HAMBATAN SEPOTONG KAWAT PENGHANTAR

Kegiatan 5.2 Diskusikan dengan kelompok Anda Dari keterangan gambar 5.5 dan hasil pengukuran yang tertera pada tabel halaman 138, apakah yang dapat Anda simpulkan dari: 1 data nomor 1 dan nomor 2? 2 data nomor 2 dan nomor 3? 3 data nomor 2, nomor 4 dan nomor 5? Secara matematis, besar hambatan kawat penghantar dapat dinyatakan dengan persamaan: R = hambatan kawat penghantar ohm ρ = hambatan jenis kawat ohm meter l = panjang kawat m A = luas penampang kawat m 2 Contoh soal 5.4 1. Kawat penghantar dengan panjang 50 meter dan luas penampang 2 cm 2 , serta hambatan jenis kawat 4 . 10 -4 Ω m. Hitunglah besar hambatan kawat tersebut Penyelesaian: Diketahui: l = 50 m A = 2 cm 2 = 2 . 10 -4 m 2 ρ = 4 . 10 -4 Ω m Ditanya: R = ...? Jawab: 2. Sebuah kawat penghantar dengan panjang 2 l dan luas penampang 1 ⁄ 2 A mempunyai hambatan 50 Ω. Jika diambil kawat lain yang sejenis dengan panjang 8 l dan luas penampang 1 ⁄ 4 A, maka berapakah besar hambatannya? Penyelesaian: Diketahui: l 1 = 2 l ; A 1 = 1 ⁄ 2 A ; R 1 = 50 Ω l 2 = 8 l ; A 2 = 1 ⁄ 4 A ; ρ 1 = ρ 2 Ditanya: R 2 = ...? R A R = = = ρ l 4 . 10 2 . 10 -4 -4 50 100 Ω R A = ρ l Fisika SMAMA Kelas X 139 Jawab: Uji Pemahaman 5.2 Kerjakan soal berikut 1. Sebuah lampu yang berhambatan 2,9 ohm dinyalakan dengan sebuah baterai yang ber-GGL 1,5 volt. Ternyata kuat arus yang mengalir dalam rangkaian sebesar 0,5 Ampere. Hitunglah: a. hambatan dalam baterai b. tegangan jepit baterai. 2. Sebuah kawat tembaga mempunyai panjang 200 m dan luas penam- pang 20 mm 2 . Jika hambatan jenis tembaga 1,7 . 10 -8 Ω m, berapakah hambatan kawat tembaga tersebut?

E. RANGKAIAN LISTRIK

Rangkaian listrik ada dua macam, yaitu rangkaian listrik tidak bercabang dan rangkaian listrik bercabang.

1. Rangkaian Listrik Tidak Bercabang

Keterangan: Rangkaian di samping adalah rangkaian tidak bercabang. - A 1 dan A 2 adalah amperemeter. - L 1 dan L 2 adalah lampu. - Rg adalah hambatan geser. - E adalah elemen baterai. Setelah nilai hambatan geser diubah-ubah ternyata angka yang ditunjuk- kan oleh amperemeter 1 dan ampermeter 2 selalu sama. Jadi “besar kuat arus listrik yang mengalir melalui rangkaian tidak bercabang dimana-mana sama besar.” R R A A R A A R 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 2 1 4 2 50 2 8 400 = = = ρ ρ l l l l x x Ω Listrik Dinamis 140 E L 2 Rg A A L 1 A 1 A 2 Gambar 5.7 Rangkaian tidak bercabang

2. Rangkaian Listrik Bercabang

Keterangan: Rangkaian di atas adalah rangkaian bercabang. Titik A dan titik B disebut titik cabang. Setelah nilai hambatan geser diubah-ubah ternyata angka yang ditunjuk- kan oleh amperemeter 1 sama dengan jumlah angka yang ditunjukkan oleh amperemeter 2 dan amperemeter 3 sama dengan angka yang ditunjukkan oleh amperemeter 4. Jadi “Kuat arus listrik yang masuk titik percabangan sama dengan kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut.” Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum I Kirchoff.

F. RANGKAIAN HAMBATAN

1. Rangkaian Hambatan Seri

Jika terdapat beberapa hambatan dirangkai seri, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan, maka masing-masing hambatan itu dialiri arus listrik yang sama besar. Dari rangkaian hambatan di bawah ini diperoleh: 1. besar hambatan pengganti R S : R S = R 1 + R 2 2. besar kuat arus yang mengalir I: 3. V AC = V AB + V BC I . R s = I . R 1 + I . R 2 I E R r s = + E R 1 R 2 A B C I r E L 4 Rg A A L 1 A 1 A 4 A A A 2 L 2 A 3 L 3 A B Gambar 5.9 Hambatan seri Fisika SMAMA Kelas X 141 Gambar 5.8 Rangkaian bercabang