknya muatan listrik positif yang mengalir, hanya arahnya yang berlawanan. Jadi, arus listrik tetap didefinisikan berdasarkan aliran muatan positif yang disebut arus konvensional.
Kuat Arus Listrik
Rangkaian alat dan bahan seperti gambar berikut:
Bila rangkaian listrik di atas menggunakan 2 baterai, apa pengaruhnya terhadap nyala lampu? Tentu lampu menyala makin terang. Hal ini disebabkan beda potensial kutub positif dan kutub negatifnya makin besar sehingga muatan listrik yang mengalir pada penghantar makin banyak atau arus listriknya makin besar. Besarnya arus listrik (disebut kuat arus listrik) sebanding dengan banyaknya muatan listrik yang mengalir. Kuat arus listrik merupakan kecepatan aliran muatan listrik. Dengan demikian, yang dimaksud dengan kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang melalui penampang suatu penghantar setiap satuan waktu. Bila jumlah muatan q melalui penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus I secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
Hukum Ohm
Hambatan rangkaian seri
Hambatan rangkaian paralel
Hambatan rangkaian kombinasi
CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN
