DASAR-DASAR LISTRIK DAN KEMAGNETAN (Pengertian Konsep Dasar Listrik, Teori atom, arus, tegangan dan resistansi)

Kali ini kita akan membahan mengenai dasar dasar listrik dan kemagnetan, ini adalah materi jurusan dari teknik Listrik kelas XI SMK, disini yang akan kita bahas yaitu mengenai Konsep dasar listirk, Teori atom Arus, Tegangan dan Resistansi, semoga membantu

Dasar-Dasar Listrik dan Kemagnetan.

Konsep Dasar Listrik

1.1 Teori Atom

Bagian yang sangat kecil dari suatu benda (baik padat, cair maupun gas) dan masih memiliki sifat benda tersebut disebut molekul. Tiap molekul terdiri dari beberapa atom senejis yang disebut unsur dan bila atomnya berbeda disebut senyawa.
Sebuah atom terdiri dari:
  1. Inti yang disebut nukleus. Inti atom mempunyai dua jenis partikel yaitu proton yang bermuatan listrik positif dan neutron yang tidak bermuatan listrik. Masa proton hampir sama dengan massa netron.
  2. Di sekitar inti atom terdapat partikel yang selalu bergerak mengelilingi inti atom dengan lintasan berbentuk elips yang disebut elektron. Elektron bermuatan listrik negatif. Masa elektron dapat diabaikan karena massanya mendekati 1/1840 bmassa proton.
Beberapa hal penting yang perlu diketahui tentang struktur atom:
  1. Massa proton adalah 1.66x10-27 kg dan massa elektron 9.1x10-31 kg dan muatan elektron 1.602x10-1coulomg.
  2. Elektron bergerak pada lintasan tertentu, membentuk kulit atom K, L, M, N dan seterusnya yang diberi nomor n = 1,2,3,4 dan seterusnya. Jumlah elektron maksimal untuk tiap lintasan dinyatakan dalam 2n2.
  3. Gaya sentripental menyebabkan elektron tetap bergerak pada lintasannya. Elektron pada kulit terluar yang disebut elektron valensi mendapatkan gaya yang paling lemah. Pada logam, elektron valensi ini bebas bergerak dan membentuk lautan elektron. Elektron yang bergerak bebas inilah yang bersifat menghantarkan arus listrik.
 Gambar dibawah ini menggambarkan model atom hidrogen, helium dan litium
 

 

1.2 Arus, Tegangan dan Resistansi

     Sudah menjadi hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa listrik sangat besar manfaatnya bagi kehidupan manusia. Sudah cukup banyak penggunaan listrik dalam kehidupan sehari-hari, beberapa diantaranya adalah untuk:
  1. Penerangan
  2. Menjalankan beberapa peralatan rumah tangga, seperti: televisi, radio dan kompor listrik
  3. Mengoprasikan mesin-mesin pada industri
Listrik pada dasarnya adalah pergerakan muatan-muatan listrik (yang sekarang kita kenal sebagai elektron-elektron) yang membawa energi. Muatan-muatan bebas yang bergerak ini dikontrol dan digunakan energinya untuk tujuan-tujuan tertentu seperti menghidupkan lampu, menjalankan motor, dan lain sebagainya. Pergerakan muatan inilah yang kita sebut sebagaiu arus listrik. Karena arus listrik inilah yang menyebabkan listrik menjadi bertenaga.
 
     Kita mendefinisikan arus pada sebuah titik tertentu dan yang mengalir dalam arah tertentu sebagai besarnya muatan sesaat yang mengalir persatuan waktu dimana muatan positif netto bergerak melalui titik tersebut dalam arah tertentu.
Arus mempunyai simbol I atau i. jadi : i = dq/dt

Satuan arus adalah ampere (A), yang menyatakan bahwa muatan yang mengalir persatuan waktu 1 C/s. Nama ampere diambil mengikuti nama N.M Ampere seorang ahli fisika prancis pada permulaan abad ke-19.
Tegangan listrik diberi notasi V atau E yang diambil dari nama Alexandre Volta (1748 - 1827) merupakan perbedaan potensial antara dua titik yang mempunyai perbedaan jumlah muatan listrik, menyatakan bahwa: "Satu Volt adalah perubahan energi sebesar 1 joule yang dialami muatan listrik sebesar satu coulumb", yang dirumuskan V = W/Q, dimana V adalah tegangan listrik dalam satuan volt, W adalah energy listrik dalam satuan joule dan Q adalah muatan listrik dalam satuan coulomb.
Biasanya kita menyatakan simbol grafik untuk arus dengan menempatkan sebuah panah didekat konduktor.

     Perlu disadari bahwa panah arus tidaklah menunukan arah aliran arus yang "sesungguhnya", tetapi hanya sekedar perjanjian (konvensi) untuk memperkenalkan kita berbicara mengenai "arus di dalam kawat" dengan cara yang jelas. Panah tersebut adalah bagian fundamentil daripada definisi arus! jadi, berbicara mengenai nilai sebuah arus i tanpa menentukan panah adalah sama dengan membicarakan sesuatu yang tak didefinisikan.
     Electromotive Force (EMF) biasa disebut juga sebagai gaya gerak listrik (ggl) adalah sifat dari sumber fisik yang membuat listrik bergerak didalam seluruh sirkuit. Terkadang istilah EMF disamakan dengan tegangan / Voltage. Padahal voltage sendiri merupakan suatu istilah yang dikenakan guna menyatakan adanya selisih tekanan listrik / selisih potensial antara dua titik yang menimbulkan arus mengalir antar dua titik itu bila diantara titik-titik tersebut ada sirkuit tertutup. EMF lebih ditekankan hanya kepada sumber tenaga listrik.
      Untuk mempermudah pemahaman, kita ambil salah satu sumber energi listrik yaitu baterai. Jika baterai mengalami hbilangnya energi didalamnya, maka beda potensial diantara kutubnya tersebut ggl baterai. Kalau tidak diberi keterangan lebih lanjut maka beda potensial antara dua kutub baterai dianggap sama dengan gglnya.
     Jadi jelaslah perbedaan antara EMF atau ggl dengan tegangan. Istilah tegangan biasanya dipakai didalam perbahasan-pembahasan sirkuit listrik sedangkan istilah EMF lebih pada pembahasan sumbernya itu sendiri, misalnya bila baterai berbeda dalam suatu sirkuit kita menggunakan istilah tegangan baterai tetapi bila kita berbicara mengenai baterai saja maka kita menggunakan istilah EMF baterai. Dalam pembahasan selanjutnya kita lebih banyak menggunakan istilah tegangan.
     Satuan EMF / ggl adalah sama dengan satuan beda potensial (tegangan) yakni volt (v), yang sama dengan 1 J/C. Nama satuan ini diambil dari ahli fisika italia adab ke 18 yaitu A.G.A A Volta.
    
Tanda untuk tegangan dinyatakan dengan tanda aljabar Plus-minus. jika kelak didapati bahwa V secara kebetulan mempunyai harga numerik - 5 volt, maka kita dapat mengatakan bahwa A adalah -5positif terhadap B atau B adalah 5 positif terhadap A.

Seperti telah kita telah perhatikan di dalam definisi arus, perlu disadari bahwa pasangan plus-minus tanda aljabar tidak menunjukan kekutuban tegangan yang sesungguhnya, tetapi hanya sekedar konversi yang membolehkan kita berbicara dengan pasti mengenai tegangan melalui pasangan titik ujung.
     Konsep berikutnya adalah resistansi / perlawanan / hambatan. Resistansi adalah sifat satuan bahan untuk melawan kepada lewatnya arus listrik dan mengubah tenaga listrik menjadi panas. Bilamana beberapa jenis penghantar yang diberi tegangan yang sama, maka penghantar yang menunjukan resistansi terbesar adalah yang mengalirkan arus terkecil. Besarnya resistansi dalam suatu penghantar dirumuskan dengan persamaan



Suatu resistansi adalah Ohm yang diambil dari nama ahli fisika Jerman George Simon Ohm. Resistansi disimbolkan dengan huruf R.
Selain bergantung kepada panjang bahan dan luas penampang bahan, resistansi bahan juga bergantung kepada temperatur.




Share this

Related Posts

Previous
Next Post »

6 komentar

komentar

Klik (X) kali tuk menutup
Dukung kami dengan ngelike fanspage ×