Rabu, 10 Desember 2008

BAB VI
LISTRIK ARUS SEARAH


6.1 Hukum Ohm

Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang terjadi pada konduktor, misalnya :
- Logam  elektron-elektron
- Gas  ion positif dan elektron
- Larutan  ion positif dan ion negatif
Aliran muatan listrik terjadi karena ada sumber energi yang memompa muatan sehingga mutan mengalami gaya gerak listrik (ggl) yang menimbulkan arus listrik.
Gaya gerak listrik dapat diperoleh dari sumber energi listrik seperti baterai, aki, sel volta, dan lain-lain.
Dalam suatu rangkaian listrik tertutup, ggl ini disebut sumber tegangan karena dapat menimbulkan beda potensial sehingga arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah.
Apabila arus listrik tersebut mengalir dalam konduktor logam (misalnya kawat tembaga) maka arah arus listrik (arus konvensional) berlawanan arah dengan aliran elektron.










Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir melalui penampang kawat untuk selang waktu tertentu dan bernilai tetap, yang dirumuskan

q = muatan listrik (Coulomb)
t = selang waktu (sekon)
I = kuat arus listrik (Ampere)

j = rapat arus (A/m2)
A = luas penampang kawat (m2)
Sebagian besar peralatan listrik menggunakan suatu komponen yang dibuat dari bahan konduktor tertentu sehingga dapat diperhitungkan nilai hambatannya.
Hambatan (Resistor = R) bernilai konstan untuk suhu yang konstan pada suatu komponen ohmik, yaitu komponen yang mengikuti hukum Ohm, yang dituliskan
atau
V = tegangan (volt  v)
I = kuat arus (Ampere  A)
R = hambatan (ohm  )
Hukum Ohm :
Tegangan V berbanding lurus terhadap kuat arus I untuk suhu yang konstan
Ragam nilai resistor dapat dirancang dengan memperhatikan pengaruh panjang, luas penampang, dan jenis bahan resistor sesuai dengan rumus

R = nilai resistor ()
 = hambatan jenis bahan (m)
l = panjang kawat (m)
A = luas penampang kawat (m2)
Pada umumnya konduktivitas logam dapat dipengaruhi oleh suhu, sehingga dalam batas tertentu, perubahan hambatan jenis () sebanding dengan perubahan suhu (t)
 =o  t
R sebanding dengan 
R = Ro  t
karena Rt = Ro + R , maka
Rt = Ro + Ro  t
Rt = Ro (1+  t)
Rt = hambatan pada suhu toC ()
Ro = hambatan mula-mula ()
 = koefisien suhu hambatan jenis (oC-1)
t = perubahan suhu (oC)
Koefisien suhu hambatan jenis () pada sebagian besar logam (konduktor) berubah akibat kenaikan suhu (bernilai positif), namun pada bahan semikonduktor (grafit. Germanium, silikon) justru mengecil akibat kenaikan suhu (bernilai negatif).

 Contoh :
1. Gulungan kawat aluminium mempunyai diameter 2,59 mm dengan hambatan jenis  = 2,8x10-8 m. Untuk mendapatkan kawat berhambatan 2, berapa panjang kawat yang diperlukan ?
 Penyelesaian :
A = (22/7) x (2,59x10-3)2 = 2,11x10-5m2

Tidak ada komentar:

Posting Komentar