Listrik Dinamis - Kelas 11

📚 Pendahuluan

Listrik dinamis adalah listrik yang dapat bergerak atau mengalir. Berbeda dengan listrik statis yang diam, listrik dinamis mengalir melalui penghantar dan membentuk arus listrik yang sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

Simulasi aliran elektron dalam penghantar

🔋 Arus Listrik (I)

Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang melewati suatu penghantar dalam waktu tertentu. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.

I = Q / t

I (Arus)

Ampere (A)

Q (Muatan)

Coulomb (C)

t (Waktu)

Sekon (s)

💡 Contoh Soal

Soal: Muatan sebesar 120 Coulomb mengalir melalui penghantar dalam waktu 30 sekon. Berapa besar arus listriknya?

Penyelesaian:

Diketahui: Q = 120 C, t = 30 s

I = Q / t = 120 / 30 = 4 A

Jawaban: 4 Ampere

⚡ Hukum Ohm

Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus yang mengalir melalui suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

V = I × R

V (Tegangan)

Volt (V)

I (Arus)

Ampere (A)

R (Hambatan)

Ohm (Ω)

Simulasi Hukum Ohm

💡 Contoh Soal

Soal: Sebuah lampu memiliki hambatan 20 Ω dan dialiri arus 2 A. Berapa tegangan yang diperlukan?

Penyelesaian:

Diketahui: R = 20 Ω, I = 2 A

V = I × R = 2 × 20 = 40 V

Jawaban: 40 Volt

🔌 Rangkaian Listrik

1. Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri, komponen disusun berurutan sehingga arus yang mengalir sama pada setiap komponen.

R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ...

Sifat Rangkaian Seri:

Arus sama di setiap komponen (I_total = I₁ = I₂ = I₃)
Tegangan terbagi (V_total = V₁ + V₂ + V₃)
Hambatan total adalah jumlah semua hambatan

2. Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel, komponen disusun bercabang sehingga tegangan pada setiap cabang sama.

1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...

Sifat Rangkaian Paralel:

Tegangan sama di setiap cabang (V_total = V₁ = V₂ = V₃)
Arus terbagi (I_total = I₁ + I₂ + I₃)
Hambatan total lebih kecil dari hambatan terkecil

💡 Contoh Soal Rangkaian Seri

Soal: Tiga resistor masing-masing 10 Ω, 20 Ω, dan 30 Ω dirangkai seri. Berapa hambatan totalnya?

Penyelesaian:

R_total = R₁ + R₂ + R₃ = 10 + 20 + 30 = 60 Ω

Jawaban: 60 Ω

💡 Contoh Soal Rangkaian Paralel

Soal: Dua resistor 6 Ω dan 12 Ω dirangkai paralel. Berapa hambatan totalnya?

Penyelesaian:

1/R_total = 1/6 + 1/12 = 2/12 + 1/12 = 3/12

R_total = 12/3 = 4 Ω

Jawaban: 4 Ω

💡 Energi dan Daya Listrik

Energi Listrik (W)

Energi listrik adalah kemampuan arus listrik untuk melakukan usaha. Energi listrik diukur dalam Joule atau kWh.

W = V × I × t = I² × R × t = V²/R × t

Daya Listrik (P)

Daya listrik adalah energi listrik yang digunakan setiap satuan waktu.

P = W / t = V × I = I² × R = V²/R

W (Energi)

Joule (J) atau kWh

P (Daya)

Watt (W)

1 kWh

3.600.000 Joule

💡 Contoh Soal

Soal: Sebuah setrika listrik 350 W digunakan selama 2 jam. Jika tarif listrik Rp 1.500/kWh, berapa biaya yang harus dibayar?

Penyelesaian:

W = P × t = 350 W × 2 jam = 700 Wh = 0,7 kWh

Biaya = 0,7 kWh × Rp 1.500 = Rp 1.050

Jawaban: Rp 1.050

🎯 Kuis Interaktif

Uji pemahamanmu tentang Listrik Dinamis!

Soal 1 dari 10

Arus listrik adalah...

Muatan listrik yang diam

Aliran muatan listrik per satuan waktu

Hambatan pada penghantar

Beda potensial listrik

Soal 2 dari 10

Satuan dari kuat arus listrik adalah...

Volt

Ampere

Ohm

Watt

Soal 3 dari 10

Rumus Hukum Ohm yang benar adalah...

V = I / R

V = I × R

V = R / I

I = V × R

Soal 4 dari 10

Jika hambatan suatu penghantar 10 Ω dan dialiri arus 5 A, maka tegangannya adalah...

2 V

15 V

50 V

100 V

Soal 5 dari 10

Pada rangkaian seri, hambatan total dihitung dengan...

Menjumlahkan semua hambatan

Mengalikan semua hambatan

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2

Membagi hambatan dengan jumlah resistor

Soal 6 dari 10

Pada rangkaian paralel, nilai yang sama pada setiap cabang adalah...

Arus listrik

Tegangan listrik

Hambatan

Daya listrik

Soal 7 dari 10

Satuan energi listrik yang umum digunakan PLN adalah...

Joule

Watt

kWh (kilowatt hour)

Volt

Soal 8 dari 10

Rumus daya listrik yang benar adalah...

P = I / V

P = V × I

P = R × t

P = Q / t

Soal 9 dari 10

Dua resistor 6 Ω disusun paralel. Hambatan totalnya adalah...

3 Ω

6 Ω

12 Ω

36 Ω

Soal 10 dari 10

Lampu 100 W digunakan 5 jam. Energi yang digunakan adalah...

0,2 kWh

0,5 kWh

5 kWh

500 kWh