Materi & Rumus Arus Listrik Dan Pengukurannya Fisika Kelas 10

ARUS LISTRIK DAN PENGUKURANNYA   
    Arus listrik adalah aliran muatan-muatan listrik yang melalui suatu penghantar. Dalam suatu rangkaian listrik, dapat terjadi arus listrik jika terdapat beda potensial listrik (beda tegangan listrik).
    Semakin banyak muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu dikatakan semakin besar (kuat) arus listriknya. Arah arus listrik dalam suatu rangkaian listrik yaitu dari potensial tinggi ke potensial rendah.
    Kuat arus listrik dapat diukur dengan alat amperemeter, yang dapat dirakit dari alat basic meter yang dipasang dengan Shunt. Beda potensial listrik dapat diukur dengan alat voltmeter, yang dapat dirakit dari alat basic meter yang dipasang dengan Multiflier.

1. Cara membaca skala hasil ukur amperemeter dan voltmeter
    Sebelum Anda mempraktikkan penggunaan amperemeter dan voltmeter, perhatikan contoh membaca hasil ukur dengan amperemeter dan voltmeter berikut.

a. Alat ukur amperemeter

b. Alat ukur voltmeter

2. Dalam Rangkaian alat listrik
    Dalam serangkaian alat diperlukan cara tertentu. Untuk amperemeter harus dipasang secara seri dengan alat listrik, sedangkan voltmeter harus dipasang secara paralel dengan alat listrik. Perhatikan dibawah ini.

a. Rangkaian amperemeter

b. Rangkaian voltmeter

Percobaan 5.1

    Rangkailah alat-alat seperti di atas. Tutup saklar S dan catat besar kuat arus yang mengalir. Ulangi kegiatan ini sampai 2 kali dengan mengubah-ubah posisi tombol hambatan geser dan masukkan hasilnya pada tabel.




Percobaan 5.2

    Rangkailah alat-alat seperti di atas. Tutup saklar S dan catat beda potensial listrik. Ulangi kegiatan ini sampai 2 kali dengan mengubah-ubah posisi tombol hambatan geser dan masukkan hasilnya pada tabel.





* Kuat arus listrik (I)
   Kuat arus adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui suatu penghantar tiap detik.

   
    Besarnya kuat arus yang mengalir melalui rangkaian listrik dapat diukur dengan alat amperemeter

Read more

Materi Dan Contoh Soal Hukuk OHM Pada Penghambat Tetap Fisika

HUKUM OHM PADA PENGHAMBAT TETAP
    Di awal bab ini telah dijelaskan bahwa penyebab adanya arus listrik karena adanya beda potensial listrik. George Simon Ohm, orang yang pertama kali menemukan hubungan kuat arus listrik yang mengalir melalui penghantar yang berhambatan tetap dengan beda potensial ujung-ujung penghantar tersebut.
    Menurut George Simon Ohm menyatakan “Besarnya beda potensial listrik ujung-ujung penghantar yang berhambatan tetap sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir melalui penghantar tersebut selama suhu penghantar tersebut dijaga tetap”.

    Dari penyelidikan lebih lanjut dengan menggunakan penghantar yang berhambatan R, tenyata diperoleh:

Percobaan 5.3: Hukum Ohm

Rangkailah alat-alat seperti di atas. Tutup saklar S dan catat besar kuat arus yang mengalir dan beda potensial listrik. Ulangi kegiatan ini sampai 2 kali dengan mengubah-ubah posisi tombol hambatan geser dan masukkan hasilnya pada tabel. Adapun susunan kolom pada tabel yang dibuat adalah beda potensial (v) volt, kuat arus listrik (I) ampere, dan V⁄ I

Bagaimana hubungan antara V dan I? Berapa nilai rata-rata dari ? Bagaimana nilai rata-rata dan nilai R? Apakah kesimpulan yang Anda dapatkan!

Contoh soal

1. Jika ujung-ujung sebuah penghantar yang berhambatan 5 Ohm diberi beda potensial 1,5 volt, maka berapakah kuat arus listrik yang mengalir?
Penyelesaian:

2. Pada saat ujung-ujung sebuah penghantar yang berhambatan 50 ohm diberi beda potensial, ternyata kuat arus listrik yang mengalir 50 mA. Berapakah beda potensial ujung-ujung penghantar tersebut?
Penyelesaian:

Read more

Contoh Soal Fisika Perpindahan Kalor kelas 10

2.   Sebuah benda hitam pada saat dipanaskan sampai suhu 27 ^C memancarkan energi 10 joule. Berapakah energi yang dipancarkan oleh benda hitam tersebut jika dipanaskan sampai 127 ^C?
Penyelesaian:

Read more

Rumus Perpindahan Kalor Radiasi Fisika kelas 10

Radiasi
    Antara bumi dengan matahari terdapat ruang hampa yang tidak memungkinkan terjadinya konduksi dan konveksi. Akan tetapi panas matahari dapat kita rasakan. Dalam hal ini kalor tidak mungkin berpindah dengan cara konduksi ataupun konveksi. Perpindahan kalor dari matahari ke bumi terjadi lewat radiasi (pancaran). Jadi radiasi adalah perpindahan kalor tanpa zat perantara.
    Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi (pancaran) kalor dinamakan termoskop.
    Dua buah bola lampu dihubungkan dengan pipa U berisi alkohol yang diberi warna. Bola lampu A dihitamkan, sedangkan bola lampu B tidak. Bila pancaran kalor jatuh pada bola A, tekanan gas di dalam bola A, bertambah besar dan permukaan alkohol di bawah B akan naik. Bila A dan B bersama-sama diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah A tetap turun dan permukaan alkohol di bawah B naik. Hal ini menunjukkan bahwa bola hitam menyerap kalor lebih banyak daripada bola lampu yang tidak dihitamkan.

   
Banyaknya kalor yang dipancarkan tiap satuan luas, tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan :

Read more

Rumus Perpindahan Kalor Konveksi Fisika kelas 10

    Perpindahan kalor secara konveksi (aliran) adalah perpindahan kalor karena aliran zat yang dipanaskan. Konveksi hanya terjadi pada zat yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan zat gas.

a. Konveksi dalam zat cair
    Bila air dipanaskan, air akan memuai sehingga massa jenisnya berkurang. Karena massa jenisnya berkurang maka air ini menjadi lebih ringan dan naik ke atas. Tempatnya kemudian digantikan oleh air yang lebih dingin dari atas, yang turun karena massa jenisnya lebih besar. Gerakan atau sirkulasi air tersebut dinamakan arus konveksi.

    Penerapan konveksi kalor dalam air pada kehidupan sehari-hari.
1) Pemanasan air dalam ketel 
    Pada saat kita memanaskan air dalam ketel, maka terjadi pemindahan kalor secara konduksi dan konveksi.

2) Sistem aliran panas 
    Di hotel-hotel besar, tiap-tiap kamar mandi biasanya disediakan kran air dingin dan kran air hangat. Air panas dialirkan dari tempat pemanasan dan penyimpanan air panas ke seluruh bangunan secara konveksi.
Keterangan gambar 4.15:

    Pada saat air dalam ketel dipanasi, maka air panas dalam ketel naik mengisi tangki penyimpanan dan air dingin dalam tangki penyimpanan turun ke ketel pemanasan sehingga keseluruhan air dalam sistem menjadi panas. Jika kran A dibuka, air panas di bagian atas tangki penyimpanan keluar dan air dingin dari pusat persediaan air masuk ke tangki B melalui pipa dengan katub yang diatur oleh gerakan naik turunnya bola pelampung, sehingga jumlah air dalam sistem tetap. Demikian seterusnya sehingga air panas terus tersedia. Pipa C berfungsi untuk mengalirkan uap panas atau limpahan air yang terjadi karena pemanasan.







b. Konveksi dalam udara
    Arus konveksi pada udara atau gas terjadi ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin turun. Konveksi udara dapat dilihat pada gambar di bawah. Jika lilin dinyalakan akan terjadi aliran udara panas dalam alat. Dengan menggunakan asap dari obat nyamuk yang dibakar, aliran udara terlihat. Udara panas akan naik dan udara dingin akan turun.
    Penerapan konsep konveksi kalor dalam udara pada kehidupan sehari-hari dapat dilihat pada terjadinya angin laut, angin darat dan pembuatan cerobong asap pada tangki pabrik.

1) Angin laut (terjadi siang hari)
    Pada siang hari daratan lebih cepat panas dari pada lautan. Akibatnya udara di atas daratan naik, dan kekosongan tersebut akan digantikan oleh udara yang lebih dingin dari atas laut yang bertiup ke darat. Maka terjadilah angin laut.

2) Angin darat (terjadi malam hari)
    Pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari pada lautan, karena daratan lebih cepat melepaskan kalor. Akibatnya udara panas di lautan naik dan kekosongan tersebut digantikan oleh udara yang lebih dingin dari atas daratan yang bertiup ke laut. Maka terjadilah angin darat.

3) Pembuatan cerobong asap pada tungku pabrik
    Pada tungku pabrik biasanya dipasang cerobong asap agar selalu ada tarikan oleh udara ke atas. Sebelum ada pemanasan di dalam tungku, massa jenis udara dalam cerobong sama dengan massa jenis udara di luar cerobong. Setelah ada pemanasan, udara di dalam tungku memuai sehingga udara dari luar cerobong yang lebih dingin dan massa jenisnya lebih besar akan mendesak udara panas dalam cerobong ke atas. Semakin tinggi cerobong semakin besar tarikannya, sebab perbedaan massa jenis gas dalam cerobong dan massa jenis udara dari luar makin besar.

Read more