Ringkasan Materi Listrik Arus Searah SMA Kelas 12 dan Penjelasannya
Ringkasan Materi Listrik Arus Searah SMA Kelas 12 dan Penjelasannya – Di zaman modern seperti sekarang, listrik banyak digunakan oleh manusia untuk berbagai macam kebutuhan, seperti untuk penerangan, menanak nasi, bahkan mencuci.
Selain bermanfaat untuk kehidupan sehari-hari, listrik juga menjadi salah satu bahan ajar dalam mata pelajaran Sains atau Fisika di sekolah. Salah satu sub bab pembelajaran listrik adalah listrik arus searah yang dipelajari di kelas 12 SMA.
Nah, dalam artikel ini Mamikos akan berikan ringkasan materi listrik arus searah SMA kelas 12 tersebut secara lengkap bagi yang ingin mempelajarinya.
Bagaimana Ringkasan Materi Listrik Arus Searah SMA Kelas 12?
Daftar Isi
Daftar Isi
Seperti yang sudah disebutkan tadi bahwa selain sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, listrik juga merupakan salah satu materi yang diajarkan oleh guru di sekolah, khususnya saat kamu menduduki kelas 12 SMA.
Dalam materi listrik, ada yang namanya listrik arus searah atau yang biasa juga disebut dengan istilah direct current.
Listrik arus searah merupakan sebuah arus listrik yang nilainya konstan atau tidak berubah. Dimana aliran arusnya hanya bermuatan positif atau negatif saja.
Sama seperti materi-materi yang lainnya, dalam materi listrik arus searah juga banyak sekali hal yang perlu kamu pelajari mulai dari pengertian, rangkaian hambatan, hingga contoh soalnya.
Jika kamu merupakan siswa kelas 12 SMA, maka materi listrik arus searah ini sangat penting untuk dipelajari dan dipahami dengan baik.
Nah, untuk membantumu dalam mempelajarinya, berikut Mamikos berikan ringkasan materi listrik arus searah SMA kelas 12 secara lengkap mulai dari pengertian, rangkaian hambatan, hingga contoh soalnya.
Ringkasan Materi Listrik Arus Searah SMA Kelas 12: Pengertian, Rangkaian Hambatan, & Contoh Soal
Pengertian Listrik Arus Searah
Direct current (DC) atau dalam bahasa Indonesia arus searah adalah sebuah aliran listrik (elektron) yang gerakannya dari titik energi potensial yang tinggi menuju ke titik energi potensial yang rendah.
Pada awalnya, arus searah ini dianggap sebagai sebuah arus listrik positif, hal ini dikarenakan mengalir dari sumber positif menuju negatif.
Namun, setelah dilakukan penelitian dan pengamatan yang terbaru, hasilnya ternyata menemukan bahwa arus searah sebenarnya merupakan suatu arus listrik negatif (elektron) karena mengalir dari kutub negatif menuju positif yang kemudian aliran elektron ini akan memunculkan lubang-lubang positif yang terlihat seperti mengalir dari kutub positif menuju negatif.
Mengutip dari Kompas.com, arus searah juga merupakan sebuah aliran searah yang muatan listriknya memiliki arah yang konstan.
Lebih jelasnya, arus searah adalah sebuah arus yang muncul dikarenakan adanya muatan listrik yang mengalir dari kutub negatif ke positif.
Muatan listrik tersebut tetap berada di dalam jalurnya dan tidak pernah kembali lagi ke tempat semulanya.
Arus searah juga konstan dalam perubahan waktunya hanya berubah ketika arus dinyalakan atau dimatikan saja.
Gejala-Gejala Kelistrikan
Selain pengertian, ringkasan materi listrik arus listrik searah SMA kelas 12 yang perlu dipelajari kedua adalah gejala-gejala kelistrikan yang berkaitan dengan listrik arus searah.
Mengutip dari Pendidikanpedia.com, gejala kelistrikan ditetapkan sebagai sebuah hukum. Berikut adalah beberapa hukum dan masing-masing penjelasannya:
1. Hukum Ohm
Dikarenakan rangkaian listrik arus searah memiliki polaritas tetap maka berlakulah hukum ohm.
Hukum ohm mengatakan bahwa sebuah rangkaian listrik akan mempunyai nilai kuat arus yang berbanding lurus dengan besaran tegangan.
Artinya, semakin besar tegangannya maka akan semakin kuat juga arusnya. Adapun rumus dari hukum ohm adalah sebagai berikut:
I = VR
Keterangan:
I = Kuat dari arus listrik (A)
V = Besaran dari tegangan listrik (V)
R = Hambatan listrik (Ohm)
2. Hukum Kirchoff I & II
Hukum yang kedua adalah hukum kirchoff, hukum ini terbagi menjadi dua yaitu hukum kirchoff I dan hukum kirchoff II.
Hukum kirchoff I mengatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk ke dalam rangkaian sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari rangkaian. Berikut adalah rumusnya:
I masuk = I keluar
Hukum kirchoff II mengatakan bahwa di dalam sebuah rangkaian yang tertutup tidak terjadi perubahan yang beda potensialnya.
Maksudnya, jumlah beda potensial di dalam loop sama dengan nol. Berikut adalah rumus dari hukum kirchoff II:
Vloop = 0
Rangkaian Hambatan
Hal ketiga yang harus dipelajari dalam ringkasan materi listrik arus searah SMA kelas 12 adalah rangkaian hambatannya.
Seperti yang sudah dijelaskan di atas, berdasarkan hukum ohm, luat dari arus listrik yang mengalir di dalam suatu rangkaian akan berbanding lurus dengan tegangan serta berbanding terbalik dengan hambatan listriknya.
Hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi hambatan listriknya maka akan semakin rendah pula kuat arus yang mengalir.
Hambatan listrik sendiri bisa diatur pada rangkaian seri maupun paralel, berikut penjelasan keduanya:
1. Rangkaian Seri
Pertama adalah rangkaian seri, dalam rangkaian ini hambatan dirangkai dengan cara yang berururtan, maksudnya seperti berikut ini:
Hambatan listrik pada rangkaian seri disusun secara berderet tanpa adanya titik percabangan seperti dalam contoh gambar di atas.
Dimana kuatnya arus listrik pada setiap hambatan memiliki nilai yang sama. Namun, untuk besaran tegangannya tidaklah sama antara titik A-B, B-C, dan C-D.
Rumus dari rangkaian seri digambarkan sebagai berikut:
2. Rangkaian Paralel
Kedua adalah rangkaian paralel, berbeda dengan rangkaian seri yang berderet. Pada rangkaian paralel rangkaian disusun dengan cara berjejer dan terdapat sebuah titik percabangan. Berikut adalah contoh gambarnya:
Berdasarkan contoh gambar di atas, diketahui bahwa hambatan listrik dirangkai secara paralel. Pada rangkaian ini, tegangan listrik antara titik a dengan b memiliki besaran yang sama.
Sementara itu, untuk mencari berapa total hambatan pengganti, kamu dapat menggunakan rumus berikut:
Energi Dan Daya Listrik
Rangkuman materi arus listrik searah SMA kelas 12 selanjutnya yang harus dipelajari adalah tentang energi dan daya listrik. Berikut adalah penjelasan keduanya.
1. Energi Listrik
Yang pertama yaitu energi listrik, yang dimaksud dengan energi adalah sebuah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Pada hal ini, maksudnya yaitu melakukan usaha dalam kelistrikan.
Contoh sederhananya yaitu Kulkas dapat menjadi dingin karena adanya energi listrik, kipas angin dapat menyala dan menghasilkan angin karena adanya energi lsitrik dan masih banyak lagi contoh lainnya.
Adapun rumus dari energi listrik digambarkan sebagai berikut:
Keterangan:
W = energi listrik (J)
t = waktu (s);
R = hambatan listrik (Ohm)
V = tegangan listrik (V)
I = kuat arus listrik (A)
2. Daya listrik
Setelah energi, ada yang namanya daya listrik. Yang dimaksud dengan daya listrik adalah besaran energi listrik setiap detiknya. Dimana daya listrik yang terdapat pada setiap alat listrik itu berbeda-beda besarannya.
Contoh sederhananya adalah apabila rice cooker atau mejikom membutuhkan 350 watt untuk menanak nasi. Maka energi listrik yang dibutuhkan oleh rice cooker setiap detiknya yaitu sebesar 350 J.
Berikut adalah rumus dari energi listrik:
Keterangan:
P = daya listrik (W)
W = energi listrik (J)
t = waktu (s)
Contoh Soal
Agar kamu memahami dengan baik rangkuman materi arus listrik searah kelas 12 SMA. Kamu dapat berlatih mengerjakan contoh soal arus listrik searah berikut ini.
Pak Saiful memasang lampu bohlam sebanyak 5 buah di rumahnya. Masing-masing lampu mempunyai daya mencapai 50 W. Selain lampu, Pak Saiful juga memasang satu buah AC dengan daya sebesar 500 W.
Yang mana dalam sehari, lampu yang ia pasang hanya digunakan selama kurang lebih 8 jam saja dan AC hanya selama 4 jam.
Apabila PLN mematok besaran tarifnya Rp 1000 per kWh, maka berapakah biaya yang harus dikeluarkan oleh Pak Saiful setiap bulannya?
Jawaban:
Berdasarkan soal di atas, diketahui sebagai berikut:
Yang menjadi pertanyaan adalah berapa biaya setiap bulannya?
Pembahasan:
Untuk menghitungnya, kamu harus terlebih dahulu mencari berapa besaran energi yang dibutuhkan oleh 5 buah lampu bohlam dan 1 buah AC tersebut. Maka berikut adalah cara menghitungnya.
Energi yang dibutuhkan oleh 5 lampu setiap harinya:
Energi yang dibutuhkan oleh 1 AC setiap harinya:
Besaran biaya pemakaian setiap harinya dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Biaya 1 hari = (2 kWh + 2 kWh) × Rp1.000
= Rp4.000
Maka biaya pemakaian selama 1 bulan (dibulatkan menjadi 30 hari) adalah sebagai berikut:
Biaya selama 1 bulan = Rp4.000 × 30
= Rp120.000
Jadi, biaya listrik yang harus dikeluarkan oleh Pak Saiful di setiap bulan yaitu mencapai Rp 120.000.
Nah, demikianlah rangkuman materi arus listrik searah SMA kelas 12 dan penjelasannya. Semoga dapat bermanfaat untuk kamu, ya!
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idaman mu: