LISTRIK DINAMIS

              LISTRIK DINAMIS

A.HUKUM OHM

Dalam rangkaian listirk berlaku suatu ketentuan yang menyatakan bahwa beda tegangan antara dua titik pada penghantar = hasil kali antara kuat arus listrik pada penghantar dengan hambatan penghantar diantara dua titik tersebut (hukum ohm).

V = I x R

Keterangan :

V = Beda tegangan dalam satuan volt (V)

I  = Kuat arus listrik dalam satuan ampere (A)

R = hambatan dalam satuan ohm

Contoh soal

Hitunglah besar kuat arusnya bila beda potensial 12 volt dengan hambatan sebesar 4 ohm.

Jawab :

Dik V = 12 volt

       R = 4 ohm

Dit I = ....?

Penyelesaian :

V = I x R

12 = I x 4

I = 12 / 4

I = 3 A

Jadi,besar kuat arusnya adalah 3 A.

B.HUKUM KIRCHHOFF

A.Pada rangkaian listrik tidak bercabang,kuat arus listrik sama besar.

I_{A =} I_{B =} I_C

Beda tegangan antara titik A dengan B

V_{AB =} I x R₁

Beda tegangan antara titik B dengan titik C

V_{BC =} I x R₂

Beda tegangan antara titik A dengan titik C

V_{AC =}  V_{AB +} V_BC

B.Pada rangkaian listrik bercabang,kuat arus listrik yang masuk pada satu titik cabang = kuat arus yang keluar dari titik cabang itu.

I_{A =} I_{1 +} I_{2 =} I_B

Setiap penghambat yang berada diantara dua titik yang sama memiliki beda tegangan yang sama.

V_R1 = V_R2

Oleh karena itu,kuat arus pada tiap cabang :

I_{1 =} V_AB / R₁ dan I_{2 =} V_AB / R₂

C.HAMBATAN PENGGANTI

jika beberapa penghambat dirangkai menjadi satu,maka gabungan penghambat tersebut memiliki nilai hambatan gabungan yang disebut hambatan pengganti.

a.Hambatan pengganti rangkaian seri (deret)

Hambatan pengganti rangkaian seri merupakan jumlah seluruh hambatan yang ada dalam rangkaian.

Hambatan pengganti rangkaian seri (R_s)

R_s = R₁ + R₂

Jika dalam rangkaian terdapat lebih dari 2 penghambat maka,

R_s = R₁ + R₂ + ...R_n

b.Hambatan pengganti rangkaian paralel

kebalikan hambatan pengganti rangkaian paralel merupakan jumlah dari kebalikan masing masing penghambat yang terdapat dalam rangkaian.

Hambatan pengganti (R_p)

1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂

Jika dalam rangkaian terdapat lebih dari dua penghambat,maka :

1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂ +...1/R_n

SUMBER ARUS LISTRIK

SUMBER ARUS LISTRIK

A.KONSEP GAYA GERAK LISTRIK (GGL) SUMBER ARUS LISTRIK

  Energi listrik banyak diperlukan manusia.energi listrik yang dialirkan oleh PLN ternyata tidak mencukupi berbagai keperluan yang begitu kompleks.oleh sebab itu,diperlukan sumber energi lain,yaitu baterai dan akumulator.Dua sumber energi tersebut lebih praktis dan dapat dibawa kemana mana.Ukuran maupun muatannya dapat diatur sesuai kebutuhan.

  Sebagai sumber arus listrik,baterai dan akumulator tersebut memiliki gaya gerak listrik (GGL).Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara kedua ujung atau kutub sumber arus listrik.beda potensial inilah yang menyebabkan elektron mengalir.elektron mengalir dari kutub negatif ke kutub positif sumber arus listrik.

B.SUSUNAN DAN CARA KERJA ELEMEN LISTRIK PRIMER DAN SEKUNDER

1.Elemen primer

  Pada elemen primer,reaksi kimia menyebabkan elektron mengalir dari eletroda negatif (katoda) ke elektroda positif (anoda) dan tidak dapat dibalik arah reaksinya.Itulah sebabnya elemen primer tidak dapat dimuati kembali jika muatannya sudah habis.Dengan kata lain,elemen primer merupakan sumber arus searah yang memerlukan penggantian bahan pereaksi.Jadi,elemen primer adalah sumber arus listrik yang tidak dapat diperbarui lagi.Elemen primer ada dua jenis,yaitu elemen basah dan elemen kering.

a.Elemen basah

1.Elemen Volta

  Elemen volta termasuk elemen primer,yaitu sumber listrik arus searah yang memerlukan penggantian bahan (elemen) setelah digunakan.

2.Elemen Daniell

  Elemen daniell merupakan modifikasi dari elemen volta,yaitu dengan memperbaiki penampilan elemen.untuk mencegah polarisasi gas hidrogen,elektroda dilindungi oleh larutan tembaga sulfat (larutan kimia)nyang dinamakan depolarisator.

b.Elemen kering

  Elemen kering pertama kali dibuat oleh leclanche dan elemen kering buatannya disebut elemen leclanche.Hal penting dari elemen kering adalah :

1.Elemen ini disebut elemen primer karena elemen ini tidak dapat dimuati (diisi atau disetrum) kembali jika muatannya sudah habis.

2.Selama elemen bekerja,seng berubah menjadi seng klorida,hidrogen dihabiskan,dan seng serta amonium klorida berkurang.

2.Elemen sekunder

  Elemen sekunder merupakan elemen elektrokimia yang dapat diperbarui bahan bahan pereaksinya.elemen sekunder ini harus diberi muatan terlebih dahulu sebelum digunakan,yaitu dengan cara melewatkan arus listrik ke dalamnya.

a.Elemen sekunder basah

  Contoh elemen sekunder basah adalah akumulator (aki).jenis akumulator yang umum digunakan adalah akumulator timbal.

bagian bagian aki adalah :

1.sebuah bak ( bejana ) yang terbuat dari karet keras atau kaca,

2.Larutan asam sulfat (H₂SO₄),dan

3.Dua kerangka timbal yang berlubang lubang sebagai kutub positif (+) dan kutub negatif (-).

b.Elemen sekunder kering

  Dengan kemajuan teknologi,baterai yang dulunya dibuang setelah selesai dipakai,ternyata kini dapat diisi atau disetrum kembali.Ukuran dan bentuknya pun beragam sesuai dengan kebutuhan.Misalnya pada peralatan elektronika radio,mainan anak anak,dan handphone (HP).

  Baterai ini terdiri atas logam litium murni sebagai anoda dan campuran timbal (II) iodida, timbal (II) sulfida , serta logam timbal sebagai katoda.Baterai ini mampu bertahan hingga 10 tahun asal dirawat dengan baik.

  Baterai HP maupun baterai untuk peralatan elektronika lainnya setelah dipakai sekian waktu dan habis.Baterai tersebut dapat diisi kembali dengan menggunakan charger.

HUKUM COULOMB DALAM LISTRIK STATIS

 Listrik Statis

(HUKUM COULOMB)

Prinsip hukum Coulomb

Jika muatan benda pertama dinyatakan dengan

Q1 dan benda kedua Q2, jarak antara dua muatan

adalah r, maka besarnya gaya tolak-menolak atau

tarik-menarik antara dua muatan sejenis maupun

tak sejenis, F, dapat ditulis sebagai berikut:

F =K. Q1.Q2

       r 2

Dengan k adalah konstanta perbandingan dan

jika di ruang hampa udara besarnya 9 ×10⁹ Nm²/C².

Dalam satuan MKS besarnya F dinyatakan dalam

satuan newton, dan jarak antara dua muatan

dinyatakan dalam meter, sedang Q dinyatakan dalam

coulomb.

Contoh soal:

Dua buah muatan yang besarnya sama, masingmasing

QA dan QB didekatkan sehingga kedua muatan

tersebut saling menolak dengan gaya F. Jika masingmasing

muatan diperbesar dua kali, maka berapakah

gaya tolak antara keduanya?

Penyelesaian:

Diketahui : QA' = 2QA

                 QB' = 2QB

QA = QB

F = K Q1.Q2

            r²

Ditanya : F’ = . . . ?

Jawab :

F’ = K Q1.Q2

            r ²

^{F’ = K.2QA.2QB}

             ^r2

^{F’  = 4K.QA.QB}

          r²

   ^{= 4 F}

ALAT OPTIK

GAMBAR ALAT ALAT OPTIK


1.LUP
Kaca Pembesar atau dalam bahasa Fisika disebut Lup merupakan alat optik yang berupa lensa cembung / lensa positif. Fungsi utama kaca pembesar digunakan untuk memperbesar/ memperjelas objek, tulisan, atau komponen-komponen kecil yang susah dilihat dengan mata telanjang. Kaca pembesar/ Lup, ada juga yang menyebutnya suryakanta. Kaca Pembesar sebenarnya hanyalah sebuah lensa cembung yang ditutupi oleh bingkai dipinggirannya.




2.KAMERA
Fungsi Kamera secara umum adalah untuk membuat atau menangkap suatu gambar dari objek, yang selanjutnya akan dibiaskan melalui lensa pada sensor CCD dan sensor BSI-CMOS kemudian direkam dan sisimpan dalam format digital. 

3.MATA
Fungsi Mata secara umum adalah  organ penglihatan yang mendeteksi cahaya dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.  Mata manusia memiliki cara kerja otomatis yang sempurna, mata dibentuk dengan 40 unsur utama yang berbeda dan ke semua bagian ini memiliki fungsi penting dalam proses melihat.

4.MIKROSKOP

Fungsi mikroskop secara umum adalah digunakan untuk melihat dan mengamati benda-benda yang berukuran sangat kecil (mikroskopis) yang tidak mampu dilihat secara kasat mata. Jenis paling umum dari mikroskop, dan yang pertama diciptakan, adalah mikroskop optik.

5.TEROPONG

Teropong merupakan alat yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar kelihatan lebih dekat dan jelas

GETARAN DAN GELOMBANG

GETARAN DAN GELOMBANG

GETARAN DAN GELOMBANG

1.GETARAN

Getaran adalah gerak bolak balik suatu benda melalui titik keseimbangan.ketika bandul digantung dengan benang berayun,dikatakan bahwa bandul melakukan getaran.

Satu getaran penuh adalah gerak bandul dari A ke B ke C ke B ke A.gerak bandul dari A ke C  adalah ½ getaran.Jumlah getaran dalam 1 sekon disebut frekuensi (f) dan waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 getaran penuh dinamakan periode (T)

f = n / t

atau

f = 1 / T

T = t/n

T = 1/f

Keterangan :

f = frekuensi(Hz)

n = jumlah getaran (kali)

t = waktu (sekon)

T = periode (sekon)

Jarak simpangan dari titik keseimbangan disebut amplitudo.pada bandul seperti gambar,amplitudo adalah jarak dari B ke A atau B ke C.

Contoh soal getaran

1. Sebuah bandul digetarkan selama 2 menit dan menghasilkan 60 getaran. Maka tentukan periodenya?

Pembahasan:
Diketahui:
t=   =2 menit=120 s
n= 60 getaran
Ditanya T…?

Jawab:
T = t/n
t = 120/60 = 2 s
jadi sebuah bandul memiliki nilai periode sebesar 2 s.

2. Sebuah pegas menghasilkan frekuensi 25 Hz. Tentukan periode getaran itu?

Pembahasan :
Diketahui: f = 25 Hz
Ditanya: T…?
Jawab:
T = 1/f
T = 1/25
T = 0,04 s

2.GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat atau energi yang merambat.pada waktu gelombang merambat,hanya energinya yang merambat sedang zat perantaranya tidak ikut berpindah.

Gelombang dibedakan menjadi 2,yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

a.Gelombang transversal,yaitu gelombang yang merambat tegak lurus dengan arah getarannya.contohnya gelombang pada tali,gelombang merambat pada air,dan lain lain.

Gerak dari A-B-C-D-E adalah gerakan untuk 1 gelombang.jarak O ke B disebut amplitudo gelombang.jarak A ke E merupakan panjang gelombang.untuk gelombang berlaku rumus :

f = n / t atau f = 1 / T

T = t / n atau T = 1 / f

Panjang gelombang (lambda) = v / f

Atau lamda = v x t / n.

Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang,sedangkan cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satuan waktu.

b.Gelombang longitudinal,yaitu gelombang yang merambat searah dengan arah rambatannya.contohnya adalah gelombang suara yang merambat diudara.

 

CAHAYA

Cahaya

1.pemantulan cahaya pada cermin

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang selain merambat lurus juga dapat dipantulkan dan dibiaskan.alat yang dapat memantulkan cahaya secara menyeluruh adalah cermin.

a.Cermin cekung

pada cermin cekung,cahaya dipantulkan secara konvergen(mengumpul).sinar sinar datang sejajar sumbu utama cermin cekung dipantulkan menuju sebuah titik yang dinamakan titik fokus.jadi titik fokus cermin cekung adalah titik perpotongan sinar sinar pantul yang berasal dari sinar datang sejajar sumbu utama cermin.titik fokus cermin cekung nyata adanya,sehingga benda yang diletakkan dititik fokus cermin cekung dapat terbakar.itulah alasannya fokus cermin cekung diberi tanda positif.

Beberapa sinar istimewa pada cermin cekung antara lain :

1.sinar datang sejajar sumbu utama cermin,dipantulkan melalui titik fokus.

2.sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama cermin.

3.sinar datang melalui titik pusat kelengkungan (titik M) dipantulkan kembali melalui titik M (seolah olah tidak dipantulkan).

b.Cermin cembung

sinar sinar yang jatuh pada cermin cembung dipantulkan secara divergen (meyebar).titik fokus pada cermin cekung seolah olah merupakan titik asal sinar pantul dari sinar datang sejajar sumbu utama.oleh karena itu,jarak titik  fokus cermin cembung diberi tanda negatif.

Beberapa sinar isitimewa pada cermin cembung :

1.sinar datang sejajar sumbu utama cermin dipantulkan seolah olah datang dari titik fokus.

2.sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

3.sinar datang menuju titik pusat kelengkungan (titik M) dipantulkan kembali seolah olah datang dari titik M.

2.pembiasan cahaya pada lensa

Jika cahaya jatuh pada benda bening(optik),cahaya diteruskan oleh zat optik tetapi arahnya mengalami pembiasaan (pembelokan).

a.Lensa cembung

lensa adalah benda bening(benda optik) yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau dibatasi oleh satu bidang lengkung dan satu bidang datar.

Lensa cembung adalah lensa yang berciri :

Tebal di bagian tengah dan tipis dibagian pinggir.lensa cmebung besifat mengumpulkan cahaya(konvergen).artinya, sinar sinar yang jatuh pada permukaan lensa dibiaskan mengumpul menuju satu titik.

Beberapa sinar istimewa pada lensa cembung :

1.sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus.

2.sinar datang melalui titik fokus dibiaaskan sejajar sumbu utama lensa.

3.sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan.

b.Lensa cekung

lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis dibandingkan bagian pinggirnya.sinar sinar yang datang pada permukaan lensa cekung dibiaskan secara menyebar (divergen).jarak fokus lensa cekung diberi tanda negatif.

Beberapa sinar istimewa pada lensa cekung

1.sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah olah datang dari titik fokus.

2.sinar datang menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.

3.sinar datang melalui pusat lensa tidak dibiaskan.