ARUS LISTRIK

arus listrik adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuannya adalah ampere.

·         Kerapatan arusya luas penampang dirumuskan :

Besarnya luas penampang dirmuskan sebagai berikut  :

Rasio t dan j disebut resistivitas (  ) atau hambatan

Hokum ohm menyatakan : 

V = Ed

 

 

MEDAN MAGNET

sa

KAPASITOR DAN KAPASITANSI

1. Kapasitor adalah alat yang menyimpan energy potensial listrik dan muatan listrik.

Struktur kapasitor

                                 

                                               

Ø  Sifat-sifat kapasitor

Sifat-sifat kapasitor diantaranya yaitu :

1.       Dapat menyimpan muatan listrik

2.       Tidak dapat mengalirkan arus searah

3.       Dapat mengalirkan arus bolak-balik

4.       Variable untuk memilih panjang gelombang yang dikehendaki pesawat radio.

Ø  Kegunaan kapasitor

Ø  Kegunaan dari kapasitor sendiri adalah :

1.       Penyimpan muatan listrik

2.       Penghubung (coupling )

3.       Filter frekuensi tertentu

4.       Penyimpan arus

5.       Penerus arus AC

6.       Filter (penyaringan)

2.       Kapasitor dan kapasitansi

Kapasitas didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kaasitor untuk dapat menampung muatan electron untuk level teangan tertentu, dengan rumus :

Q=c x v

Dimana:

Q : muatan electron dalam satuan coulomb

C : nilai kapasitansi dalam F (farads)

Besar tegangan dalam V (volt)

Ø  Kapasitor keeping sejajar

Kapasitor keeping ssejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keeping konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

·         Perhitungan kapasitansi kapasitor keeping sejajar

C  =  ε₀  A

          d

C = Kapasitas kapasitor (F)

ε₀ =Permitivitas vakum (8 85x10‐12 C2N‐1m2 )

A = Luas penampang masing‐masing keping                (m2)

d = Jarak antar keping (m)

3.       Kapasitor dalam sambungan seri dan parallel

a.       Rangkaian seri

 

kapasitor yang akan dihubungkan seri akan mempunyai muatan yang sama.

b.      Rangkaian parallel

 

Kapasitor yang akan dihubungkan parallel, tegangan antara ujung ujung kapasitor adalah sama, yaitu sebesar V.

4.       Penyimpanan energy dalam kapsitor energy medan listrik

Sesuai dengan fungsinya, maka kapasitor yang mempunyai kapasitas yang besar akan dapat menyimpan energy yang besar pula.

 

DIELEKTRIK

Dielektrik adalah sejenis bahan Isolator listrik yang dapat dikutubkan (polarized) dengan cara menempatkan bahan dielektrik dalam medan listrik. Ketika bahan ini berada dalam medan listrik, muatan listrik yang terkandung di dalamnya tidak akan mengalir, sehingga tidak timbul arus seperti bahan konduktor, tapi hanya sedikit bergeser dari posisi setimbangnya mengakibatkan terciptanya pengutuban dielektrik. Oleh karena pengutuban dielektrik, muatan positif bergerak menuju kutub negatif medan listrik, sedang muatan negatif bergerak pada arah berlawanan (yaitu menuju kutub positif medan listrik) Hal ini menimbulkan medan listrik internal (di dalam bahan dielektrik) yang menyebabkan jumlah keseluruhan medan listrik yang melingkupi bahan dielektrik menurun. Jika bahan dielektrik terdiri dari molekul-molekul yang memiliki ikatan lemah, molekul-molekul ini tidak hanya menjadi terkutub, namun juga sampai bisa tertata ulang sehingga sumbu simetrinya mengikuti arah medan listrik
Walaupun istilah "isolator" juga mengandung arti konduksi listriknya rendah, seperti "dielektrik", namun istilah "dielektrik" biasanya digunakan untuk bahan-bahan isolator yang memiliki tingkat kemampuan pengutuban tinggi yang besarannya diwakili oleh konstanta dielektrik. Contoh umum tentang dielektrik adalah sekat isolator di antara plat konduktor yang terdapat dalam kapasitor. Pengutuban bahan dielektrik dengan memaparkan medan listrik padanya merubah muatan listrik pada kutub-kutub kapasitor
Penelitian tentang sifat-sifat bahan dielektrik berhubungan erat dengan kemampuannya menyimpan dan melepaskan energi listrik dan magnetik. Sifat-sifat dielektrik sangat penting untuk menjelaskan berbagai fenomena dalam bidan elektronika, optika, dan fisika zat padat.

KONDUKTOR ISOLATOR DAN MUATAN INDUKSI

KONDUKTOR ISOLATOR DAN MUATAN LISTRIK

Kelistrikan merupakan sesuatu yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari hari dan biasanya kita terlalu banyak memikirkan hal tersebut.  Penelitian terhadap bidang kelistrikan mempunyai sejarah yang panjang. Pengamatn terhadap gaya tarik listrik dapat ditelusuri sampai pada zaman yunani kuno. Pada zaman dahulu orang orang yunani kuno mengamati sebuah batu amber yang digosokkan,batu tersebut akan menarik benda kecil seperti jerami atau bulu.Kata “listrik” berasal dari kata yunani  untuk amber yaitu electron.

Klasifikasi bahan berdasarkan kemampuan elektron untuk melewatinya :

1.      Konduktor

Konduktor listrik adalah bahan yang sebagian elektronnya merupakan electron bebas yang tidak terikat pada atom dan dapat bergerak bebas melalui bahan. Umumnya sebuah konduktor bersifat netral, karena terdapat suatu ion kisi yang membawa satu muatan positif untuk tiap elekton bebas yang membawa satu muatan negative. Suatu konduktor dapat diberi muatan dengan cara menambah atau mengurangi electron electron bebasnya.

Beberapa material yang termasuk konduktor :

Tembaga, alumunium, besi, perak.

2.      Isolator

Isolator merupakan jenis bahan yang tidak dapat menghantarkan aus listrik, ini disebutkan karena struktur atonya. Electron electron terikat oleh protonnya. Kemungkinan electron dapat keluar dari ikatan intinya. Apabila tenaga dari luar jauh lebih besar dari daya tarik intinya, yaitu dengan memberikan tegangan listrik yang sangat tinggi. Peristiwa ini disebut bahwa isolator itu mendapat tebusan, karena tegangan tembusan telah tercapai. Bahan yang bersifat isolator contihnya kaca, mika, kayu.

Bahan isolator digunakan untuk memperlambat kehilangan dan penambahan panas pada suatu benda. Berikut contoh pemanfaatan bahan isolator dalam kehidupan sehari – hari:

a.       Pegangan panci, penggorengan dan setrika dibuat atau dilapisi plastic atau kayu. Jadi pada saat digunakan alat – alat tersebut tidak panas pada pegangannya.

b.      Masakan panas dalam wadah diberi alas kain sewaktu digunakan dimeja, agar meja tidak rusak karena panas.

c.       Pipa uap panas dipabrik – pabrik dibalut dengan asbes untuk mengurangi keluarnya panas dari uap keudara sekeliling.

d.      Termos adalah wadah yang dapat mempertahankan suhu benda didalamnya. Artinya termos mempertahankan benda panas tetap panas dan benda dingin tetap dingin.

Muatan Induksi

Pengisian muatan kesuatu benda dengan cara induksi tidak memerlukan terjadinya kontak dengan benda yang menginduksi. Ini berlawanan dengan cara pengisian melalui gosokan ( yang disebut Konduksi ), yang memerlukan adanya kontak antara kedua benda.

KAPASITANSI

Kapasitansi adalah jumlah elektron yang dapat disimpan dibawah tekanan yang diberikan oleh listrik (tegangan/voltase). Sifat kapasitansi dalam elektronika ditunjukkan oleh kapasitor. Kapasitor adalah sebuah komponen elektronik pasif yang menyimpan energi dalam bentuk medan elektrostatik (listrik statis). Oleh karena itu kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Pada dasarnya, sebuah kapasitor terdiri atas dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh ruang yang berisi bahan isolator. Lapisan isolator tersebut disebut sebagai bagian dielektrik pada kapasitor.
Kapasitansi berbanding lurus dengan luas permukaan pelat konduktor dan berbanding terbalik dengan jarak antar pelat.
Kapasitor juga berfungsi sebagai filter (penyaring) yang melewatkan arus listrik bolak-balik (AC) dan menahan arus listrik searah (DC).
Kapasitansi antara dua keping sejajar dinyatakan ke dalam persamaan V=Q/C. V adalah beda potensial listrik antara kedua permukaan pelat dan Q adalah nilai besaran yang menyatakan jumlah muatan yang melewati kedua pelat tersebut.
Pada rangkaian diatas, ketika saklar dalam keadaan terbuka maka kapasitor tidak akan terisi oleh muatan, tetapi jika saklar ditutup maka arus listrik akan mengalir dan kapasitor akan terisi oleh muatan. Proses pengisian berlangsung karena medan elektromagnet memaksa elektron ke pelat atas kapasitor dari kutub negatif baterai dan menarik elektron lain yang berada d pelat bawah menuju ke kutub positif baterai.
Konstanta Waktu Kapasitansi

Konstanta waktu yang dimaksud di sini adalah waktu yang diperlukan untuk mengisi muatan listrik sebuah kapasitor. Konstanta ini berbanding lurus dengan nilai kapasitansi kapasitor dan nilai hambatan resistor.
Konstanta waktu pada rangkaian resistor - kapasitor (R-C) adalah:
t = R x C
t = satuan waktu dalam detik (sekon)
R = nilai tahanan dalam satuan Ohm
C = nilai kapasitansi dalam satuan farad (F)

garis medan listrik dan dipol listrik

a. garis medan listrik
garis medan listrik adalah sebuah garis khayal/kurva khayal yang diganbarkan melalui sebuah daerah ruang sehingga garis singgungnya di setiap titik adalah dalam arah vector medan listrik dititik itu.
b. dipol listrik
dipol listrik adalah sepasang muatan listrik yang besarnya sama, yaitu q, tetapi tandanya berlawanan, yang terpisah sejauh d. momen dipole listrik p didefinisikan mempunyai besar p = qd. arah p adalah dari muatan, negative menuju positif.
sebuah dipole listrik dalam sebuah medan listrik mengallami sebuah torsi yang besarnya t = pE sin
dengan adalah sudut di antara arah p dan arah E. torsi vector  adalah  t = p X E
energi potensial untuk sebuah dipole listrik dalam sebuah medan listrik E bergantung pada orientasi dari momen dipole p terhadap medan itu
U = -p x E