Tampilkan postingan dengan label fisika. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label fisika. Tampilkan semua postingan
Atom
1.Atom Dan Elektron
Kita potong-potong suatu benda padat, misalnya tembaga, kedalam bagian-bagian yang selalu lebih kecil, dengan demikian maka pada akhirnya kita dapatkan suatu atom. Kata atom berasal dari bahasa Yunani dan berarti “tidak dapat dibagi”.Dalam beberapa waktu kemudian barulah dapat ditemukan buktinya melalui percobaan, bahwa benda padat tersusun atas atom. Dari banyak hasil percobaan ahli fisika seperti Rutherford dan Bohr menarik kesimpulan, bahwa suatu atom harus tersusun mirip seperti sistim tata surya kita
Dari gambaran model ini atom terdiri atas matahari sebagai inti atom dan disekitar inti pada lintasan berbentuk lingkaran atau ellips beredar planet sebagai elektron-elektron. Lintasannya mengelilingi inti dan membentuk sesuatu yang disebut dengan kulit elektron.
2.Muatan listrik-pembawa muatan
Elektron mengelilingi inti atom dengan kecepatan yang sangat tinggi (± 2200 km/det.). Pada gerakan melingkar, meski berat elektron tidak seberapa, maka disini harus bertindak suatu gaya sentrifugal yang relatip besar, yang bekerja dan berusaha untuk melepaskan elektron keluar dari lintasannya. Sekarang tenaga apakah yang menahan elektron tetap pada lintasannya mengitari inti ?
Tenaga yang menahan bumi tetap pada lintasannya adalah grafitasi. Grafitasi antara elektron-elektron dan inti atom belum mencukupi, sebagaimana terbukti secara perhitungan, dan tidak dapat menahan elektron-elektron yang terjauh untuk tetap pada lintasannya. Oleh karena itu disini harus bertindak suatu tenaga lain, yaitu tenaga listrik.
Tenaga listrik semacam ini sederhana membuktikannya. Kita gosokkan penggaris mika (bahan sintetis/plastik) dengan suatu kain wol, maka pada bahan ini bekerja suatu gaya tarik terhadap kertas, yang pada prinsipnya lebih besar daripada tenaga grafitasi.
Hal ini terbukti bahwa elektron-elektron tidak saling tarik-menarik, melainkan tolak-menolak. Demikian pula tingkah laku inti atom (gambar 1.3).
Gambar 1.3 Efek dinamis antara: a) inti atom dan elektron
b) elektron-elektron
c) inti-inti atom
Oleh karena elektron-elektron saling tolak-menolak, inti atom dan elektron saling tarik-menarik, maka inti atom harus berbeda muatan dengan elektron, artinya membawa suatu jenis muatan yang berbeda dengan muatan elektron.
Muatan inti atom dinamakan muatan positip dan muatan elektron dinamakan muatan negatip. Dengan demikian untuk muatan listrik berlaku :
2.1. Atom netral - Susunan atom
Atom hidrogen memperlihatkan susunan yang paling sederhana. Terdiri atas sebuah elektron dan sebuah proton (biasa disebut inti atom).
Elektron sebagai pembawa muatan listrik terkecil dinamakan muatan elementer.
Gambar 1.5 Gambar skema atom:
a) atom hidrogen
b) atom karbonAtom karbon misalnya memiliki 6 elektron dan juga 6 proton. Selain proton inti atom juga mengandung bagian yang secara listrik bersifat netral, yang biasa disebut dengan netron. Proton dan netron menentukan berat atom yang sebenarnya .
Atom yang lain semuanya berjumlah 103 buah dengan susunan yang hampir sama. Pembagian elektron pada lintasan elektron berdasarkan pada aturan tertentu. Namun jumlah elektron tetap selalu sama dengan jumlah proton.2.2. Ion
Atom kehilangan sebuah elektron, dengan demikian maka atom tersebut memiliki lebih banyak muatan positipnya daripada muatan negatip. Atom yang secara utuh bermuatan positip, melaksanakan suatu reaksi listrik, yaitu menarik muatan negatip.
Atom yang ditambah/diberi sebuah elektron, maka secara utuh dia bermuatan negatip dan menarik muatan positip.
Atom yang bermuatan seperti ini sebaliknya dapat juga menarik muatan yang berbeda, berarti atom tersebut bergerak. Atas dasar inilah maka atom seperti ini dinamakan ion (ion = berjalan, bhs. Yunani).
0
komentar
Tegangan Listrik
daripada berlama lama bin bertele tele bin basa basi,,,mendingan langsung aja baca ni posting...:::heheh g sopan y!!!
Tegangan listrik U adalah merupakan perbedaan penempatan elektron-elektron antara dua buah titik.
Elektron-elektron untuk bergeraknya memerlukan suatu mesin penggerak, yang mirip dengan sebuah pompa, dimana pada salah satu sisi rangkaian listrik elektron-elektronnya “didorong kedalam”, bersamaan dengan itu pada sisi yang lain “menarik” elektron-elektron. Mesin ini selanjutnya disebut sebagai pembangkit tegangan atau sumber tegangan.
Dengan demikian pada salah satu klem dari sumber tegangan kelebihan elektron (kutub -), klem yang lainnya kekurangan elektron (kutub +). Makaantara kedua klem terdapat suatu perbedaan penempatan elektron. Keadaan seperti ini dikenal sebagai tegangan (lihat gambar 1.19).
Satuan SI yang ditetapkan untuk tegangan adalah Volt
Simbol formula untuk tegangan adalah U
Simbol satuan untuk Volt adalah V
Pembagian dan kelipatan satuan :
1 MV = 1 Megavolt = 1000000 V = 106 V
1 kV = 1 Kilovolt = 1000 V = 103 V
1 mV = 1 Millivolt = 1/1000 V = 10-3 V
1 mV = 1 Mikrovolt = 1/1000000 V = 10-6 VKetetapan satuan SI untuk 1V didefinisikan dengan bantuan daya listrik.
Pada rangkaian listrik dibedakan beberapa macam tegangan, yaitu tegangan sumber dan tegangan jatuh (lihat gambar 1.20).
Tegangan sumber (simbol Us) adalah tegangan yang dibangkitkan didalam sumber tegangan.
Tegangan jatuh atau secara umum tegangan (simbol U) adalah tegangan yang digunakan pada beban.
Dan dengan demikian maka tegangan sumber merupakan penyebab atas terjadinya aliran arus.
Tegangan sumber didistribusikan ke seluruh rangkaian
listrik dan digunakan pada masing-masing beban. Serta disebut juga sebagai : "Tegangan jatuh pada beban."
listrik dan digunakan pada masing-masing beban. Serta disebut juga sebagai : "Tegangan jatuh pada beban."
Dari gambar 1.20, antara dua titik yang manapun pada rangkaian arus, misal antara titik 1 dan 2 atau antara titik 2 dan 3, maka hanya merupakan sebagian tegangan sumber yang efektip. Bagian tegangan ini disebut tegangan jatuh atau tegangan saja.
4.1 POTENSIAL
Bumi mempunyai potensial j = 0 V.
4.1 POTENSIAL
Kita tempatkan elektron-elektron pada bola logam berlawanan dengan bumi, maka antara bola dan bumi terdapat perbedaan penempatan elektron-elektron, yang berarti suatu tegangan.
Tegangan antara benda padat yang bermuatan dengan bumi atau titik apa saja yang direkomendasi disebut potensial (simbol : j).
Satuan potensial adalah juga Volt. Tetapi sebagai simbol formula untuk potensial digunakan huruf Yunani j (baca : phi).
Bumi mempunyai potensial j = 0 V.
Potensial bola menjadi positip terhadap bumi, jika elektron-elektron bola diambil (misal j1 = +10 V, lihat gambar 1.21).
Potensial bola menjadi negatip terhadap bumi, jika ditambahkan elektron-elektron pada bola (misal j2 = -3 V).
Potensial selalu mempunyai tanda.
Jika suatu bola j1 = +10 V dan yang lain j2 = -3 V (gambar 1.21), maka
antara dua buah bola tersebut terdapat suatu perbedaan penempatan elektron-elektron dan dengan demikian maka besarnya tegangan dapat ditentukan dengan aturan sebagai berikut :
antara dua buah bola tersebut terdapat suatu perbedaan penempatan elektron-elektron dan dengan demikian maka besarnya tegangan dapat ditentukan dengan aturan sebagai berikut :
U = j1 - j2 = +10 V -(-3 V) = +10 V + 3
V = 13 V
Dalam hal ini bola bermuatan positip dibuat dengan tanda kutub plus dan bola bermuatan negatip dengan kutub minus.V = 13 V
Suatu tegangan antara dua buah titik dinyatakan sebagai perbedaan potensial titik-titik tersebut.
Tegangan = perbedaan potensial (potensial difference)Contoh :
Dua buah titik pada suatu rangkaian arus terdapat potensial j1 = +10 V dan j2 = +5 V.
Berapa besarnya tegangan antara kedua titik tersebut ?
Jawaban : U = j1 - j2 = 10 V - 5 V = 5 V
4.2. Arah tegangan
Tegangan selalu mempunyai arah reaksi tertentu, yang dapat digambarkan melalui suatu anak panah tegangan. Normalisasi anak panah tegangan untuk arah tegangan positip ditunjukkan dari potensial tinggi (misalnya kutub plus) menuju ke potensial rendah (misal kutub minus), dalam hal ini memperlihatkan potensial tingginya adalah positip dan potensial rendahnya adalah negatip.
Contoh :
Pada gambar 1.23 diberikan bermacam-macam potensial. Bagaimana arah masing-masing tegangan ?
Untuk menentukan rangkaian arus sangatlah tepat menggunakan normalisasi ketetapan arah tersebut.
Pada pelaksanaan praktiknya hal ini berarti :
Anak panah tegangan untuk sumber tegangan adalah mengarah dari kutub plus menuju ke kutub minus.
Anak panah tegangan untuk tegangan jatuh adalah searah dengan arah arus secara teknik, disini arus selalu mengalir dari potensial tinggi menuju ke potensial rendah (gambar 1.24).
3.1. Penghantar, bukan penghantar, semi penghantar
Kita bedakan antara :
Penghantar listrik : elektron
Yang termasuk didalamnya yaitu logam seperti misalnya tembaga, alumunium, perak, emas, besi dan juga arang.
Atom logam membentuk sesuatu yang disebut struktur logam. Dimana setiap atom logam memberikan semua elektron valensinya (elektron-elektron pada lintasan terluar) dan juga ion-ion atom positip.
gb.kisi-kisi ruang suatu logam dgn awan elektron
gb.kisi-kisi ruang suatu logam dgn awan elektron
Ion-ion menempati ruang dengan jarak tertentu serta sama antara satu dengan yang lain dan membentuk sesuatu yang disebut dengan kisi-kisi ruang atau pola geometris atom-atom (gambar 1.7).
Elektron-elektron bergerak seperti suatu awan atau gas diantara ion-ion yang diam dan oleh karenanya bergerak relatip ringan didalam kisi-kisi ruang.
Elektron tersebut dikenal sebagai elektron bebas. Awan elektron bermuatan negatip praktis termasuk juga didalamnya ion-ion atom yang bermuatan positip.
Sepotong tembaga dengan panjang sisinya 1 cm memiliki kira-kira 1023 (yaitu satu dengan 23 nol) elektron bebas. Melalui tekanan listrik dengan arah arus listrik tertentu, yang dalam teknik listrik dikenal sebagai tegangan listrik , elektron-elektron bebas dalam penghantar listrik digiring melalui kisi-kisi (gb. 1.8). Dengan demikian elektron-elektron penghantar listrik mentransfer muatan listrik negatipnya dengan arah tertentu. Biasa disebut sebagai arus listrik.
"Arus listrik (arus elektron) dalam suatu penghantar logam adalah merupakan gerakan elektron bebas pada bahan penghantar listrik dengan arah arus listrik tertentu. Gerakan muatan listrik tidak mengakibatkan terjadinya perubahan karakteristik bahan."
Gambar 1.8
Mekanisme penghantar logam
Kecepatan arus tergantung pada rapat arus listrik . Penghantar logam dengan beban biasa maka kecepatan elektronnya hanya sebesar ± 3 mm/detik, tetapi gerakan elektron tersebut menyebarkan impuls tumbukan mendekati dengan kecepatan cahaya c=300.000 km/detik. Oleh karenanya dibedakan disini antara kecepatan impuls dan kecepatan elektron.
Contoh :
a) Berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh elektron pada suatu penghantar kawat untuk kembali ke tempatnya semula ? Panjang kawat =1200 m dengan kecepatan sedang u=3 mm/s
b) Berapa lama waktu yang dibutuhkan impuls untuk jarak yang sama ?
Jawaban : a) Kecepatanb)waktu
Penghantar ion
Termasuk disini yaitu elektrolit (zat cair yang menghantarkan arus), peleburan (misal peleburan alumunium) dan ionisasi gas. Sebagai pembawa muatan dalam hal ini adalah ion positip dan ion negatip. Biasa disebut sebagai arus ion.
Arus listrik (arus ion) didalam suatu elektrolit, peleburan atau ionisasi gas adalah merupakan gerakan terarah ion-ion bahan/zat cair. Dalam hal ini termasuk juga sebagai transfer bahan/zat. |
3.1.2. Bukan penghantar listrik
Bahan yang hanya memiliki sedikit pembawa muatan dan terikat dalam molekul tersendiri, dinamakan bahan bukan penghantar. |
Termasuk dalam hal ini yaitu bahan padat, seperti bahan sintetis, karet, kaca, porselen, lak, kertas, sutera, asbes, dan zat cair, seperti air murni, oli, fet, dan juga ruang hampa termasuk disini gas (juga udara) dengan aturan tertentu. Bahan-bahan tersebut sebagian juga dikenal sebagai bahan isolasi, dengan demikian maka dapat mengisolasi bahan yang berarus listrik.
3.1.3. Semi penghantar listrik
Semi penghantar adalah bahan yang setelah mendapat pengaruh dari luar maka elektron valensinya lepas dan dengan demikian mampu menghantarkan listrik. |
Termasuk disini yaitu silisium, selenium, germanium dan karbon oksida.
Pada temperatur rendah, elektron valensi bahan tersebut terikat sedemikian rupa sehingga tidak ada elektron bebas didalam kisi-kisi. Jadi dalam hal ini dia bukan sebagai bahan penghantar.
Melalui pemanasan, sebagian elektron terlepas dari lintasannya, dan menjadi elektron yang bergerak dengan bebas. Dengan demikian maka menjadi suatu penghantar. Juga melalui pengaruh yang lainnya, seperti misalnya cahaya dan medan magnit mengakibatkan perubahan sifat kelistrikan bahan semi penghantar.
Model Suatu Rangkaian Arus
4. Hukum Kirchhoff
4.1. Hukum Kirchhoff pertama (hukum titik simpul)
Pada rangkaian parallel selalu menghasilkan apa yang disebut dengan titik percabangan, yang juga dikenal sebagai titik simpul.
Pada titik tersebut arusnya bercabang. Dalam hal ini sesuai dengan aturan tertentu.
Contoh:
Gambar 2.18 Percabangan arus
Kita amati misalnya pada titik A beberapa arus sebagaimana diperlihatkan, maka ditemukan bahwa arus I1 dan I2 mengalir masuk menuju titik simpul A, sedangkan arus I3, I4 dan I5 mengalir keluar (meninggalkannya). Disini terbukti bahwa nilai arus yang masuk besarnya sama dengan nilai arus yang keluar.
Hukum Kirchhoff pertama (titik simpul):
Disetiap titik simpul (cabang), jumlah arus yang masuk besarnya sama dengan jumlah arus yang keluar.
I1 + I2 = I3 + I4 + I5
Dengan bantuan rumus ini, maka arus yang belum diketahui pada suatu titik percabangan arus, dapat ditentukan besarnya.
Contoh:
Berapa besarnya arus I2 pada rangkaian dibawah ini ?
Gambar 2.19 Rangkaian parallel
Jawab: I = I1 + I2 + I3 dijabarkan ke I2 menjadi;
I2 = I - I1 - I3 ; I2 = 12 A - 5 A - 4 A = 3 A
4.2. Hukum Kirchhoff kedua (hukum jala-jala)
Pada suatu rangkaian arus tertutup (jala-jala) terdapat suatu pembagian tegangan yang sangat tertentu. Pembagian tegangan tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sesuai.
Contoh:
Gambar 2.20 Rangkaian arus dengan dua sumber tegangan
Kedua sumber tegangan dengan tegangan sumber US1 dan US2 elektron-elektronnya menggabungkan diri dalam memberikan pengaruhnya secara keseluruhan. Disini sumber tegangan tersebut bereaksi dalam arah yang sama. Mereka mengendalikan arus I sesuai dengan tahanan yang ada.
Arus I merupakan penyebab terjadinya tegangan jatuh pada tahanan R1, R2 , R3
Pada suatu persamaan antara tegangan sumber dengan tegangan jatuh diketahui, bahwa hal tersebut sama besarnya, artinya yaitu tegangan sumber terbagi kedalam rangkaian arus secara keseluruhan.
Dari situ dapat disimpulkan hukum Kirchhoff kedua (hukum jala-jala):
Disetiap rangkaian arus tertutup, jumlah tegangan sumber besarnya sama dengan jumlah semua tegangan jatuh.
US1 + US2 = I . R1 + I . R2 + I . R3
Dalam praktiknya suatu rangkaian arus biasanya hanya terdiri atas sebuah tegangan sumber dan satu atau beberapa beban.
Gambar 2.21 Rangkaian arus dengan sebuah sumber tegangan
Disini berlaku:
US = I . R1 + I . R2
Kita hubungkan lampu seperti yang tersebut diatas pada suatu kotak kontak, dengan demikian maka tegangan klem U kotak kontak dalam hal ini berfungsi sebagai tegangan sumber US.
Gambar 2.22 Rangkaian arus dengan suatu tegangan klem
Maka berlaku:
U = I . R1 + I . R2; disederhanakan menjadi: U = I (R1 + R2)
Hukum Kirchhoff kedua (hukum jala-jala) dapat digunakan untuk bermacam-macam. Dia memungkinkan untuk menentukan suatu tegangan sumber yang belum diketahui, arus atau suatu tahanan.
Contoh:
Berapa besarnya nilai arus yang ditunjukkan amperemeter pada rangkaian dibawah ini ?
Gambar 2.23 Rangkaian arus dengan amperemeter
US1 + US2 + US3 = I . R1 + I . R2
US1 + US2 + US3 = I . (R1 + R2)
Jawaban:
Tegangan sumber semuanya berpengaruh dengan arah yang sama, pengaruhnya saling menggabungkan diri. Maka berlaku hukum Kirchhoff kedua (hukum jala-jala) :Hukum Ohm
dan postingan kali ini adalah tebtang Hukum Ohm dan macam Rangkaian kendali
ngomong-ngomong apa sih yang dimaksud dengan hukum ohm?????
untuk lebih jelasnya simak postingan di bawah ini.........
hukum Ohm
Kita hubungkan sebuah tahanan pada suatu tegangan dan membentuk suatu rangkaian arus tertutup, maka melalui tahanan tersebut mengalir arus yang besarnya tertentu. Besar kecilnya arus tergantung pada tahanan dan tegangan yang terpasang.
Penjelasan tentang hubungan antara tegangan, kuat arus dan tahanan pada suatu rangkaian arus diperlihatkan oleh percobaan berikut :
Percobaan :
a) Pengukuran kuat arus pada bermacam-macam tegangan (2V, 4V, 6V) dan besarnya tahanan konstan (10W).
Gambar 2.1 Arus pada bermacam-macam tegangan
Perhatikan : Kuat arus I berbanding langsung dengan tegangan U
Percobaan :
b) Pengukuran kuat arus pada bermacam-macam tahanan (10W, 20W, 30W).dan besarnya tegangan konstan (6V).
Gambar 2.2 Arus pada bermacam-macam tegangan
Perhatikan : Kuat arus I berbanding terbalik dengan tahanan R
Secara umum berlaku :
Kuat arus I adalah : a) berbanding langsung dengan tegangan U
b) berbanding terbalik dengan tahanan R
Hal tersebut diringkas kedalam suatu formula, maka kita peroleh hukum Ohm.
Dalam hal ini digunakan satuan Volt, Ampere dan Ohm.
1.1. Grafik tegangan fungsi arus
Kita tempatkan tegangan termasuk juga arusnya kedalam suatu sistim koordinat yang bersudut siku-siku (pada sumbu horisontal tegangan U sebagai besaran yang diubah-ubah dan pada sumbu vertikal arus I yang sesuai sebagai besaran yang berubah) dan titik ini satu sama lain saling dihubungkan, maka kita dapatkan grafik tegangan fungsi arus.
Untuk percobaan a) yang dilaksanakan dengan tahanan R = 10 W diperoleh grafik sebagai berikut :
Pada tahanan yang tetap konstan maka grafiknya lurus seperti diperlihatkan pada gambar.
Contoh :
1. Suatu kompor listrik untuk 220 V menyerap arus sebesar 5,5 A. Berapa besarnya tahanan kompor listrik ?
Diketahui : U = 220 V; I = 5,5 A
Ditanyakan : R
Jawaban :
Jawaban :
2. Pada suatu tahanan tertulis data 4 kW dan 20 mA.
Berapa besarnya tegangan maksimum yang boleh terpasang ?
Diketahui : R = 4 kW = 4000 W
I = 20 mA = 0,02 A
Ditanyakan : U
Jawaban : U = I . R U = 4000 W . 0,02 A = 80 V
3. Pada gambar 2.4 ditunjukkan grafik tegangan fungsi arus untuk tiga buah tahanan. Berapa besarnya nilai-nilai tahanan tersebut ?
Jawaban :
Grafik a : Untuk U = 10 V besarnya arus I = 20 mA = 0,02 A
Grafik c : Untuk U = 30 V besarnya arus I = 5 mA = 0,005 A
2. Rangkaian seri tahanan
Suatu rangkaian seri tahanan terbentuk, jika untuk tegangan yang terpasang pada semua tahanan berturut-turut mengalir arus yang sama.
Gambar 2.5 Rangkaian seri tahanan
Penjelasan tentang tegangan, arus dan tahanan untuk rangkaian seri dapat diperhatikan pada percobaan berikut ini :
a).Percobaan :
Pengukuran arus I dengan memasang alat pengukur arus didepan, diantara dan dibelakang tahanan.
Gambar 2.6 Arus pada rangkaian seri
Pada rangkaian seri kuat arus di semua tahanan besarnya sama.
Disini pada rangkaian arus tak satupun tempat bagi elektron-elektron untuk dapat keluar. Yaitu arus yang tidak pernah digunakan !
2.1. Pembagi tegangan tanpa beban
Pembagi tegangan terdiri atas dua tahanan (R1, R2) yang terhubung seri, Dengan bantuannya maka tegangan terpasang (U) dapat terbagi kedalam dua tegangan (U1, U2).
Gambar 2.10 Pembagi tegangan tanpa beban
Disini tahanan R1 dan R2 berturut-turut dialiri oleh arus I yang sama, untuk rangkaian seri tahanan tersebut berlaku :
Selanjutnya tahanan total Rtotal :
Persamaan tersebut hanya berlaku, jika melalui kedua tahanan mengalir arus yang sama, berarti bahwa pada “tap” pembagi tegangan tidak ada arus yang diambil (pembagi tegangan tidak berbeban).
Melalui pemilihan R1 dan R2 yang sesuai, seluruh nilai tegangan dapat disetel antara nol dan tegangan total U.
Untuk rangkaian pembagi tegangan dapat juga menggunakan suatu tahanan dengan “tap” yang variable (dapat berubah), biasa disebut potensiometer.
2.2. Tahanan depan
Dengan bantuan tahanan yang terpasang seri pada beban, maka tegangan pada beban dapat diperbesar. Tahanan semacam ini disebut tahanan depan.
Contoh :
Sebuah lampu pijar 1,5V/0,2A melalui tahanan depan harus dihubungkan ke tegangan yang tersedia U = 4,5 V.
Berapa besarnya tahanan depan yang harus terpasang agar data nominal lampu pijar terpenuhi ?
Gambar 2.12 Rangkaian arus dengan tahanan depan
Tahanan depan harus menyerap tegangan sebesar :
Ud = U - UL; Ud = 4,5 V - 1,5 V = 3 V
Arus nominal lampu I = 0,2 A mengalir juga melalui tahanan depan dan disini menimbulkan tegangan jatuh Ud = 3 V.
Dengan hukum Ohm tahanan depan dapat ditentukan sebagai berikut :
Tahanan depan dapat mereduksi kelebihan tegangan, didalam tahanan tersebut terjadi panas.
Tahanan depan digunakan untuk menurunkan tegangan dan dengan demikian menurunkan kuat arus putaran motor, lampu, alat ukur dan sebagainya.
Oleh karena itu tahanan depan harus mampu dialiri sebesar arus nominal beban, jika tidak maka tahanan terbakar.
Dengan tahanan depan, suatu tegangan tidak dapat diturunkan hingga nol seperti pada pembagi tegangan, disini untuk maksud tersebut tahanan depan harus memiliki nilai tahanan yang tak terhingga besarnya.
2.3. Tegangan jatuh pada penghantar
Percobaan :
a) Sebuah lampu pijar dihubung ke tegangan sumber (misal akumulator) melalui ampermeter dengan menggunakan kawat yang panjang dan dengan diameter kecil.
Sebelum dan sesudah lampu dihidupkan, tegangan pada ujung awal dan ujung akhir penghantar diperbandingkan.
Gambar 2.13 Tegangan jatuh pada penghantar
Perhatikan: Sebelum lampu dihidupkan tegangan pada ujung awal dan ujung akhir penghantar sama besarnya.
Setelah lampu dihidupkan tegangan pada ujung akhir penghantar berkurang dibanding pada ujung awal penghantar.
Penyebab berkurangnya tegangan tersebut terletak pada tegangan jatuh (simbol formula Ua) didalam penghantar masuk dan keluar.
Tegangan jatuh ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui tahanan kawat.
b) Percobaan a) diulang dengan menambahkan lampu pijar yang lain serta penghantarnya diperpanjang lagi.
Perhatikan: Setelah kedua lampu dihidupkan maka tegangan jatuh Ua semakin berkurang, demikian pula pada perpanjangan penghantar.
Penyebab semakin berkurangnya tegangan jatuh disebabkan oleh semakin besarnya arus dan semakin besarnya tahanan penghantar.
Tegangan jatuh Ua pada penghantar semakin besar,
jika arus I didalam penghantar makin besar dan
jika tahanan penghantar RL makin besar.
Ua = I . RL
Ua Tegangan jatuh dalam V
RL Tahanan penghantardalam W
I Arus penghantar dalam A
Tegangan jatuh merupakan penanggung jawab terjadinya kerugian pada penghantar, dia menurunkan tegangan pada beban yang bisa jadi hingga berada dibawah tegangan nominal yang dibutuhkan.
Atas dasar hal tersebut maka tegangan jatuh yang diijinkan untuk instalasi arus kuat hingga 1000 V ditetapkan dalam prosent dari tegangan kerjanya (simbol formula ua). Pada pengukuran penghantar perlu memperhatikan tegangan jatuh yang diijinkan.
Saluran masuk rumah hingga kWh meter ua = 0,5 %
kWh meter hingga lampu pijar dan peralatan ua = 1,5 %
kWh meter hingga motor ua = 3,0 %
Contoh :
Melalui penghantar alumunium dengan luas penampang 6 mm2 dan panjang 40 m untuk satu jalur mengalir 20 A. Penghantar terhubung pada tegangan 220 V. Berapa besarnya tegangan jatuh dalam V dan dalam prosent dari tegangan jala-jala?
Diketahui : A = 6 mm2 ; l = 40 m; I = 20 A; U = 220 V
Ditanyakan : Ua, ua
Jawaban : Ua = I . RL ; Ua = 20 A . 0,371 W = 7,42 V
BTricks
BThemes
indonesia
