29
• Hukum Kirchoff arus menyatakan bahwa dalam rangkaian loop tertutup,
jumlah arus yang masuk dalam suatu titik sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.
• Mengukur resistansi dapat dilakukan dengan metode Volt-Ampermeter.
Pertama Voltmeter dipasang dekat dengan sumber tegangan, cara kedua Voltmeter dipasang dekat dengan beban.
• Tahanan dalam catu daya dapat diukur dengan menggunakan metode Volt-
Ampermeter. •
Rangkaian ekivalen catu daya dapat dinyatakan dengan dua cara, yaitu pertama rangkaian ekivalen sumber tegangan, kedua rangkaian ekivalen
sumber arus.
• Hubungan resistor yang kompleks dapat dianalisis dengan cara konversi
hubungan segitiga ke bintang, atau sebaliknya dari hubungan bintang ke segitiga,
• Hubungan seri baterai menghasilkan tegangan total adalah penjumlahan
tegangan masing-masing baterai. V
t
= V
1
+ V
2
+ V
3
+ . . . + V
n
. •
Hubungan Paralel baterai menghasilkan jumlah arus total merupakan jumlah arus masing-masing baterai. I
total
= I
b1
+ I
b2
+ I
b3
+ … + I
bn
.
1.22 Soal-Soal
1. Muatan listrik –5C, hitung jumlah elektron di dalamnya.
2. Jelaskan prinsip kerja generator elektrostatis Van De Graff.
3. Jika diperlukan usaha 100 Joule untuk setiap memindahkan muatan sebesar
10 Coulomb. Hitung tegangan yang ditimbulkan 4.
Gambarkan rangkaian dan cara kerja trafo stepdown dari 220 V AC menjadi tegangan DC 12 Volt DC dan 6 Volt DC.
5. Ada lima prinsip pembangkitan listrik, yaitu prinsip generator, elektrokimia,
thermo elemen, foto elemen, dan piezo-kristal. Jelaskan cara kerja dari masing-masing.
6. Tunjukkan cara mengukur tegangan DC sebuah akumulator 12 Volt,
tunjukkan cara pengukuran dengan Voltmeter yang benar. 7.
Tunjukkan cara mengukur Arus DC sebuah akumulator 12 Volt, tunjukkan cara pengukuran dengan Ampermeter yang benar, dengan beban lampu
100 Watt12V.
8. Muatan sebanyak 0,50 coulomb bergerak dalam 2 detik. Hitung besarnya
arus, dan jumlah elektron 9.
Arus listrik 2 A, mengalir kawat penampang 1 mm
2
. Hitung:
a kerapatan arusnya,
b jika dilewatkan kawat diameter 0,02 mm hitung penampang kawatnya
dan kerapatan arusnya.
30
10. Kawat penghantar memiliki resistansi R = 5 Ω
, 10 Ω
, 15 Ω
. Hitung besarnya konduktivitasnya.
11. Resistor dihubungkan dengan sumber tegangan listrik a Resistor 10
Ω dipasang baterai 12 V. Hitung arus yang mengalir
b Resistor 100 Ω
dialiri arus 0,6 A. Hitung tegangannya c Tegangan 220 V, dipasang beban dan mengalir arus 0,1 A. Hitung
besarnya resistansi beban 12. Penghantar tembaga Cu berpenampang 4 mm
2
, panjang 100 m, tahanan jenis tembaga 0,0178
Ω mm
2
m. Hitung tahanan penghantar tersebut 13. Penghantar kuningan pada temperatur 20°C memiliki tahanan 100
Ω ,
penghantar tersebut dalam lingkungan yang panasnya mencapai 80°C. Hitunglah tahanan penghantar pada temperatur 80°C
14. Sebuah resistor tertera warna: merah, ungu, kuning, emas. Tentukan nilai resistansinya
15. Lima buah resistor terhubung seri, yaitu 27 Ω
, 47 Ω
, 27 Ω
, 100 Ω
, dan 69 Ω
. Hitung besarnya tahanan pengganti R
p
16. Empat buah resistor terhubung paralel, yaitu 10 Ω
, 15 Ω
, 30 Ω
, dan 40 Ω
. Hitung besarnya tahanan pengganti R
p
17. Sumber tegangan DC 12 V, dirangkai dengan empat resistor 10 Ω
, 27 Ω
, 48 Ω
, dan X Ω
. Hitunglah besarnya resistor X dengan menggunakan hukum Kirchoff tegangan jika arus yang mengalir 85 mA
18. Pembagi tegangan voltage devider, dua buah resistor R
1
= 10 k Ω
, R
2
= 82 k
Ω diberikan tegangan baterai 12 V. Hitung besarnya tegangan pembagi
diujung R
2
19. Sumber tegangan DC, dirangkai dengan tiga resistor paralel. Arus cabang-1: 15 mA, arus cabang-2: 20 mA, arus cabang-3: 30 mA. Hitunglah besarnya
arus total sumber DC dengan menggunakan hukum Kirchoff arus 20. Sumber tegangan DC 10 V, dirangkai tiga resistor paralel R
1
= 1,5 k Ω
, R
2
= 2,4 k
Ω , R
3
= 4,8 k Ω
. Hitung besarnya arus cabang masing masing resistor dan arus total sumber
31
BAB 2 KEMAGNETAN DAN ELEKTROMAGNETIS
2.1 Prinsip Kemagnetan
Magnet yang kita lihat sehari-hari jika didekatkan dengan besi, maka besi akan menempel. Magnet memiliki dua kutub, kutub utara dan kutub selatan. Magnet
memiliki sifat pada kutub berbeda saat didekatkan akan tarik-menarik utara- selatan. Tapi jika kutub berbeda didekatkan akan tolak-menolak utara-utara
atau selatan-selatan Gambar 2.1. Batang magnet di bagian tengah antara kutub utara-kutub selatan disebut bagian netral Gambar 2.2. Bagian netral magnet
artinya tidak memiliki kekuatan magnet. Magnet bisa dalam wujud yang besar, sampai dalam ukuran terkecil sekalipun. Batang magnet panjang, jika dipotong
menjadi dua atau dipotong menjadi empat bagian akan membentuk kutub utara- selatan yang baru. Untuk membuktikan bahwa daerah netral tidak memiliki
kekuatan magnet. Ambil beberapa sekrup besi, amatilah tampak sekrup besi akan menempel baik di ujung kutub utara maupun ujung kutub selatan Gambar
2.3. Daerah netral di bagian tengah sekrup tidak akan menempel sama sekali, dan sekrup akan terjatuh. Mengapa besi biasa berbeda logam magnet? Pada
besi biasa sebenarnya terdapat kumpulan magnet-magnet dalam ukuran mikroskopik, tetapi posisi masing-masing magnet tidak beraturan satu dengan
lainnya sehingga saling menghilangkan sifat kemagnetannya Gambar 2.4a.
Gambar 2.1 Sifat magnet tarik-menarik, tolak-menolak
Gambar 2.2 Kutub utara-selatan magnet permanen
Gambar 2.3 Daerah netral pada magnet permanen
Gambar 2.4 Perbedaan besi biasa dan magnet permanen
