Archive for the ‘RANGKAIAN LISTRIK’ Category

Pemutus Arus

Tegangan listrik jala-jala (PLN) di rumahmu sebesar 220 V dan kuat arus yang mengalir dalam rangkaian listrik tersebut cukup besar. Arus yang mengalir bisa menjadi sangat besar, jika terjadi hubungan singkat. Pada peristiwa hubungan singkat, arus listrik tidak melewati hambatan, tetapi langsung melewati kawat penghantar. Peristiwa hubungan singkat terjadi jika isolator pembungkus kawat terkelupas. Akibat besarnya arus listrik pada kawat penghantar, maka terdapat energi listrik yang berubah menjadi panas. Untuk mencegah hubungan singkat, maka rangkaian listrik harus segera terbuka (arus tidak mengalir) begitu terjadi hubungan singkat. Caranya adalah dengan memasang kawat penghantar yang relatif mudah terputus pada rangkaian listrik. Jika terdapat arus berlebih pada rangkaian, dan arusnya melebihi batas arus pada sekering, maka sekering tersebut segera meleleh dan putus. Pemilik rumah tinggal mencari dan memperbaiki apa yang menyebabkan terjadi hubungan singkat. Selanjutnya ia harus mengganti sekering yang telah putus dengan sekering baru yang sama dengan sekering semula. Peralatan lain yang lebih praktis untuk mencegah terjadinya hubung singkat adalah pemutus arus, Pemutus arus dalam kehidupan sehari-hari kita kenal sekering. Pemutus arus (sekering) terdiri atas logam yang dapat bengkok jika logam tersebut panas. Bengkoknya logam tersebut menyebabkan aliran listrik terputus. Rangkaian dapat difungsikan kembali dengan mengembalikan sakelar pemutus arus ke posisi semula. Namun sebelum itu, kamu harus mengecek apa yang menyebabkan terjadinya hubungan singkat itu.

Hambatan geser

Untuk keperluan tertentu, misalnya untuk mengubah besar volume radio atau TV, kita memerlukan hambatan yang besarnya berubah-ubah. Melalui Kegiatan 2 kamu mengetahui bahwa dengan mengubah panjang kawat penghantar, hambatan penghantar tersebut juga berubah. Perubahan hambatan tersebut mempengaruhi perubahan arus, ditunjukkan oleh nyala lampu yang berubah.
Kenyataan ini dapat dimanfaatkan untuk membuat hambatan geser. Hambatan geser dibuat dari kawat yang hambat jenisnya besar, biasanya kawat nikelin. Kawat tersebut dililitkan pada batu tulis. Panjang kawat yang dilalui arus diatur oleh logam geser (L). Arus listrik akan melalui lilitan kawat hingga sejauh logam geser, selanjutnya melalui logam geser arus keluar melalui C. Besar arus dapat diubahubah dengan mengubah kedudukan logam geser. Jika logam geser di ujung kiri, maka panjang kawat kecil, dan akibatnya hambatannya juga kecil (kuat arus besar). Sebaliknya jika logam geser di ujung kanan, maka panjang kawat besar, dan akibatnya hambatannya juga besar (kuat arus kecil).

Rangkaian Listrik

Amati berbagai peralatan listrik di sekitarmu. Lampu, kulkas, dan seterika listrik dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, membentuk rangkaian listrik. Ada dua jenis rangkaian listrik. Jenis rangkaian tersebut bergantung pada bagaimana bagian-bagian rangkaian (sumber tegangan, kawat penghubung, dan hambatan-hambatan) disusun. Rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan paralel.

1. Rangkaian seri
Mungkin kamu pernah memasang lampu dekorasi untuk penjor peringatan hari kemerdekaan. Jika salah satu lampu tersebut putus, semua lampu mati, dan biasanya kamu kesulitan mencari lampu mana yang putus. Lampu-lampu tersebut dirangkai secara seri.
Pada rangkaian seri, hanya terdapat satu lintasan arus listrik. Bagian rangkaian dipasang secara berurutan, tanpa ada percabangan.

2. Hambatan pengganti dalam rangkaian seri
Kita dapat mengganti beberapa hambatan yang dirangkai secara seri dengan sebuah hambatan. Karena hanya ada satu lintasan arus, maka kuat arus pada rangkaian seri di mana-mana besarnya sama.

Sifat-sifat Arus dan Tegangan pada Rangkaian Seri
Alat dan bahan
 Baterai
 2 buah lampu dengan dudukannya
 sakelar pisau
 kabel dengan penjepit buaya
 multimeter

Cara kerja
1. Rangkaikan lampu dengan baterai
2. Tutup sakelarnya, kemudian amati nyala lampu-lampu tersebut.
3. Gunakan multimeter untuk mengukur kuat arus pada titik A, B, dan C.
4. Lakukan langkah 3 untuk beda potensial antara AB, BC, dan AC.

Perhatian
Berhati-hatilah kamu ketika memasang lampu, jangan sampai jatuh.

Analisis dan diskusi
1. Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis (dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jika dibandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskan mengapa hipotesismu seperti itu.
2. Berdasarkan data pengamatanmu, buat kesimpulan tentang besar arus pada rangkaian seri.

3. Rangkaian paralel
Apa yang terjadi jika lampu-lampu di rumahmu dirangkaikan seri? Seperti telah kamu lakukan dalam Kegiatan 3, begitu salah satu lampu mati, maka lampu yang
lain juga akan padam. Untungnya berbagai peralatan listrik di rumahmu terhubung secara paralel. Rangkaian parallel terdiri atas beberapa cabang arus.
Arus listrik terpisah menjadi tiga, mengalir pada tiap cabang. Jika kuat arus pada tiap cabang dijumlahkan, maka besarnya sama dengan kuat arus sebelum memasuki cabang. Ini merupakan bunyi dari Hukum I Khirrchoff, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.
Imasuk = I1 + I2 + I3 = Ikeluar
Jika persamaan di atas diperluas untuk setiap cabang dalam rangkaian, maka akan berlaku kuat arus yang memasuki titik cabang sama dengan kuat arus yang meninggalkan titik cabang.

Sifat-sifat Arus pada Rangkaian Paralel
Alat dan bahan
 Baterai
 2 buah lampu dengan dudukannya
 sakelar pisau
 kabel dengan penjepit buaya
 multimeter

Cara kerja
1. Rangkaikan lampu dengan baterai.
2. Tutup sakelarnya, kemudian amati nyala lampu-lampu tersebut.
3. Gunakan multimeter untuk mengukur kuat arus pada titik A, B, dan C.
4. Lakukan kegiatan 6 untuk beda potensial antara AF, BD, dan CE.

Perhatian
Berhati-hatilah kamu ketika bekerja, jangan sampai tanganmu terluka.

Analisis dan diskusi
1. Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis (dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jika dibandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskan mengapa hipotesismu seperti itu?
2. Berdasarkan data pengamatanmu, buatlah kesimpulan tentang besar arus pada rangkaian paralel.
3. Hambatan pengganti dalam rangkaian parallel
4. Beberapa hambatan yang dirangkaikan secara parallel dapat kita ganti dengan satu hambatan pengganti.
5. Rangkaian campuran seri dan paralel
Dalam rangkaian yang kompleks, seperti rangkaian pada perangkat elektronik, kamu dapat menjumpai rangkaian yang terdiri dari gabungan rangkaian seri dan paralel.

video Rangkaian listrik Seri dan Paralel:

Pengaruh Panjang Kawat terhadap Hambatan Kawat

Alat dan bahan

  • Ø baterai besar
  • Ø bola lampu 5 watt dengan dudukannya
  • Ø kabel dengan penjepit buaya
  • Ø sakelar
  • Ø kawat nikelin 30 cm dan 60 cm

Cara kerja

  1. Rangkaikan peralatan di atas.
  2. Tutup sakelar, kemudian amati nyala lampu.
  3. Ulangi langkah 1 dan 2 dengan kawat nikelin yang lebih panjang, seperti gambar di samping ini.

Perhatian

Berhati-hatilah kamu ketika memasang kawat nikelin. Jangan sampai tanganmu terkena kawat.

Analisis dan diskusi

  1. Apakah nyala lampu pada langkah 1 dan 2 sama?
  2. Mana yang lebih terang nyalanya, lampu pada langkah 1 atau 2?
  3. Nyala lampu terang menunjukkan kuat arusnya besar, dan sebaliknya nyala lampu redup menunjukkan kuat arusnya kecil.
  4. Buat kesimpulan bagaimana pengaruh panjang kawat penghantar terhadap besar hambatan kawat tersebut.

Jika kamu mengamati jaringan transmisi listrik PLN, maka kamu akan melihat kawat penghantar yang digunakan berukuran besar. Hal ini dimaksudkan agar hambatan kawat tersebut kecil. Jadi, semakin besar luas penampang kawat, ternyata hambatannya semakin kecil.

Faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan pada penghantar

Pernahkah kamu membuka pemanas listrik dan melihat elemen pemanasnya? Apa perbedaan antara elemen tersebut dengan kawat penghantar biasa? Elemen pemanas harus memiliki hambatan yang relatif besar, untuk mengubah energi listrik menjadi energi panas. Kawat penghantar memiliki hambatan yang kecil, agar energi listrik tidak terbuang sia-sia melalui penghantar.

Elemen pemanas terbuat dari bahan yang berbeda dengan kawat penghantar. Kawat penghantar umumnya terbuat dari tembaga, sedangkan elemen pemanas terbuat dari bahan nikelin. Jadi, jenis logam penghantar berpengaruh terhadap besar hambatan penghantar.

Elemen pemanas dibuat berupa kumparan, karena kawat elemen pemanas relatif panjang. Jika dibuat pendek, maka hambatan elemen pemanas tersebut menjadi kecil, sehingga tidak berfungsi. Jadi, semakin panjang kawat penghantar, hambatan kawat tersebut semakin besar.

Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup

Sekarang perhatikan rangkaian sebuah hambatan dengan baterai 1,5 V. Kamu dapat memperbesar kuat arus pada hambatan (R), dengan cara memperkecil hambatan. Namun jika hambatan (R) kecil, ternyata kuat arus tidak dapat membesar lagi secara beraturan jika R diperkecil.

Hal ini terjadi karena di dalam baterai terdapat hambatan. Hambatan yang terdapat di dalam sumber tegangan disebut hambatan dalam. Sedangkan hambatan (R) yang kamu pasang di luar sumber tegangan disebut hambatan luar. Jika hambatan dalam ditulis dalam rangkaian,

Hambatan dan Hukum Ohm

1. Hambatan

Pernahkah kamu memikirkan, mengapa lampu listrik dapat menyala jika ada arus listrik?. Di dalam lampu terdapat kawat halus yang disebut filamen. Jika terdapat arus listrik pada rangkaian, maka muatan-muatan listrik melewati filamen lampu tersebut. Pada saat melewati filamen, energi listrik yang dikandung muatan listrik berubah menjadi energi panas dan cahaya.

Berpijarnya filamen ini mirip dengan air sungai di pegunungan yang melewati bebatuan, dan kamu mendengar bunyi gemericik air. Bebatuan tersebut menghambat aliran air, dan energi gerak air berubah menjadi energi bunyi. Seperti

halnya bebatuan yang menghambat aliran air, filamen tersebut memiliki hambatan. Hambatan merupakan kecenderungan suatu benda untuk melawan aliran muatan listrik, mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain. Di dalam rangkaian listrik, hambatan diberi simbol R.

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.