Materi Kuliah Fisdas 2 (Arus, Hambatan dan Tegangan)

ARUS,HAMBATAN DAN
TEGANGAN GERAK
ELEKTRIK

Oleh :
Sabar Nurohman,M.Pd

Ke Menu Utama

Lihat Tampilan Berikut:

i
vd
vd

i
vd

vd

vd

vd

E

E

dQ
I=
dt

dV
vd dt
vd
vd

vd
vd

vd
vd


vd

vd
vd

vd

vd

vd
vd

vd
vd

dQ nqAvd dt
I=
=
dt

dt
I = nqvd A

I = nqvd A

I
J = = n q vd
A

!
$

#
&

"
%
!

'

()*

E
J
atau σ =
J
E
1
Jadi : ρ = − − > σ = Konduktivitas

ρ=

σ

+

,

E = ρJ


%
&

&
&

-

V
V = RI − − > R =
I

V
ρI
ρL
=
atau V =
I
L
A

A
.
/
.
+
(
*

L
1 L
R = ρ
=
A
σ A

!"#

$

%


" "&"

%

'

ρ = f (t )

)
)0

"

ρ0α
10

1

ρ = ρ 0 + at + bt 2 ....

ρ = ρ 0 + at
ρ = ρ 0 + ρ 0αt
ρ = ρ 0 (1 + αt )
R = R0 (1 + αt )

Warna

Nilai

faktor
pengali

Hitam

0

1

Coklat


1

10

1%

Merah

2

100

2%

Jingga

3

1.000


Kuning

4

10.000

Hijau

5

100.000

Biru

6

106

Violet


7

107

Abu-abu

8

108

Putih

9

109

Emas

-

0.1

5%

Perak

-

0.01

10%

-

20%

Tanpa warna -

Toleransi

($ )
' ($

"* "
+

1

-

&
1!2 32 3 2!/ " !4!"1/." (
5
6

-

-

+

,
.

Etot=E1-E2=0

+
+

*

-

7

-

2

&
&

/0
/

$1

qVab = qε ===> Vab = ε
Sehingga :

ε = Vab = IR

3

&
( *

V

ab

= ε − Ir

:
Sehingga
V ab = IR = ε − Ir
I =

ε
R + r

%"

2 3

* (

%# "

"

"#

'
$

4
5*

.

& (
&

dW = Vab dQ = Vab Idt
8

4.51/." (-*
&
-

2
V
dW
= P = VabI = I 2R = ab
dt
R

*

&
-

/6

2 3

$

'

($

"
9

#"
7$"*

(
(7$"*

:9 .
5
&

P = V ab I = ε I − I 2 r
0

&

&

&
.

&

(

*

&

#

2 3 #
/6

$

($

5

&

#"

'

&

7$"*

*

7
7$"*

&
5
&
5

$

+

06

&

&

P = Vab I = εI + I 2 r
0
(

&
*

&

&
.

&

"'

+

%
* &
* &
*
*

;
:?

V
.6

=.

$
:6< =:>6

/:@<

A

8

/

5

5
/

,

V ab = I ( R1 + R 2 )

)

$
.

$

V ab = V ac + V cb = IR 1 + IR 2

)

)$

&

V ab
= R ek = R1 + R 2
I

/

5

/

,

$

,

.

.

&
I = I1 + I 2 =
I = V ab (
I
V ab

V ab
V
+ ab
R1
R2

1
1
)
+
R1
R2

1
1
1
=
=
+
R ek
R1
R2

"

'

" )''7!

&

>

7

"

' " "#

(

#" )''7! '

&
(A.:0*

6

"

'

"(

*

" )''7! + '

&
(A :0*

%"

*" "

%# "

$

#

"

'

> %

" )''7! +
(

6 %
./
&

./

B '

C

7 " "! &
% "!1
@ %

&

&
./

./

*

6

/

:6< =6 :>6

&

$

/6:
B<

/>:
D<

E

*

*

*
;

>:@<

=> :@

&

D<
5

>6
A :0

@
B<
&

− Ir1 − ε 1 − IR1 + ε 2 − Ir2 − IR3 = 0

%# "

"

5

=
:
/

2

"

"

"

5

=
:

$ E

)

/

&

$ E

)

/ E
&

Pada saat saklar terbuka, muatan pada kapasitor adalah
“NOL”, begitu saklar dihubungkan, maka proses
pengisian kapasitor telah dimulai.

-

%" "

($

/

:

"

" 7

:
= 5

.0:=F/
'

&

(

$

&

$)

=*

q
ε − iR − = 0
C

ε

q
i= −
R RC

"

.
dq
q
ε
=

dt
R RC
dq
1
=−
(q − C ε )
dt
RC
dq
dt
=−
q − Cε
RC

i=

q

0

q = Cε (1 − e

−t

RC

) = Q f (1 − e

−t

q − Cε
− Cε

=−

&

t
RC

)

:/E
>F

(.0*

&

>F *

&

τ = RC

RC

dq ε − t RC
−t
i=
= e
= I 0 e RC
dt R

t
dq′
dt '
=−
q′ − Cε
RC
0

ln

"

q − Cε
−t
= e RC
− Cε

E
H1I (J

G

/E
* ;;

(>

q = Q f (1 − e
i = I 0e

−t

−t

RC

)

RC

.0

t

t

G
&

G :E=

9

%7 7 %

" 7
ε

G0 G
0

/

$ E

)

/

$ E

)

5

q
i=

− − > ( untuk ε = 0)
R RC
q
i= −
RC
(anda lihat i bernilai negatif)
dq
q
= −
dt
RC

+

q

(=: * G0

%

−− >

dq
dt
= −
q
RC

t

dq
dt
= −
RC
q
0
Q0
t


q
t
= −
− − > q = Q 0 e RC
ln
Q0
RC

Arus i bernilai :
t

+

Q 0 − RC
dq
i=
=
e
dt
RC
Jadi − − − − − −− > i = I 0 e



t
RC

Perubahan arus yang mengalir pada rangkaian dan muatan
yang mendiami kapasitor pada saat pengosongan kapasitor

i = I 0e



t
RC

q = Q0e
t

G0

.0

t

&



t
RC

5

V =

Q
− −− > dW = vdq
C

q
dW =
dq − − > W =
C
Q2
1
W =U =
= CV
2C
2

2

Q

0

=

q
Q2
dq =
C
2C
1
QV
2