Physics Learning Education

Hambatan Listrik dan Resistor

~Hambatan Listrik dan Resistor~

Hambatan listrik adalah besar potensial listrik yang melewati suatu komponen listrik yang memiliki arus listrik. kemampuan suatu bahan benda untuk menghambat atau mencegah aliran arus listrik. Seperti yang kita ketahui bahwa arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik dalam tiap satuan waktu yang dikarenakan oleh adanya pergerakan elektron-elektron pada konduktor. Maka Resistansi Listrik yang biasanya dalam bahasa Indonesia disebut dengan Hambatan Listrik ini juga diartikan sebagai penghambat aliran elektron dalam konduktor tersebut.

Nilai Resistansi atau nilai hambatan dalam suatu rangkaian listrik diukur dengan satuan Ohm atau dilambangkan dengan simbol Omega “Ω”. Sedangkan prefix atau awalan SI (Standar Internasional) yang digunakan untuk menandakan kelipatan pada satuan resistansi tersebut adalah kilo Ohm, Mega Ohm dan Giga Ohm.

Berikut satuan resistansi :

1 Giga Ohm = 1.000.000.000 Ohm (10⁹ Ohm)
1 Mega Ohm = 1.000.000 Ohm (10⁶ Ohm)
1 Kilo Ohm = 1.000 Ohm (10³ Ohm)

Hambatan dan Resistor dinyatakan dalam rumus :

Keterangan :
R = Hambatan (Ω/ohm)
V = Volt
I = Arus listrik (A)
ρ = Resistivity (Ω.m)
L = Lenght (m)
A = Cross sectional area (m²)

Rumus Hambatan yang diterapkan pada rangkaian :

Rumus hambatan pada rangkaian seri

Rumus hambatan pada rangkaian Paralel

*Contoh Soal

Given : Pada Gambar sudah di berikan penjelasan
Looking For : I
Solution :

Gabungkan R3 dan R4 menjadi Rc1 :

$R_{c1} = R_3 + R_4 = 6 \Omega$

Gabungkan Rc1 dan R2 menjadi Rc2 :

$R_{c2} = \frac{R_{c1} \cdot R_2}{R_{c1}+R_2} = \frac{36}{12} = 3 \Omega$

Gabungkan Rc2 dan R1 menjadi Rt :

$R_t = R_{c2} + R_1 = 3 + 2 = 5 \Omega$

Hitung Arus :

$\Sigma \varepsilon = I \cdot R_t$

$6 - 12 = I \cdot 5$

$I = \frac{-6}{5} = -1,2 A$

2. Ada sebuah Lampu Pijar yang memiliki tegangan listrik yaitu sebesar = 40 Volt dengan kekuatan Arus Listrik yaitu sebesar = 10 Ampere. Maka Hitunglah besaran Hambatan Listrik yang dihasilkan oleh Lampu Pijar tersebut !

Given :

V = 40 Volt
I = 10 Ampere

LF : R...?
Solution :

R = V/I
R = 40 V/10 A
R = 4 Ohm(Ω)

Biografi Georg Ohm

Gambar Georg Ohm

Georg Simon Ohm (16 Maret 1789 – 6 Juli 1854) adalah seorang fisikawan Jerman yang banyak mengemukakan teori di segi elektrisitas. Karyanya yang paling diketahui adalah teori mengenai hubungan selang saluran listrik, tegangan, dan tahanan konduktor di dalam sirkuit, yang umum disebut Hukum Ohm.

Georg Ohm dilahirkan dari pasangan Johann Wolfgang Ohm, seorang tukang kunci, dan Maria Elizabeth Beck, seorang penjahit. Walaupun ayahnya hanya berprofesi sebagai tukang kunci, namun ia mampu memberikan anak-anaknya pendidikan yang tinggi melalui petuahnya sendiri. Sebenarnya Georg Ohm dilahirkan sebagai 7 bersaudara, namun hanya 3 yang bertahan melewati masa kecilnya, adalah Georg, Martin (matematikawan terkenal), dan Elizabeth Barbara. Pada tahun 1805, Ohm masuk ke Universitas Erlangen namun keluar di semester ketiga dan belakang pergi mengajar matematika di sekolah Gottstadt bei Nydaud, Swiss. Georg Ohm membiarkan bebas sekolah tersebut pada Maret 1809 bagi dijadikan guru privat di Neuchâtel. Atas petuah dari Karl Christian von Langsdorf, ia kembali melanjutkan studi di segi matematika dan pada April 1811, ia kembali ke Universitas Erlangen.

Naskah ilmiah yang pertama kali dipublikasikan oleh Ohm berisi tentang pemeriksaan penurunan gaya elektromagnetik yang dihasilkan oleh suatu kawat yang diperpanjang ukurannya. Naskah tersebut memperlihatkan hubungan matematis yang murni berdasarkan pada eksperimen yang dimainkannya. Setahun belakang, pada 1826, Ohm mempublikasikan dua naskah ilmiah yang memberikan bayangan tentang konduksi model sirkuit yang didasarkan oleh studi Fourier tentang konduksi panas. Di dalamnya, ia juga mengajukan suatu teori bagi menerangkan tentang elektrisitas galvanik. Naskah kedua yang ditulisnya pada tahun tersebut memuat langkah awal dari teori komprehensif yang berperan bagi mendukung penerbitan bukunya yang terkenal berisi hukum Ohm (1827).

Ketika sel elektrokimia baru ditemukan oleh Alessandro Volta, Omh menggunakannya bagi eksperimennya hingga memproduksi hukum Ohm. Dengan pertolongan peralatan yang diciptakan sendiri, Ohm mengemukakan bahwa saluran listrik yang mengalir melalui kawat sebanding dengan luas penampang dan berbanding terbalik dengan panjang kawat tersebut. Hukum Ohm tersebut dituliskannya dalam buku berjudul Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (1827).

Daftar Pustaka

https://teknikelektronika.com/pengertian-hambatan-listrik-resistansi-listrik/

http://www.universitas.web.id/id1/540-437/Georg-Ohm_23095_universitas.html

https://www.studiobelajar.com/listrik-dinamis/

Listrik Dinamis dan Arus Listrik

Listrik Dinamis dan Arus Listrik

Listrik dinamis adalah aliran partikel bermuatan dalam bentuk arus listrik yang dapat menghasilkan energi listrik. Listrik dapat mengalir dari titik berpotensial lebih tinggi ke titik berpotensial lebih rendah apabila kedua titik tersebut terhubung dalam suatu rangkaian tertutup.

Pada rangkaian listrik dinamis hal yang perlu diperhatikan adalah komponen-komponen rangkaian seperti sumber listrik dan tahanan, susunan rangkaian, dan hukum-hukum yang berlaku pada rangkaian tersebut.

Gambar Listrik Dinamis dan Arus Listrik

Rumus Listrik Dinamis dan Arus Listrik dinyatakan dalam rumus :

Keterangan :

I = Curent (A)

Q = Change (C)

t = Time taken (S)

Contoh Soal akan ada di topic selanjutnya karena materinya berhubungan dan dapat di jadikan soal yang menarik ^^

Biografi Hans Christian Oersted

Hans Christian Ørsted (14 Agustus 1777-9 Maret 1851) lahir di Denmark adalah seorang fisikawan dan kimiawan Denmark yang merevolusi elektromagnetisme dengan menemukan bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Penemuan piperinnya pada tahun 1820, komponen pedas yang menyebabkan panasnya lada, dan formulasi logam metalnya pada tahun 1825, dianggap sebagai kontribusi penting dalam sejarah kimia.

Dilahirkan di Rudkobing dari seorang ayah ahli kimia, Hans Ørsted, dikelilingi oleh peralatan ilmiah dan menunjukkan minat awal dalam sains. Setelah kuliah di Universitas Kopenhagen, ia melakukan perjalanan ke Eropa untuk bertemu dengan beberapa ilmuwan terkemuka dunia. Ørsted menerima gelar doktor pada tahun 1799. Ørsted belajar banyak selama perjalanannya dan pada tahun 1806, ia mengambil pekerjaan di universitas lamanya. Dia juga memberikan kuliah yang cukup populer di kalangan masyarakat. Selama satu ceramah seperti itu pada bulan April 1820, Ørsted melakukan percobaan yang belum pernah dilakukan sebelumnya. Dia meletakkan kompas di bawah kawat dan kemudian menyalakan arus listrik. Jarum kompas bermagnet menunjukkan gerakan.Ørsted mengakui pentingnya apa yang baru saja dia lakukan. Sebelumnya, diyakini bahwa listrik dan magnet adalah dua gaya yang berbeda.

Ørsted telah menunjukkan bahwa mereka saling berhubungan. Beberapa ilmuwan, yang dipengaruhi oleh percobaan ini, melanjutkan dengan bidang “elektromagnetisme” modern. Penelitian mereka menghasilkan beberapa teori ilmiah baru dan berbagai penemuan vital seperti dinamo dan motor listrik. Ørsted diangkat menjadi anggota asing Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia pada tahun 1822. Aluminium adalah elemen logam putih keperakan yang ditemukan pada tahun 1825 oleh ahli kimia Denmark Hans Christian Ørsted.

Daftar Pustaka

https://masteripa.com/biografi-hans-christian-orsted/
https://www.studiobelajar.com/listrik-dinamis/

Energi Kapasitor dan Rangkaian Kapasitor

Energi Kapasitor dan Rangkaian Kapasitor

Kapasitor yang dihubungkan dengan sumber tegangan akan menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Besarnya energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor sama dengan usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan listrik dari sumber tegangan ke dalam kapasitor tersebut. Perhatikan gambar dibawah menggambarkan grafik pengisian kapasitor dari keadaan kosong.

Energi kapasitor dinyatakan dalam rumus :

Rangkaian kapasitor terbagi menjadi dua yaitu :

Rangkaian Seri (Qeri)

Gambar Rangkaian Seri

Rumus Rangkaian Seri
Rangkaian Paralel (Varalel)

Gambar Rangkaian Paralel

Rumus Rangkaian Paralel

*Contoh Soal

Perhatikan Gambar rangkaian kapasitor di bawah!

Given :

V= 5 Volt

Looking For : W...?
Solution :

Daftar Pustaka

https://fisikazone.com/kapasitor/

Kapasitor

~Kapasitor~

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Dapat dibilang bahwa kapasitor berfungsi untuk menyimpan muatan listik. Kapasitansi atau kapasitas adalah kemampuan atau ukuran juamlah muatan listrik yang disimpan untuk sebuah potensial listrik yang di tentukan.

Gambar Rangkaian Kapasitor

Kapasitor dinyatakan dalam rumus :

Keterangan :

C = Kapasitas kapasitor (F)

q = Muatan (C)

V = Potensial listrik (Volt)

A= Area (m2)

d = Distance (m)

E0 = Permitivitas 8,5x10-12 C2/Nm2)

K = Konstanta dielektrik (F/mC2/Nm2)

*Contoh Soal :
1. Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas 1200MF, jika luas penampang keping dijadikan 2x semula dan jarak antar keping dijadikan 1,5x semula. Tentukan nilai kapasitasnya yang baru.

*Cara penyelesaian

Given :
Looking For : C2...?

Solution :

Biografi Ewald Georg Von Kleist

Tokoh kapasitor : Ewald Georg Von Kleist

Kapasitor pertamakali diperkenalkan oleh Ewald Georg Von Kleist, seorang ahli hukum dan fisikawan Jerman. Ewalg (10 Juni 1700 – 11 Desember 1748), ia berasal dari keluarga Von KleistPada 11 Oktober 1745 ia secara independen menemukan jar Kleistian yang bisa menyimpan listrik dalam jumlah besar. Dia mengkomunikasikan penemuan ini kepada sekelompok ilmuwan Berlin pada akhir 1745. Penemuan tersebuit lebih dikenal sebagai botol Leyden.

Ewald Georg von Kleist (alias JG von Kleist) menemukan kemampuan penyimpanan besar dari botol Leyden saat mempelajari teori listrik yang melihat listrik sebagai cairan, dan berharap botol kaca yang penuh dengan alk0h0l akan "menangkap" cairan ini.

Tahun 1744 von Kleist mencoba untuk mengumpulkan listrik dalam sebuah botol obat kecil yang diisi dengan alk0h0l dan paku yang dimasukkan ke dalam gabus. Dia menindaklanjuti percobaan yang dikembangkan oleh Georg Matthias Bose di mana listrik telah dikirim meskipun air untuk mengatur roh beralk0h0l turun. Dia berusaha untuk membuat botol dari konduktor prima besar (diciptakan oleh Bose) ditangguhkan atas mesin gesekan nya.

Kleist yakin bahwa muatan listrik yang cukup besar dapat dikumpulkan dan diadakan dalam gelas yang ia tahu akan memberikan hambatan bagi melarikan diri dari 'cairan'. Ia menerima kejutan yang signifikan dari perangkat ketika ia sengaja menyentuh kuku melalui gabus sementara masih menggendong botol di tangan yang lain. Dia berhubungan dengan sejumlah peneliti listrik, tapi tidak mengerti arti dari tangannya yang memegang botol dan korespondennya yang loth untuk memegang perangkat ketika diberitahu bahwa shock bisa melemparkan mereka di seberang ruangan. Butuh beberapa waktu sebelum rekan mahasiswa Kleist di Leyden bekerja bahwa tangan yang disediakan elemen penting.

Daftar Pustaka

https://www.studiobelajar.com/kapasitor/
https://www.revolvy.com/page/Ewald-Georg-von-Kleist

Potensial Listrik

~Potensial Listrik~

Potensial listrik adalah banyaknya muatan yang terdapat dalam suatu benda.Beda potensial listrik atau tegangan timbul karena dua benda yang memiliki potensial listrik berbeda dihubungkan oleh suatu penghantar. Beda potensial ini berfungsi untuk mengalirkan muatan dari satu titik ke titik lainnya. Potensial listrik juga diartikan usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan postitif sebesar 1 satuan dari tempat yang tak terhingga ke sebuah titik tertentu.

Sebuah elektron tidak akan mungkin bisa bergerak dengan sendiri dari plat A menuju ke plat B. Elektron secara alami akan bergerak mendekati muatan (+) serta menjauhi muatan (-) , jadi untuk menggerakkan dengan arah yang sebaliknya dibutuhkan sebuah usaha.

Potensial Listrik dinyatakan dalam rumus :

k= Konstanta = 9.109 N C-2 m2

r= Jarak (m)

Q= Muatan sumber

q= Muatan uji (Coulomb)

V= Potensial Listrik (Nm/C)
Ep= Energi Potensial Listrik (Joule)

*Contoh Soal

Given :

*Looking for : Vc=...?
*Solution :

Biografi Alessandro Volta

Alessandro Volta dikenal sebagai Penemu Baterai. Nama lengkapnya adalah Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta lahir di Como, Italia, dan mengajar di sekolah-sekolah umum di sana. Pada 1774 ia menjadi profesor fisika di Sekolah Royal di Como. Setahun kemudian, ia memperbaiki dan mempopulerkan electrophorus, sebuah alat yang menghasilkan muatan listrik statis. promosinya itu begitu luas sehingga ia sering dikreditkan dengan penemuannya, meskipun mesin yang beroperasi dalam prinsip yang sama pada tahun 1762 digambarkan oleh profesor Swedia Johan Wilcke.

Volta merupakan seorang fisikawan Italia. Ia terutama dikenal karena mengembangkan baterai pada tahun 1800. Ia melanjutkan pekerjaan Luigi Galvani dan membuktikan bahwa teori Galvani yaitu efek kejutan kaki kodok adalah salah. Secara fakta, efek ini muncul akibat 2 logam tak sejenis dari pisau bedah Galvani. Berdasarkan pendapat ini, Volta berhasil menciptakan Baterai Volta (Voltac Pile). Atas jasanya, satuan beda potensial listrik dinamakan volt.

Volta pensiun di tahun 1819 dalam real di Camnago, sebuah frazione Como sekarang disebut Volta Camnago setelah, di mana dia meninggal pada 5 Maret 1827. Ia dimakamkan di Camnago Volta.. Warisan Volta dirayakan oleh Temple di tepi Danau Como di pusat kota. Sebuah museum di Como, Gedung Voltian, telah dibangun untuk menghormatinya dan pameran beberapa peralatan asli ia digunakan untuk melakukan percobaan. Dekat Danau Como berdiri Olmo Villa, yang rumah Voltian Foundation, sebuah organisasi yang mempromosikan kegiatan ilmiah. Volta dilakukan studi eksperimental dan membuat penemuan pertama di Como. Atas jasanya, satuan beda potensial listrik dinamakan volt.

Daftar Pustaka :

https://www.temukanpengertian.com/2015/09/pengertian-potensial-listrik.html

https://www.biografiku.com/biografi-alessandro-volta-penemu/

Energi Potensial Listrik

~Energi Potensial Listrik~

Energi potensial listrik yaitu energi potensial (yang diukur dalam joule) yang dihasilkan dari gaya-gaya coulomb konservatif dan diasosiasikan dengan konfigurasi sejumlah muatan-muatan titik dalam sebuah sistem yang didefinisikan.

Energi potensial listrik juga merupakan suatu usaha yang dilakukan gaya Coulomb, untuk memindahkan muatan uji +q’ dari suatu titik ke titik yang lainnya. Besarnya energi potensial sebanding dengan usaha yang dilakukan oleh gaya Coloumb untuk memindahkan muatan uji +q’ dari suatu titik ke titik lainnya.

Energi Potensial dinyatakan dalam rumus :

EP termasuk besaran skalar

Ep= Energi Potensial Listrik satuannya Joule

k= Konstanta = 9.109 N C-2 m2

r= Jarak (m)

Q= Muatan sumber

q’= Muatan uji (Coulomb)

*Contoh Soal

Given :

Looking For : EPc =...?
Solution :

= -2,7 J

Biografi James Prescott Joule

James Prescott Joule, seorang ilmuwan Inggris yang namanya diabadikan menjadi satuan energi Joule ini lahir di Salford, Lancashire, Inggris pada 24 Desember 1818. James Prescott Joule merumuskan Hukum Kekekalan , yaitu “Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan.” Ia adalah anak seorang pengusaha bir yang kaya raya, namun sedikitpun ia tidak pernah merasakan pendidikan di sekolah hingga usia 17 tahun. Hal ini disebabkan karena sejak kecil ia selalu sakit-sakitan akibat luka di tulang belakangnya. Sehingga, ia terpaksa hanya tinggal di rumah sepanjang hari.

Karena itu, ayahnya sengaja mendatangkan guru privat ke rumahnya dan menyediakan semua buku yang diperlukan Joule. Tidak hanya itu, ayahnya bahkan menyediakan sebuah laboratorium khusus untuk Joule. Meskipun begitu, Joule tidak hanya mengandalkan pelajaran yang ia dapatkan dari guru privatnya. Joule tetap berusaha belajar sendiri sehingga sebagian besar pengetahuan yang dimilikinya diperoleh dengan cara belajar sendiri. Namun, ada satu pelajaran yang cukup sulit dipahaminya, yaitu Matematika. Setelah berusia 17 tahun Joule baru bersekolah dan masuk ke Universitas Manchester dengan bimbingan John Dalton, seorang ahli kimia Inggris yang begitu terkenal.

Joule dikenal sebagai siswa yang rajin belajar, rajin bereksperimen, dan juga rajin menulis buku. Bukunya yang berjudul Tentang Panas yang Dihasilkan oleh Listrik terbit pada tahun 1840 saat ia berusia 22 tahun. Tiga tahun kemudian tepatnya pada tahun 1843 bukunya mengenai ekuivalen mekanik panas terbit. Lalu, empat tahun berikutnya (1847) ia juga menerbitkan buku mengenai hubungan dan kekekalan energi. Buku-buku hasil karyanya tersebut begitu menarik perhatian Sir William Thomson atau dikenal dengan nama Lord Kevin. Sehingga, akhirnya Joule bekerja sama dengan Thomson dan menemukan efek Joule-Thomson. Efek tersebut merupakan prinsip yang kemudian dikembangkan dalam pembuatan lemari es. Efek tersebut menyatakan bahwa apabila gas dibiarkan berkembang tanpa melakukan kerja ke luar, maka suhu gas itu akan turun.

Ia adalah seorang yang hobi fisika. Dengan percobaan ia berhasil membuktkan bahwa panas (kalori) tak lain adalah suatu bentuk energi. Dengan demikian ia berhasil mematahkan teori kalorik, teori yang menyatakan panas sebagai zat alir. Joule (simbol J) adalah satuan SI untuk energi dengan basis unit kg.m2/s2. Nama joule diambil dari penemunya James Prescott Joule. Joule disimbolkan dengan huruf J. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Mayer of Heilbronn.

Daftar Pustaka :

https://www.biografiku.com/biografi-james-prescott-joule/

https://www.temukanpengertian.com/2015/09/pengertian-energi-potensial-listrik.html