• Document: Hukum Ohm. Fisika Dasar 2 Materi 4
  • Size: 970.9 KB
  • Uploaded: 2019-03-24 02:28:03
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

Hukum Ohm Fisika Dasar 2 Materi 4 Arus Listrik • Pada listrik statis, kita selalu membahas muatan yang diam. Pada listrik dinamik muatan dipandang bergerak pada suatu bahan yang disebut konduktor • Muatan-muatan yang bergerak dalam konduktor disebut elektron bebas (kecuali pada beberapa bahan di mana muatan bebas merupakan muatan positif) • Elektron bebas adalah elektron yang tidak terikat pada inti atom, atau elektron yang letaknya jauh dari inti sehingga hanya mendapatkan gaya tarik yang kecil saja • Elektron bebas ini kemudian, yang akan “mengalir” dalam bahan (kawat) apabila ada perbedaan potensial diantara dua titik pada kawat. Cont. • Arus listrik, menyerupai arus air di sungai, yang hanya akan mengalir jika terdapat beda potensial gravitasi (beda ketinggian) pada dua titik dalam sungai. • Kuat arus listrik (I) didefinisikan sebagai : “Banyaknya muatan yang mengalir dalam satu detik, sehingga secara matematis bisa dirumuskan sebagai : muatan (Coulomb) dQ Kuat Arus ( I)   waktu (detik) dt • Satuan dari kuat arus dalam sistem Internasional (SI) adalah Ampere. Cont. • Arus bisa dihasilkan dari berbagai macam sumber, bahkan ada hewan yang mampu menghasilkan arus listrik. Dalam elektronika arus bisa ”dihasilkan” dari sumber tegangan (power supply). • Arah dari arus listrik berlawanan dengan arah mengalirnya elektron, ketentuan arah arus ini hanyalah merupakan sebuah kesepakatan yang dilakukan sebelum diketahui bahwa penyebab utama timbulnya arus listrik adalah partikel bermuatan negatif (elektron bebas). R Arah Arah E arus elektron Berapa cepat arus mengalir? • Dalam sebuah bahan misalnya tembaga, pada 300 K memiliki jumlah elektron bebas n = 1029 buah setiap meter kubiknya. • Elektron bebas bergerak sangat acak dan bertumbukan satu sama lain dengan kecepatan rata-rata v = 106 m/s (satu juta meter tiap detiknya). • Waktu antar tumbukan satu dengan yang lainnya yang dialami sebuah elektron  berkisar atara 3x10-14 detik. Sebuah waktu yang sangat pendek. • Jika kita memberikan medan listrik pada kawat tembaga misalnya, maka elektron-elektron sesuai dengan hukum elektrostatik yang pernah kita bahas, akan mengalami gaya Coulomb sebesar : F  qe E Cont. • Akibatnya elektron akan mengalami percepatan mengikuti hukum Newton : F a me • Jika waktu antar tumbukan adalah , maka kecepatan tumbukan (atau kecepatan drfit) adalah : vd  a   • Jika kita substitusikan a dari persamaan (4) dan F dari persamaan (5), maka dihasilkan : qe E vd   me Cont. qe E vd   me • Vd merupakan kecepatan arus listrik (drift velocity). • Kita akan menghitung seberapa besar kecepatan elektron pada arus listrik ini. Misalkan kita memiliki kawat tembaga sepanjang l = 10 meter, dan pada ujung-ujungnya kita berikan beda potensial V sebesar 10 Volt. Dengan demikian medan listriknya dapat kita hitung melalui : V E   1 Volt / m l Cont. • Karena massa elektron sekitar 10-30 kg dan muatannya 1,6 x10-19 C, maka jika hitung vd pada kawat tembaga : ( 1 , 6x10 19 ) ( 1 ) 14 vd  30  ( 3 x 10 ) 10  5x10 3 m / s • Kecepatan yang sangat rendah dan tidak diduga sebelumnya bukan ? mengingat kecepatan elektron sendiri adalah 106 m/s. Sehingga untuk menelusuri kawat 10 meter, elektron memerlukan waktu 10/(5x10-3) = 2000 detik atau sekitar setegah jam !! jauh lebih lambat dari seekor kura-kura Hambatan (R) • Ketika “mengalir” dalam suatu kawat konduktor, elektron berhadapan/mengalami rintangan dari molekul-molekul dan ion-ion dalam konduktor tersebut, sehingga mengalami aliran arus listrik mengalami semacam hambatan. • Seberapa besar hambatan ini dinyatakan dengan resistansi (hambatan) yang disimbolkan dengan R. Satuan dari hambatan dalam SI adalah ohm. Besarnya resistansi suatu bahan atau konduktor dengan luas penampang A dan panjang l serta hambat-jenis (resisti

Recently converted files (publicly available):