119
elang kedua: hijau = 5 ketiga: merah = 2
3,5 k Ω.
dak memiliki gelang keempat, atau gelang keempat tidak berwarna, maka leransi hambatan tersebut adalah 20.
ontoh berwarna emas . Berapa nilai hambatannya? Berapakah
leransinya?
a : cokelat = 1 elang kedua : kuning = 4
ketiga : hitam = 0 mpat : emas = 5
eempat emas maka toleransinya 5.
otensiometer adalah tahanan listrik yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah. Pengubahan ambatan dilakukan dengan memutar atau menggeser knob. Contoh potensiometer diperlihatkan
ada Gbr 3.8, sedangkan symbol potensiometer tampak pada Gbr 3.9 Diberikan
Gelang pertama: orange = 3 G
Gelang Nilai hambatannya
R = 35
× 10
2
Ω = 3500 Ω = Karena hambatan ti
to C
Sebuah hambatan memiliki empat gelang. Gelang pertama berwarna coklat, gelang kedua kuning, gelang ketiga hitam, dan gelang keempat
to Jawab
Diberikan Gelang pertam
G Gelang
Gelang kee Nilai hambatan
R = 14
× 10 Ω = 14 Ω
Karena gelang k
3.7 Potensiometer P
h p
120
ambar 3.9 Simbol potensiometer T
Untuk m
eter. otensiometer tersebut dapat digunakan sendiri dengan menggeser knob sehingga diperoleh nilai
ula diseri atau diparalel dengan hambatan lain dan mengatur nob sehingga diperoleh hambatan total sesuai dengan yang diinginkan.
r dalam kabel nol. Jika iberikan beda potensial antara dua ujung kabel maka muncul medan listrik dalam kabel. Medan
ktron bergerak dalam arah yang berlawanan dengan arah medan. Gambar 3.8 Contoh potensiometer
G idak semua nilai hambatan dapat dijumpai pada tahanan yang dijual di pasar.
endapatkan nilai hambatan yang tidak tersebut, kita dapat menggunakan potensiom P
hambatan yang diinginkan. Dapat p k
3.8 Konduktivitas Listrik Gambar 3.10 adalah ilsutrasi sebuah kabel konduktor. Dalam kabel tedapat elektron-elektron
yang bergerak bebas. Jika tidak ada beda potensial antara dua ujung kabel maka peluang elektron bergerak ke kiri dan ke kanan sama sehingga arus total yang mengali
d listrik menarik elektron-ele
Akibatnya elektron memiliki percepatan dalam arah yang berlawanan dengan arah medan
atau atau
A L
A L
Gambar 3.10 Ilustrasi kabel konduktor yang dialiri arus listrik
121
ercepatan menyebabkan kecepatan elektron dalam arah berlawanan dengan medan bertambah. i rata-ratanya tetap tetapi selalu
ergetar maka terjadi tumbukan antara elektron yang sedang dipercepat dengan atom-arom P
Tetapi karena dalam konduktor terdapat atom-atom yang posis b
tersebut. Tumbukan tersebut melahirkan gaya gesekan pada elektron yang berlawanan dengan arah gerak. Pada akhirnya elektron bergerak dengan kecepatan terminal tertentu. Hal ini serupa
dengan gerakan bola yang jatuh dalam zat cair. Akibat gaya gravitasi, bola memiliki percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Tatapi pada akhirnya bola bergerak dengan kecepatan
terminal akibat adanya gaya gesekan fluida yang mengimbangi gaya gravitasi. Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa kecepatan terminal elektron dalam konduktor
berbanding lurus dengan kuat medan di dalam bahan, atau
E v
µ =
3.8 µ
dengan adalah sebuah konstanta yang dikenal dengan mobilitas elektron.
erhatikan elemen kecil kawat sepanjang dx. Misalkan luas penampang kawat adalah A. . Volum elemen
awat adalah . Jumlah elektron dalam elemen volum adalah
arena satu elektron memiliki muatan e maka jumlah muatan elektron dalam elemen volum adalah
rus yang mengalir dalam kawat adalah P
n
Misalkan pula keparatan elektron jumlah elektron per satuan volum adalah k
Adx dV
= nAdx
ndV dN
= =
3.9 K
neAdx edN
dQ =
= 3.10
A
neAv dt
neA dt
dt I
dx neAdx
dQ =
= =
= E
neA µ
= 3.11
Kerapatan arus dalam kawat arus per satuan luas penampang adalah
E ne
A J
I µ
= =
E
σ
=
3.12
122
dengan µ
σ ne =
3.13 yang dikenal dengan konduktivitas listrik. Konduktivitas listrik mengukur kemampuan bahan
engantarkan listrik. Makin besar kondukticitas maka makin musah bahan tersebut mengant
onduktivitas rendah. Satuan konduktivitas listrik adalah Siemens per meter Sm.
engantarkan strik maka makin kecil konduktivitasnya dan makin besar resistivitasnya. Jadi, ada hubungan
gaimana hubungan tersebut? Mari kita cari. m
arkan listrik. Konduktor memiliki konduktivitas tinggi sedangkan isulator memiliki k
3.9 Hubungan Konduktivitas dan Resistivitas Kita sudah bahas bahwa makin mudah suatu bahan mengantarkan listrik maka maki besar
konduktivitasnya dan makin kecil resistivtasnya. Sebaliknya, makin sulit bahan m li
langsung antara konduktivitas dan resistivitas. Ba Dari persamaan 3.11 dapat kita tulis
L EL
neA I
µ =
3.14 dengan L adalah panjang kawat. Dengan anggapan bahwa kuat medan listrik dalam kawat
konstan maka EL adalah beda potensial antara dua ujung kawat. Jadi kita dapat menulis
L neA
I 3.15
V µ
=
engan menggunakan hukum Ohm,
R V
I =
D maka kita simpulkan
A L
ne R
µ 1
= 3.16
engan membandingkan persamaan 3.5 dan 3.16 kita peroleh D
µ ρ
ne 1
=
σ 1
= 3.17
Kita simpulkan bahwa konduktivitas adalah kebalikan dari resistivitas.
123
3.10 Rangkaian tahanan listrik