Besaran Listrik
A. Pengertian Besaran
Listrik
Besaran merupakan segala sesuatu yang dapat dihitung, dinyatakan dengan angka atau nilai dan semua besaran sudah pasti mempunyai satuan. Sedangkan besaran listrik adalah besaran yang ada dalam kelistrikan yaitu seperti tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan listrik.
Besaran merupakan segala sesuatu yang dapat dihitung, dinyatakan dengan angka atau nilai dan semua besaran sudah pasti mempunyai satuan. Sedangkan besaran listrik adalah besaran yang ada dalam kelistrikan yaitu seperti tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan listrik.
B. Jenis Besaran
Listrik
BESARAN
LISTRIK
|
SATUAN
|
DIMENSI
|
Tegangan
|
Volt
|
[M]
[L]2 [T]-3 [I]-1
|
Hambatan
|
Ohm
|
[M]
[L]2 [T]-3 [I]-2
|
Arus
|
Ampere
|
[I]
|
Daya
|
Watt
|
[M]
[L]2 [T]-3
|
Energi
|
Joule
|
[M]
[L]2 [T]-2
|
Frekuensi
|
Hertz
|
[T]-1
|
Kapasitor
|
Farad
|
[A]2 [T]4 [M] [L]2
|
1.
Tegangan Listrik (V)
Tegangan listrik adalah perbedaan Potensial Listrik antara 2 titik didalam Rangkaian Listrik dan Tegangan Listrik ini dinyatakan dengan satuan Volt.
Rumus
Tegangan Listrik
- Rumus tegangan listrik dengan kuat arus
V
= I x R
Keterangan
:
V
= adalah Tegangan Listrik dlm Satuan Volt
I
= adalah Kuat Arus Listrik dlm
Satuan Ampere
R
= adalah Hambatan Listrik dlm Satuan Ohm
Contoh
Soal :
Jika didalam suatu rangkaian Listrik terdapat Hambatan sebesar 10 Ohm dengan Arus Listrik yang mengalir sebesar 15 Ampere. Maka berapakah Tegangan Listrik didalam Rangkaian Listrik tersebut ?
Jika didalam suatu rangkaian Listrik terdapat Hambatan sebesar 10 Ohm dengan Arus Listrik yang mengalir sebesar 15 Ampere. Maka berapakah Tegangan Listrik didalam Rangkaian Listrik tersebut ?
Jawaban
:
V
= I x R
V
= 15 Ampere x 10 Ohm
V
= 150 Volt
Jadi Tegangan Listrik didalam Rangkaian Listrik tersebut adalah 150 Volt.
- Rumus tegangan listrik dengan daya listrik
V
= P / I
Keterangan :
V
= adalah Tegangan Listrik dlm Satuan Volt
P
= adalah Daya Listrik dlm Satuan Watt
I
= adalah Kuat Arus Listrik dlm Satuan
Ampere
Contoh
Soal :
Terdapat Televisi dengan Kuat Arus Listrik sebesar 5 Ampere dengan besaran Daya Listriknya sebesar 250 Watt. Maka berapakah Tegangan Listriknya ?
Jawaban :
V
= P / I
V
= 250 Watt / 5 Ampere
V
= 50 Volt
Maka
Tegangan Listrik yang digunakan di Televisi tersebut sebesar 50 Volt.
2.
Hambatan listrik
Kemampuan suatu benda untuk menghambat laju aliran elektron atau arus listrik inilah yang disebut dengan hambatan listrik. Sedangkan, alat atau komponen yang berfungsi sebagai penghambat listrik dinamakan resistor. Hambatan listrik di Fisika, itu ditulis R dengan satuan Ohm.
Ada beberapa faktor yang menentukan besarnya hambatan listrik pada suatu kawat, yaitu
1.
Panjang, makin panjang kawatnya maka hambatannya juga makin besar
2.
Luas penampang, makin kecil luas penampang, maka hambatannya akan makin besar
3.
Jenis kawat, misalnya besi dapat menghantar listrik lebih baik dari tembaga.
Dinyatakan dalam besaran hambatan jenis atau Resistivitas. Makin kecil nilai
hambatan jenis suatu benda, maka benda tersebut dikatakan menghantar listrik
lebih baik. Simbol hambatan jenis itu ditulis ρ dengan satuan Ω meter.
4.
Suhu, makin panas suatu kawat, maka hambatannya juga akan semakin besar.
Rumus
hambatan listrik
R
= ρ.L/A
A
= π . r2
Keterangan
:
ρ
= Resistivitas / hambatan jenis (Ω.m)
L
= panjang kawat (m)
A
= luas penampang kawat (m2)
r
= jari-jari kawat (m)
π
= 3,14 atau 22/7
Karena
hambatan listrik dipengaruhi juga oleh suhu, maka rumus hambatan listrik bisa
dituliskan juga menjadi:
R2
= R1 . (1 + αΔT)
ΔT
= T2 - T1
Keterangan:
R1
= Hambatan awal (Ω)
R2
= Hambatan akhir (Ω)
α = Koefisien suhu
ΔT
= Perubahan suhu
3.
Arus Listrik
Arus listrik adalah sebuah aliran yang terjadi akibat jumlah muatan listrik yang mengalir dari satu titik ke titik lain dalam suatu rangkaian tiap satuan waktu. Satuan arus listrik dalam internasional yaitu A (ampere), yang dimana dalam penulisan rumus arus listrik ditulis dalam simbol I (current).
Berdasarkan
arah alirannya, arus listrik dibagi 2, yaitu :
1.
Arus searah (Direct Current/DC)
Arus
searah adalah arus yang mengalir dari titik berpotensi tinggi ke titik
potensial rendah.
2.
Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)
Arus
bolak-balik adalah arus yang mengalir secara berubah-ubah mengikuti garis
waktu.
Hambatan
Arus Listrik
Hambatan listrik ialah sebuah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponenelektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya.
Hambatan listrik ialah sebuah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponenelektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya.
Hambatan
listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:
R
= V/I
Keterangan
:
V
= adalah tegangan
I = adalah arus.
Satuan
SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).
Rumus
Kuat Arus Listrik
sumber :https://www.gurupendidikan.co.id
Keterangan
:
I : kuat arus listrik (A)
q
: muatan listrik yang mengalir (C)
t
: waktu yang diperlukan (s)
Contoh
Soal :
Muatan
sebesar 150 coulomb mengalir dalam 2.5 detik. Hitunglah kuat arus listriknya!
Jawaban
:
I
= Q/t
=
150 C/2.5s
=60
C/s
Jadi,
besarnya arus listrik adalah 60 A.
4.
Daya Listrik
Daya listrik adalah jumlah energi yang diserap di dalam sebuah rangkaian.
Rumus
menghitung daya listrik Menurut Konsep Usaha
P = E / t
Keterangan
:
P
= Daya Listrik
E
= Energi dalam satuan Joule
t =
waktu dalam satuan detik
Rumus Mencari Daya Listrik
Secara Umum
P = V x I
atau P = I² x R atau P = V²/R
Keteangan :
P = Daya
Listrik dalam Satuan Watt
V = Tegangan
Listrik dalam Satuan Volt
I = Arus Listrik dalam satuan Ampere
R = Hambatan
dalam Satuan Ohm
Contoh Soal :
Daya Listrik
Pertama : ” Terdapat sebuah Laptop yang akan digunakan dan memerlukan Tegangan
Listrik sebesar 150 Volt dan Arus Listrik sebesar 1.2 Ampere untuk mengaktifkan
Laptop tersebut. Hitunglah Daya Listrik yang diperlukannya ?
Jawaban :
P = V x I
P = 150 Volt
x 1.2 Ampere
P = 180 Watt
5.
Energi Listrik
Energi listrik merupakan suatu energi yang berasal dari muatan listrik yang menimbulkan medan listrik statis atau bergeraknya elektron pada konduktor ( pengantar listrik ) atau ion ( positif atau negatif ) pada zat cair atau gas.
Energi listrik merupakan suatu energi yang berasal dari muatan listrik yang menimbulkan medan listrik statis atau bergeraknya elektron pada konduktor ( pengantar listrik ) atau ion ( positif atau negatif ) pada zat cair atau gas.
Rumus
energi listrik
W
= Q V dengan Q = I t
Keterangan
:
W
= Energi listrik ( Joule)
Q
= Muatan listrik ( Coulomb)
V
= Beda potensial ( Volt )
W merupakan energi listrik dalam satuan joule, di mana 1 joule adalah energi diperlukan untuk memindahkan satu muatan sebesar 1 coulomb dengan beda potensial 1 volt. Sehingga 1 joule = coulomb × volt. Sedangkan pada muatan per satuan waktu adalah kuat arus yang mengalir maka energi listrik bisa ditulis, Karena I = Q/t maka didapatkan perumusan :
W = (I.t).V
W = V I t
Jika
persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka diperoleh
perumusan
Sumber : https://www.gurupendidikan.co.id
Dari persamaan-persamaan menunjukkan
bahwa besarnya suatu energi listrik tergantung pada muatan, beda potensial, arus listrik,
hambatan, dan waktu. Semakin besar muatan, kuat arus, beda potensial dan waktu,
semakin besar pula sebuah energinya. Sedang untuk hambatan, semakin besar
hambatan, energinya semakin kecil.
6.
Frekuensi
Frekuensi adalah jumlah getaran yang dihasilkan dalam setiap 1 detik. Frekuensi biasanya dilambangkan dengan huruf “f” dengan satuannya adalah Hertz atau disingkat dengan Hz. Jadi pada dasarnya 1 Hertz adalah sama dengan satu getaran atau satu gelombang listrik dalam satu detik (1 Hertz = 1 gelombang per detik).
Rumus
Menghitung Frekuensi
f
= 1/T
Keterangan
:
F
= Frekuensi dalam satuan Hertz (Hz)
T
= Periode dalam satuan detik (sec)
Contoh soal :
Diketahui bahwa
frekuensi listrik bolak-balik (AC) dari PLN Indonesia adalah 50Hz.
Pertanyaannya adalah diperlukan waktu berapa lamakah untuk menghasilkan 1
siklus lengkap gelombang listrik ?
Jawaban :
T = 1/f
T = 1/50
T= 0,02 detik
T = 1/50
T= 0,02 detik
7.
Kapasitor
Kapasitor adalah sebuah Benda yg bisa menyimpan suatu Muatan Listrik didalamnya, dan Benda ini memiliki 2 pelat Konduktor (biasanya Aluminium ataupun Perak) yg dipasang saling berdekatan satu sama lain
- Rumus Kapasitas Kapasitor
- Rumus Kapasitor Keping Sejajar
Rumus Kapasitor Keping Sejajar diatas
dipakai jika antara Keping itu berisi Udara, namun jika antara kepingnya itu
diisi oleh medium dielektrik lain seperti keramik, porselen dan miki yang
memiliki Koefiensi Dielektrikum K, maka Rumusnya berganti seperti dibawah ini :
- Rumus Kapasitas Kapasitor Bentuk Bola
Contoh Soal :
Terdapat sebuah
Kapasitor Keping Sejajar dengan mempunyai Luas tiap kepingnya sebesar 2000 cm2 dan
terpisah sejauh 2 centimeter antara satu dengan lain. Berapakah nilai dari
Kapasitas Kapasitor tersebut ?
Jawabannya :
C = 8,85.10-12 .
(0,2./0,02)
C = 8,85.10-12 x
10
C = 8,85.10-11 farad
Referensi
:
https://m.utakatikotak.com/kongkow/detail/10593/Satuan-Besaran-dan-Simbol-Dalam-Listrik
https://rumusrumus.com/rumus-tegangan-listrik/
https://rumusrumus.com/rumus-tegangan-listrik/
sudah baik, rapihkan kembali ya tampilan blognya, jangan lupa rata kanan-kiri jga.
BalasHapusSiap Bu , Terimakasih Banyak
BalasHapus