Listrik Dinamis (SMA Kelas 12 / KTSP 2006) GGL, TEGANGAN JEPIT & HUKUM KIRCHHOFF

Halo, Fisikas! Senang bertemu kembali! Yuk, lanjut!

1. GGL (Gaya Gerak Listrik)
GGL adalah tegangan jepit pada ujung-ujung sumber tegangan ketika sumber tegangan tidak mengalirkan arus listrik.

2. Tegangan Jepit
Tegangan jepit adalah tegangan pada ujung-ujung sumber tegangan ketika sumber tegangan mengalirkan arus listrik.

Gambar 1: Hubungan GGL dan Tegangan Jepit

3. Hukum Kirchhoff
a). Hukum I
Bunyi:
"Semua jumlah arus listrik yang mengalir melalui titik percabangan sama dengan 0"

Gambar 2: Rumus Penerapan Hukum Kirchhoff I

b). Hukum II
"Dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL dan penurunan beda potensial sama dengan 0"

Gambar 3: Rumus Penerapan Hukum Kirchhoff II

Keterangan:
VAB = Tegangan jepit (volt)
ε = GGL (volt)
I = Kuat arus listrik (A)
r = Hambatan dalam (Ω)
R = Hambatan (Ω)

Catatan: ε bernilai (-) jika arus listrik mengenai bagian negatif (pendek) dari baterai terlebih dahulu.

Contoh soal:
Diberikan sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah loop dengan data ε1 = 6V,
ε2 = 9V, ε3 = 12V.

Gambar 4: Contoh Soal

Tentukan:
a). Kuat arus yang melalui R1, R2, dan R3.
b). Beda potensial antara titik B dan C.
c). Beda potensial antara titik B dan D.
d). Daya pada hambatan R1.

Pembahasan:

Gambar 5: Pembahasan 1 Contoh Soal

Gambar 6: Pembahasan 2 Contoh Soal

Gambar 7: Pembahasan 3 Contoh Soal

Catatan:
Untuk mencari beda potensial (V), arah arus listrik harus searah jarum jam. Contoh (diambil dari soal di atas):
I1 mengikuti arah jarum jam. Maka, yang semula I1 adalah -1A, akan tetap menjadi -1A, karena sudah searah jarum jam.
I2 berlawanan arah jarum jam. Maka, yang semula I2 adalah (2/3)A, aka menjadi -(2/3)A, karena diubah menjadi searah jarum jam.
Jadi, ketika kita mau mengubah arah jarum jam, nilai I pun menjadi kebalikannya, baik dari (+) menjadi (-), maupun (-) menjadi (+).

PENERAPAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI!
1. Smartphone

Gambar 8: Smartphone

Smartphone! Pasti tidak asing lagi dengan benda ini. Hidup semua orang seakan ada pada benda ini. Sekali saja ketinggalan, pasti balik lagi. Smartphone merupakan alat elektronik yang berjalan dengan listrik dinamis. Jika tidak disambungkan dengan charger, listrik dalam baterai smartphone lama-lama akan habis karena listrik sudah habis mengalir, dipakai smartphone.

2. Mesin Fotocopy

Gambar 9: Mesin Fotocopy

Bukannya mesin fotocopy itu berkerja dengan listrik statis, ya? Nah. Jawabannya, memang mesin ini bekerja dengan listrik statis. Akan tetapi harus ada listrik dinamis dulu (disambungkan ke sumber listrik) agar listriknya mengalir ke alat ini dan alat ini pun bisa berfungsi seperti semestinya.

INFO SINGKAT!

Gambar 10: Georg Ohm

Georg Ohm lahir di Erlangen, Bavaria pada tanggal 16 Maret 1789. Beliau dikenal sebagai ahli fisika dan matematika. Ohm menggunakan alat ciptaannya sendiri dalam penelitiannya dan menemukan bahwa ada proporsionalitas langsung antara beda potensial yang diterapkan di konduktor dan resultan arus listrik. Hubungan ini dikenal dengan Hukum Ohm. Pada akhirnya, beliau meninggal pada tanggal 6 Juli 1854 di Munich, Bavaria. 

Kesimpulannya...
Tegangan jepit adalah tegangan jepit pada ujung-ujung sumber tegangan ketika sumber tegangan mengalirkan arus listrik, sedangkan GGL adalah tegangan jepit pada ujung-ujung sumber tegangan ketika sumber tegangan tidak mengalirkan arus listrik. Lalu, hal ini diterapkan pada Hukum Kirchhoff.

Langsung saja ke materi Alat Ukur, Fisikas! Materi terakhir kita di Listrik Dinamis!
Baca: Listrik Dinamis (SMA Kelas 12 / KTSP 2006) ALAT UKUR

Sumber:
1. Pembelajaran Fisika Sekolah Dian Harapan Holland Village, Manado, kelas 12 IPA, tahun akademik 2019-2020.
2. 10 Ilmuwan Fisika Terkenal