commit to user
muatan, dan ∆
merupakan selang waktu yang dibutuhkan untuk melalui penampang, maka:
∆ = . .
. ∆ . 2.2
= ∆
∆ = .
. . 2.3
b. Hambatan Listrik
Jika ditentukan luas penampang konduktor , membawa arus , dan rapat arus . maka rapat arus dapat ditentukan:
= =
. . .
2.4 = .
. 2.5
= . 2.6
Dengan, =
1 2.7
Pada penghantar sepanjang ℓ memiliki beda potensial
∆ =
− dapat
menimbulkan medan listrik dan arus listrik
pada penghantar. Jika medan dianggap seragam, maka timbul hubungan antara beda potensial dan medan
magnet yang ditunjukkan sbb: ∆
= . ℓ
2.8
= . = .
∆ ℓ
2.9 Dengan,
= ℓ
. 2.10
commit to user
∆ =
ℓ . =
ℓ .
. = .
2.11 Jika resistivitas suatu bendakonduktor adalah:
= 1
2.12 Dari subtitusi persamaan 2.10 dengan 2.12, sehingga didapatkan persamaan
sebagai berikut: = .
ℓ 2.13
c. Hambatan dan Suhu
Pada konduktor resistivitas akan bertambah seiring dengan bertambahnya suhu, dan dapat dituliskan sbb :
= [1 + −
] 2.14
Dimana merupakan resistivitas pada saat suhu T dan
resistivitas saat suhu 20℃.
Karena resistivitas sebanding dengan resistansimya maka dapat
menentukan hambatannya yakni =
[1 + − ]
2.15
d. GGL Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit
Batere menimbulkan beda potensial dan menyebabkan muatan berpindah. Batere merupakan sumber gaya gerak listrik atau sering disebut GGL Gaya
Gerak Listrik. GGL pada sebuah batere merupakan tegangan maksimum yang memungkinkan dihasilkan oleh betere diantara kedua kutubnya.
commit to user
Gambar 2.3 Rangkaian Listrik Sederhana
Kutub positif dari rangkaian batere memiliki beda potensial yang lebih tinggi daripada kutub negatifnya. Karena batere terbuat dari bahan yang memiliki
hambatan yang menghambat aliran muatan dalam batere. Hambatan ini disebut dengan hambatan dalam batere sesuai dengan Gambar 2.3. Pada batere ideal,
akan memiliki hambatan dalam nol, maka tegangan jepit batere sama dengan GGL-nya. Walaupun sesungguhnya tidak ada batere yang ideal. Serway-Jewett,
2004: 860 ∆
= − .
2.16 Dari pernyataan ini GGL dan tegangan jepit akan setara jika arus yang
mengalir pada rangkaian nol. Tegangan pada label batere menunjukkan besarnya GGL. Jika pada rangkaian listrik dipasang alat-alat listrik yang berperan sebagai
hambatan. Hambatan ini berperan sebagai penyimpan energi, sehingga betere harus mampu menyuplai energi ke dalamnya untuk dapat mengoperasikan alat
tersebut. Jika ∆
= , maka
= . + .
2.17 =
+ 2.18
Maka dari persamaan di atas besarnya kuat arus listrik bergantung pada besarnya hambatan rangkaian R dan hambatan dalam batere r. Hambatan
dalam dapat diabaikan jika hambatan luar jauh lebih besar dari hambatan dalamnya.
commit to user Jika mengalikan persamaan 2.18 dan 2.17 maka persamaan tersebut
menjadi: =
. +
. 2.19
Persamaan ini menunjukkan bahwa, daya output total batere itu terdistribusikan ke hambatan luar sebesar
. dan hambatan dalam batere sebesar
. .
e. Alat Ukur Listrik 1. Galvanometer
