Title: Gaya Gerak Listrik (GGL)
1Gaya Gerak Listrik (GGL)
- Tinjau suatu rangkaian tertutup
- Sumber GGL mempunyai hambatan dalam r, sehingga
beda potensial/tegangan antara kutub A dan B
dapat dituliskan sebagai - Oleh karenanya untuk muatan-muatan
melingkari rangkaian. Jika r 0, ggl menjadi ggl
ideal
2GGL
- Bayangkan kita bergerak melewati baterei dari
a ke b dan mengukur potensial listrik pada
beberapa titik. Seiring kita bergerak dari
terminal positif ke terminal negatif, potensial
bertambah sejumlah ?. Tetapi begitu kita melewati
hambatan dalam r, potensial berkurang sejumlah
Ir, dimana I adalah arus dalam rangkaian.
3RANGKAIAN LISTRIK
Pada potongan rangkaian AD, arus mengalir dari A
menuju D, jadi VAD gt0 Arus I mengambil daya dari
baterei e1 , memberi daya dari baterei e2 dan
R VAD VAB VBC VCD VAD -e1 e2IR VAD IR
(e1 e2)
VAD ?IR - ?e E positif jika arah hitungan dari
ke
4Kuat arus dalam suatu rangkaian
- Kuat arus dalam rangkaian tidak bercabang.
5Hukum Kirchoff
6Hukum I Kekekalan muatan
Pada dasarnya, arus adalah aliran muatan. Karena
muatan kekal, maka jumlah arus yang masuk kesuatu
titik cabang pada rangkaian sama dengan jumlah
arus yang meninggalkannya.
I1 I2 I3
7- Kuat arus dalam rangkaian bercabang
Hukum I Kirchoff Jumlah kuat arus yang masuk
pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah
kuat arus yang keluar dari titik itu.
Itotal I1I2
Pada contoh diatas
8Hukum II KirchoffKekekalan Energi
Pada baterai, tegangan di kutub positif selalu
lebih tinggi dari tegangan di kutub negatif. Arus
di luar baterai mengalir dari kutub positif ke
kutub negatif Di dalam baterai, arus mengalir
dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran
muatan ini menggunakan energi kimiawi
baterai Jadi arus luar akan mengambil daya dari
baterai
9Hk Kirchoff untuk loop
VAA ?IR - ?e VAA 0
?IR - ?e 0 ?IR ?e
Hukum kekekalan muatan tetap berlaku
?I di titik cabang 0
10Arus dalam loop tunggal
- Tinjau rangkaian satu loop di atas, yang terdiri
dari satu sumber ggl dan sebuah resistor R.
Dalam waktu dt sejumlah energi i2Rdt muncul pada
resistor sebagai energi dalam. Dalam waktu
bersamaan suatu muatan - dq idt bergerak melewati sumber ggl, dan
sumber ini melakukan usaha pada muatan ini
sebesar
11Arus dalam loop tunggal
- Dari prinsip kekekalan energi
- Sehingga diperoleh
12Hukum II Kirchhoff
- Hukum II Kirchhoff Jumlah aljabar dari
perubahan potensial yang dilalui dalam suatu
rangkaian tertutup adalah nol. - Tinjau rangkaian di atas. Mulai dari titik a
dengan potensial Va, dan bergerak searah dengan
arah jarum jam. Dalam resistor terdapat perubahan
potensial iR. Tanda minus karena bagian atas
resistor memiliki potensial lebih tinggi
dibanding bagian bawah. Kemudian bertemu dengan
baterei dari bawah ke atas dengan potensial yang
meningkat . Jumlah dari perubahan potensial
ini ditambah dengan Va haruslah menghasilkan Va
juga.
? ?V 0
13Hukum II Kirchoff
- Diperoleh
- Sehingga
- (Hukum II Kirchhoff)
- Ketentuan dalam menerapkan Hk. II Kirchhoff
- Jika resistor dilewati searah dengan arah arus,
perubahan potensial adalah - iR, sebaliknya
adalah iR. - Jika resisitor dilewati dari kutub negatif ke
kutub positif, perubahan potensial adalah ,
sebaliknya adalah - .
2
1
14Kirchhoffs Law
- There are TWO laws
- Kirchhoffs Current Law
- 1. Kirchhoffs Current Law (KCL) states that the
net current entering a node is the same as the
net current leaving that node. Therefore, the
algebraic sum of all currents at any node in a
circuit is equal to zero. - ? I entering a
node ? I leaving a node
15Kirchhoffs Law
- 2. Kirchhoffs Voltage Law (KVL) states that the
algebraic sum of all the voltages around any
closed path in a circuit is equal to zero. That
is, the net sum of voltages across active
components is the same as the net sum of voltages
across passive components.
SV in a closed loop 0 Vs V1 V2 V3 0 Vs
V1 V2 V3
16The Voltage-Divider Rule
17The Current-Divider Rule
18Contoh Rangkaian Listrik
19Contoh Rangkaian Listrik
20Contoh Rangkaian Listrik
21Contoh soal
- Suatu loop tunggal terdiri dari 2 resistor dan 2
baterei seperti pada gambar. - Hitunglah arus listrik dalam rangkaian.
- b) Tentukan daya listrik pada masing-masing
resistor.
22Contoh soal
- Tentukan arus I1, I2 dan I3 dari rankaian berikut.
Ada 3 variable yang tidak diketahui. ?
dibutuhkan 3 persamaan
23Contoh soal-2
- Bagi pers. (3) dengan 2 dan kemudian diatur lagi
- Kurangi pers. (4) dengan pers. (5) kemudian
eliminasi I2 - Masukkan I1 ke pers. (5) untuk memperoleh I2
- Akhirnya diperoleh I3
24(No Transcript)
25Hitung i1, i2 dan i3!