Besaran-besaran listrik Augus Aug ustt 11, 2011 20 11oktapiyanti oktapiyanti Elektronika 6 Comments Tegangan listrik (Electricity)
Adalah potensi/tekanan listrik dari suatu sumber listrik, besar tegangan listriknya ditentukan oleh perbedaan potensi antara satu titik dengan titik lainnya. Satuan tegangan listrik adalah Volt V! dan mempunyai simbol huru" E. Alat untuk mengukur tegangan listrik adalah Voltmeter. Kuat arus (Intensity)
Adalah banyak muatan listrik yang mengalir tiap detik melalui suatu penghantar. Satuan kuat arus listrik adalah ada lah Ampere A! dan mempunyai simbol #. Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah Ampere meter. Hambatan listrik (Resistance) (Resistance)
Adalah rintangan yang dihadapi oleh aliran alir an listrik pada suatu penghantar. Satuan untuk mengukur hambatan listrik adalah $hm %! dan mempunyai simbol &, alat untuk mengukur hambatan listrik adalah $hm 'eter. (ari per)obaan yang dilakukan *eorge Simon $hm menghasilkan +ukum $hm dan ditulis dalam bentuk rumus
-et E tegangan listrik Volt! # kuat arus listrik Ampere! & hambatan listrik $hm! Daya listrik (Power)
Adalah kekuatan yang dikandung dalam aliran arus dan tegangan listrik melalui hambatan dengan besaran tertentu. Satuan ukuran daya listrik adalah a att tt ! dan mempunyai simbol . (apat dirumuskan sebagai s ebagai berikut P=EI
-et daya listrik att! E tegangan listrik Volt! # kuat arus listrik Ampere! +ubungan antara besaranbesaran listrik menghasilkan rumus sbb
listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif , dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan .sedangkan muatan yang dapat berpindah adalah muatan negatif dari sebuah benda,berpindahnya muatan negatif ini disebabkan oleh bermacam gaya atau energi, misal energi gerak,energi panas dsb.perpindahan muatan negatif inilah yang disebut dengan energi listrik.karena suatu benda akan senantiasa mempertahankan keadaan netral atau seimbang antara muatan positif dan muatan negative. Sehingga apabila jumlah muatan positif lebih besar dari muatan negative, maka benda tersebut mencari muatan negative untuk mencapai keadaan seimbang.
Listrik memiliki besaran-besaran diantaranya sebagai berikut :
1. Tegangan
Listrik
Tegangan listik yaitu perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial
listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.
2. Arus
Listrik
rus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan !aktu. rus listrik dapat diukur dalam satuan couloumb"detik atau mpere. #ontoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikrompere seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat $-%&& kilompere seperti yang terjadi pada petir. 'alam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltabese dan resistansi sesuai dengan hukum ohm. .
Hambatan
Listrik
(ambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik )misalnya resistor * dengan arus listrik yang mele!atinya. (ambatan listrik yang mempunyai satuan +hm. yang dapat dirumuskan dengan
adalah adalah adalah arus )ampere* 3. Gaya
Gerak
hambatan tegangan
Listrik
(
)+hm* )olt*
GGL
)
/aya gerak listrik )//L* adalah besarnya energi listrik yang berubah menjadi energi bukan listrik atau sebaliknya, jika satu satuan muatan melalui sumber itu, atau kerja yang dilakukan sumber arus persatuan muatan. dinyatakan dalam olt.
4. Muatan
Listrik
0uatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Simbol Q sering digunakan untuk menggambarkan muatan. sistem satuan internasional dari satuan Q adalah coloumb, yang merupakan 1.%2 3 $&$4 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh
materi baik itu berupa proton )muatan positif* maupun elektron )muatan negatif*. 0uatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi"atom merupakan kelipatan dari satuan 5 dasar. 'alam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya )membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan*.
6. Kapasitansi
6apasitans adalah ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan )atau dipisahkan* untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Bentuk paling umum dari piranti penyimpanan muatan adalah sebuah kapasitor dua lempeng"pelat"keping. 7ika muatan di lempeng"pelat"keping adalah 85 dan 9 5, dan adalah tegangan listrik antar lempeng"pelat"keping, maka rumus kapasitans adalah:
# 5
adalah adalah adalah
kapasitansi muatan voltase
yang yang yang
diukur diukur diukur
dalam farad dalam coloumb dalam volt
5. Induktansi
nduktansi adalah sifat dari rangkaian elektronika yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktasi sendiri. Sedang apabila potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari rangkaian lain disebut sebagai induktansi bersama. Satuan induktansi dalam satuan internasional adalah !eber per ampere atau dikenal pula sebagai henry )(*. nduktansi muncul karena adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik )dijelaskan oleh hukum ampere*. Supaya suatu rangkaian elektronika mempunyai nilai induktansi, sebuah komponen bernama induktor digunakan di dalam rangkaian tersebut, induktor umumnya berupa kumparan kabel"tembaga untuk memusatkan medan magnet dan memanfaatkan //L yang dihasilkannya.
.
Kuat
Medan
Listrik
0edan lisrtik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana bendabenda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listrirah 0edan Listrik.
6uat medan listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik. 7. Fluks Magnet
luk magnetik adalah ukuran total medan magnetik yang menembus bidang. secara matematis fluk maknetik didefinisikan sebagi perkalian skalar antara induksi magnetik )B* dengan luas bidang yang tegak lurus pada induksi magnetik tersebut. B;S<=: f f B ?
>
B >
fluks
> > luas bidang yang > sudut antara arah garis
cos magnetik induksi ditembus garis normal bidang
? )!eber* magnetik gayamagnetik dan arah B
Berikut besaran listrik, notasi ) simbol * dan satuan serta hubungan persamaan antara besaran :
Besaran
listrik
satuan
dan
alat
ukurnya
:
berikut pengertian dan macam-macam besaran listrik yang sering muncul dalam dunia kelistrika, Semoga bermanfaat.
Besaran Listrik, hubungan antara tegangan, arus dan tahanan
A. Tegangan listrik (V)
Tegangan listrik biasa di singkat menjadi "V". Satuan adalah Volt (V). Tegangan listrik biasanya diukur dalam volt (V), milivolt (mV), microvolt (uV), kilovolt (kV) dan Tegangan listrik daat di ukur dengan menggunakan multimeter.
tegangan listrik bacaan satuan: Megavolt (MV). voltmeter atau
!ontoh: .### milivolt $ .###%.### volt $ volt ## volt $ ##%.### kilovolt $ #, kilovolt
B. Arus Listrik (I) &rus listrik biasa disingkat menjadi '. Satuan arus listrik adalah amere (&). &rus listrik adalah reaksi dimana arus mengalir dari otensial tinggi ke otensial yang lebih rendah atau dari kutub ositi () ke kutub negati (*). &rus lisrik biasa diukur dan dibaca dalam satuan amere (&), miliamere (m&) dan mikroamere (u&). +onversi embacaan satuan arus listrik sama seerti ada bacaan satruan tegangan. &lat untuk mengukur besaran arus listrik adalah multimeter atau amere meter. Pada dasarnya arus listrik dibagi menjadi dua yaitu: a. Arus searah atau di sebut dengan DC ( Direct Current),
&rus listrik searah adalah arus listrik yang nilainya konstant, dan mengalir dari otensial tinggi ke atensial rendah. esar arus listrik yang sering digunakan ada ada kisaran ,- volt hingga / volt.
b. Arus bolak-balik atau disebut dengan AC ( Alternating Current).
&rus listrik bolak*balik adalah arus listrik yang besar dan arahnya berubah*ubah secara bergantian (bolak*balik), mengalir dari otensial tinggi ke otensial rendah dan berubah menjadi mengalir dari otensial rendah ke otensial tinggi. 0alam satu detik ergantian arah tersebut bisa mencaai -# hingga 1# kali. 2elombang listrik ada arus bolak balik digambarkan dalam sinusoidal, segi emat atau segi tiga. 3asokan listrik di 'ndonesia (345) menggunakan arus bolak*balik ini.
C. Tahanan Listrik () Tahanan listrik atau bisa di sebut resistan biasa di singkat menjadi 6. Satuan tahanan listrik adalah ohm. Tahanan listrik berungsi untuk mengendalikan besarnya arus yang masuk ke rangkaian listrik. +omone yang biasa digunakan untuk tahanan listrik dinamakan resistor.
esist!r di bagi menjadi dua, yaitu: ". esist!r teta#, $. esist!r tidak teta# (%ariable resist!r).
Satuan tahanan listrik adalah ahm, kilo ohm dan mega ohm. +onversi embacaan satuan tahanan listrik sama seerti embacaan satuan tegangan listrik dan arus listrik. Tahanan listrik daat di ukur dengan ohm meter dan multi meter. 7ubungan antara tegangan listrik (V), arus listrik (') dan tahanan listrik (6) dinyatakan dalam rumus: V$'86 '$V%6 6$V%' !ontoh: Sebuah lamu menyala menggunakan baterai dengan tegangan V $ ,volt dan tahanan sebesar 6 $ ,9 kilo ohm, lamu menyala redu. agaima aagar lamu menyala lebih terang ;a
Penjelasan gambar: * 6esistor diasang seri, 6 total $ 6 6 6= * 5ilai arus listrik (') adalah sama di semua titik*titik rangkaian, * Tegangan listrik di 6 (V) berbeda dengan tegangan listrik di 6 (V) berbeda dengan tegangan listrik di 6= (V=). Contoh pemasangan rangkaian listrik secara seri yaitu pada lampu penerangan jalan.
Penjelasan gambar: * 6angkaian diasang aralel, %6 total $ (%6) (%6) (%6=) * 5ilai arus listrik (') di titik*titik rangkaian berbeda. ' $ ' ' * Tegangan listrik di titik*titik rangkaian adalah sama, V $ V $ V= Contoh pemasangan rangkaian listrik secara paralel yaitu pada lampu merah.
!istem !atuan "an #kuran !tan"ar Kelistrikan 123 +a*e 8o )omments
!istem !atuan
ada a9al perkembangan teknik pengukuran, dikenal dua sistem satuan yaitu sistem metrik dipelopori eran)is se:ak 1574! dan sistem C*S )entimetergramse)ond! yang dipelopori oleh Amerika Serikat dan #nggris kedua 8egara ini :uga menggunakan sistem metrik untuk kepentingan internasional!. (an se:ak tahun 1760 dikenalkan Sistem #nternasional S# ;nit! sebagai kesepakatan internasional. Ada enam besaran yang dinyatakan dalam sistem S#, yaitu
tabel1. besaran dalam sistem S#. Se)ara praktis besaran listrik yang sering digunakan adalah
=abel 2. >esaran dan simbol kelistrikan dalam sistem S#. #kuran !tan"ar Kelistrikan
;kuran standar dalam pengukuran sangat penting, karena sebagai a)uan dalam peneraan alat ukur yang diakui oleh komunitas internasional. Ada enam besaran yang berhubungan dengan kelistrikan yang dibuat sebagai standart, yaitu standar amper, resistansi, tegangan, kapasitansi, induktansi, kemagnetan dan temperatur. 1. !tan"ar am$ere, menurut ketentuan Standar #nternasional S#! adalah arus konstan yang dialirkan pada dua konduktor didalam ruang hampa udara dengan :arak 1 meter, diantara kedua penghantar menimbulkan gaya 2 ? 105 ne9ton/m pan:ang. 2. !tan"ar resistansi , menurut ketentuan S# adalah ka9at alloy manganin resistansi 1@ yang memiliki tahanan listrik tinggi dan koe"isien temperature rendah, ditempatkan dalam tabung terisolasi yang men:aga dari perubahan temperatur atmospher. . !tan"ar tegangan , ketentuan S# adalah tabung gelas eston mirip huru" + memiliki dua elektrode, tabung elektrode positip berisi elektrolit mer)ury dan tabung ele)trode negatip diisi elektrolit )admium, ditempatkan dalam suhu ruangan. =egangan ele)trode eston pada suhu 20C sebesar 1.014 V. 3. !tan"ar Ka$asitansi, menurut ketentuan S#, diturunkan dari standart resistansi S# dan standar tegangan S#, dengan menggunakan sistem :embatan 'a?9ell, dengan diketahui resistansi dan "rekuensi se)ara teliti akan diperoleh standar kapasitansi Barad!. 4. Stan"ar In"uktansi , menurut ketentuan S#, diturunkan dari standar resistansi dan standar kapasitansi, dengan metode geometris, standar induktor akan diperoleh. 6. !tan"art tem$erature , menurut ketentuan S#, diukur dengan dera:at -el
dera:at kel
Besaran &istrik ('rus Tegangan Hambatan Dan Daya &istrik) +ome&e"erensi Elektronika>esaran Distrik Arus, =egangan, +ambatan (an (aya Distrik! =hursday, August 13th, 2013 &e"erensi Elektronika >eberapa besaran listrik yang harus diketahui dalam mempela:ari elektronika adalah tegangan listrik , arus listrik , %ambatan listrik dan "aya listrik . >esaran besaran listrik tersebut merupakan besaran pokok yang men:adi dasar terbentuknya besaran listrik yang lain. >esaran listrik yang dihasilkan dari besaran pokok disebut sebagai besaran turunan. >erikut adalah gambaran singkat dari besaran listrik yang perlu dipahami dalam mempela:ari elektronika.
enis Besaran &istrik *+ Tegangan &istrik (alam suatu sumber energi listrik terdapat muatan listrik positi" dan negati" yang terpisah sebagai )ontoh suatu a))umulator atau batere memiliki muatan listrik positi" pada terminal positi" dan muatan listrik negati" pada terminal negati". erbedaan muatan listrik pada kedua terminal sumber energi listrik tersebut akan mengakibatkan gaya terik menarik antar kedua muatan tersebut, semakin besar perbedaan muatan listrik yang ada maka semakin besar gaya terik menarik antara muatan listrik positi" dan negati". >esarnya perbedaan muatan listrik tersebut disebut sebagai tegangan listrik . Tegangan listrik memiliki satuan
Tegangan listrik ter,a"i a$abila •
Antara pasangan elektron yang rapat dan kurang rapat.
•
Antara tempat yang mempunyai kerapatan elektron yang tinggi dan rendah
•
Antara tempat yang kekurangan elektron dan yang kelebihan elektron
=egangan listrik dalam elektronika terdapat 2 :enis yaitu tegangan listrik AC Alternating Curren=! kemudian disebut dengan tegangan AC dan tegangan listrik (C (ire)t Current! yang disebut dengan tegangan (C.
.onto% !umber Tegangan &istrik •
A))umulator
•
Solar Cell
•
>atu >atere
•
*enerator Distrik
/+ 'rus &istrik 'rus listrik dapat mengalir pada suatu penghantar listrik konduktor!, arus listrik ter:adi apabila dua kutub yang bermuatan listrik berbeda pada suatu sumber listrik dihubungkan menggunakan suatu bahan konduktor. Arus listrik ter:adi akibat beda potensial tegangan listrik! antara kedua kutub dengan muatan listrik yang berbeda. Arus listrik mengalir dari medan listrik dengan potensial yang lebih tinggi ke medan listrik dengan potensial lebih rendah.
Aliran listrik yang arahnya tetap disebut aliran listrik searah (C Direct Current ! dan yang tidak tetap sering disebut aliran listrik bolakbalik AC Alternating Current !.
'"a / macam ,enis arus listrik •
Arus searah
•
Arus bolakbalik
ang dimaksud dengan arus searah bilamana elektron yang bergerak se)ara terus menerus dengan arah yang tetap 9alau besarnya berubah. Sedangkan pada arus bolakbalik, suatu masa elektron yang bergerak se)ara teratur bergantian arah aliran ma:u atau mundur, dalam arah ma:u digambarkan pada sisi F diatas garis 0! dan arah mundur digambarkan pada sisi G diba9ah garis 0!. Selama elektron bergerak ma:u tegangan akan naik dan akan berada dalam posisi positi", dalam keadaan diam, tegangan akan menun:ukkan 0 Volt dan apabila elektron bergerak mundur tegangan akan turun dan akan berada dalam posisi negati".
0+ Hambatan &istrik >ila diantara dua kutub muatan listrik yang berbeda positi" dan negati"! kita hubungkan dengan sebuah penghantar konduktor! maka arus listrik akan mengalir le9at penghantar
tersbut. Arus listrik tersebut akan mendapatkan hambatan atau tahanan / Resistance R! didalam penghantar. &esistansi atau hambatan listrik pada suatu konduktor atau benda listrik diukur dalam satuan $hm. =elah ditentukan bah9a antara kedua titik diatas 1 Volt dan tahanan penghantar 1 $hm, maka kuat arus yang mengalir 1 Ampere. Hadi tegangan 1 Volt itu ialah tinggi tegangan yang dapat mengalirkan arus 1 Ampere melalui tahanan 1 $hm. ernyataan ini lebih :elas dibahas dalam hukum $hm.
1+ Daya &istrik 'isalkan suatu sumber listrik dengan tegangan listrik atau beda potential esaranbesaran listrik, tegangan listrik, arus listrik, tahanan listrik dan daya listrik ini merupakan besaran pokok dalam mempela:ari rangkaian listrik yang sederhana maupun rangkaian listrik yang komplek.
