130 likes | 310 Views
21. Arus Listri dan Tahanan. 21.1 Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan oleh pergerakan elektron-elektron yang mengalir melalui suatu titik dalam rangkaian listrik per satuan waktu atau. (21.1). Sehingga. (21.2).
E N D
21.1 ArusListrik Aruslistrikadalahbanyaknyamuatanlistrik yang disebabkanolehpergerakanelektron-elektron yang mengalirmelaluisuatutitikdalamrangkaianlistrik per satuanwaktu atau (21.1) Sehingga (21.2) Satuanaruslistrikadalah coulomb/detikatau Ampere (A)
21.2 ArahArusListrik Aruslistrikadalahbesaranskalarkarenabaikmuatanqmaupunwaktutadalahbesaranskalar, sehinggaaruslistrikadalahbesaranskalar. Untukmenunjukkanaraharuslistrikseringdigunakantandapanah. Tandapanahhanyamenunjukkanarahaliransepanjangpenghantar; bukanarahdalamruang. Aruslistrikbergerakdari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), sedangkanaliranlistrikdalamkawatlogamterdiridarialiranelektron yang bergerakdari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), araharuslistrikdianggapberlawanandenganarahaliranelektron, seperti yang ditunjukkanpadaGambar 21.1.
Araharuslistrik Arahelektron + - Gambar 21.1 Araharuslistrikdanarahelektron
21.3 RapatArus (current density) Rapatarusadalahaliranmuatanpadasuatuluaspenampangtertentupadasuatutitikpenghantar, sehingga, (21.3) iadalaharauspadapenghantar, Jadalahvektorrapatarus yang memilikiarahsamadengankecepatangerakmuatanjikamuatannyapositifdanberlawananarahjikamuatannyanegatif dAadalahvektorluaselemen yang tegakluruselemen.
JikaaruslistrikseragamsepanjangpermukaandansejajardengahndAmakaJjugaseragamdansejajarterhadapdA, sehinggapersamaan (21.3) menjadi (21.4) maka (21.5) Aadalahluaspenampang total danJadalahrapatarusdalamsatuan A/m2.
21.4 Hukum Ohm danTahanan (resistance) Hukum Ohm adalahsuatupernyataanbahwabesararuslistrik yang mengalirmelaluisebuahpenghantarselaluberbandinglurusdenganbedapotensial. (21.6) atau iadalaharuslistrik yang mengalirpadasuatupenghantardalamsatuan ampere (A). Vadalahbedapotensialdalamsatuan volt. Radalahhambatanlistrik (resistansi) dalamsatuan ohm (). 1 ohm = 1 = 1 volt /ampere
Resistor adalahpenghantar yang berfungsiuntukmemberikantahanantertentu. Contoh resistor ditunjukkanpadaGambar 21. Warnapada resistor menunjukkanidentitas resistor (Tabel 21.1) Padasebuahrangkaianlistrik, resistor disimbolkandengan . Gambar 21.1 Resistor
21.5 Kombinasi Resistor Padarangkaianlistrik, resistor dapatdikombinasikandalamsusunanseri, paralel, atauseridanparalel. Kombinasi Seri Rekivalen = R1 + R1 + R1 + . . . R3 R2 R1 KombinasiParalel R1 R2 R3
21.5 TahananJenis (resistivitas) Hubunganantaratahanandantahananjenisdapatdijelaskansebagaiberikut. Tahananlistrikakanlebihbesarpadakawat yang lebihpanjang, berkurangjikaluaspermukaan yang lebihbesar, dantergantungdari material penghantar. (21.7) Gambar 21.2 Beda potensialVpadakeduaujungkawat denganpanjangL, penampangAdanarusi.
TahananJenis (resistivitas) didefinisikansebagai (21.8) Medan listrik (21.9) Dari persamaan (21.5) Substitusi (21.5) dan (21.9) ke (21.8) didapat (21.10) Persamaan (21.7) dekivalendengan (21.10)
Latihan Kawatdenganpanjang 10 m, diameter 0,30 mm, rapat arus 1,4 x 104 A/m2mempunyaibedapotensial 115 V. Tentukan resistivitaskawat!