1. Muatan Listrik
Semua benda
tersusun atas atom.
Atom terdiri atas:
- proton → bermuatan
positif (+)
- elektron → bermuatan
negatif (−)
- neutron → tidak
bermuatan
Dalam keadaan
normal, jumlah proton dan elektron pada atom seimbang sehingga benda bersifat
netral.
Jika benda:
- kehilangan
elektron
→ menjadi bermuatan positif
- mendapatkan
elektron
→ menjadi bermuatan negatif
Prinsip penting
Muatan listrik
dapat berpindah, tetapi muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
2. Sifat Muatan
Listrik
Ada dua jenis
muatan:
Muatan positif
Dilambangkan:
Muatan negatif
Dilambangkan:
Aturan interaksi:
Muatan sejenis →
tolak-menolak
Muatan berbeda
jenis → tarik-menarik
(+) ↔ (-) tarik-menarik
(+) ←→ (+) tolak-menolak
(-) ←→ (-) tolak-menolak
Ini merupakan
konsep dasar yang sangat sering digunakan dalam soal.
3. Listrik Statis
Listrik statis adalah kumpulan
muatan listrik yang berada dalam keadaan relatif diam pada suatu benda.
Contoh:
- rambut
tertarik sisir;
- balon
dapat menempel di dinding;
- tersengat
listrik kecil setelah berjalan di karpet;
- petir.
4. Cara Membuat
Benda Bermuatan
Benda dapat diberi
muatan dengan beberapa cara.
A. Gesekan
Dua benda berbeda
digosokkan sehingga elektron berpindah.
Contoh:
sisir plastik
digosok dengan rambut.
Akibatnya sisir
dapat menarik potongan kertas kecil.
B. Konduksi
Benda bermuatan
disentuhkan pada benda lain sehingga sebagian muatan berpindah.
C. Induksi
Benda dapat dibuat
bermuatan tanpa bersentuhan langsung dengan benda bermuatan.
Ini terjadi karena
muatan dalam benda mengalami pemisahan.
5. Hukum Coulomb
Gaya listrik
antara dua muatan dirumuskan:
Keterangan:
= gaya listrik (N) 
= muatan listrik (C) 
= jarak kedua muatan (m) 
= konstanta Coulomb
Hal penting
Jika jarak
diperbesar:
➡️
gaya listrik mengecil.
Jika muatan
diperbesar:
➡️
gaya listrik membesar.
Karena terdapat 
pada penyebut, perubahan jarak sangat
berpengaruh.
6. Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di
sekitar muatan yang masih mengalami pengaruh gaya listrik.
Kuat medan
listrik:
Untuk muatan
titik:
Satuan medan
listrik:
Arah medan listrik
Secara konvensi,
arah medan listrik adalah arah gaya yang dialami muatan positif.
7. Potensial
Listrik
Potensial listrik
berkaitan dengan energi potensial listrik per satuan muatan.
Secara sederhana:
Potensial listrik
menunjukkan energi listrik yang tersedia untuk setiap satuan muatan.
Satuannya:
Konsep potensial
listrik sangat penting untuk memahami tegangan listrik.
8. Tegangan
Listrik
Tegangan atau beda
potensial menyebabkan muatan listrik dapat bergerak dalam suatu rangkaian.
Sumber tegangan
misalnya:
- baterai;
- aki;
- generator;
- sel
surya.
Analogi
sederhananya:
Tegangan seperti
dorongan yang menyebabkan arus listrik dapat mengalir.
9. Arus Listrik
Arus listrik adalah aliran
muatan listrik melalui suatu penghantar.
Rumus:
Keterangan:
= kuat arus (A) 
= muatan (C) 
= waktu (s)
Jadi:
10. Arah Arus
Listrik
Ini sering
membingungkan.
Arah arus
konvensional
Secara konvensi:
dari potensial
tinggi (+) menuju potensial rendah (−).
Arah gerak
elektron
Elektron
sebenarnya bergerak:
dari kutub negatif
menuju kutub positif.
Jadi:
Arus konvensional:
+ ─────────────→ -
Elektron:
- ─────────────→ +
⚠️
Wajib dibedakan dalam soal.
11. Hambatan
Listrik
Hambatan listrik
adalah ukuran seberapa besar suatu bahan menghambat aliran arus listrik.
Simbol:
Satuan:
Hambatan kawat
dipengaruhi oleh:
- panjang
kawat;
- luas
penampang;
- jenis
bahan;
- temperatur.
Secara umum:
semakin panjang
kawat → hambatan semakin besar.
semakin besar luas
penampang → hambatan semakin kecil.
12. Hukum Ohm
Ini salah satu rumus
terpenting Modul 11.
atau:
atau:
Keterangan:
= tegangan (V) - = arus (A)
- = hambatan (Ξ©)
Contoh
Jika sebuah
resistor 
diberi tegangan 12 V:
Jadi arusnya:
3 A
13. Rangkaian Seri
Pada rangkaian
seri, komponen disusun dalam satu jalur.
Contoh sederhana:
R1
R2
────/\/\/────/\/\/────
│ │
└────── Baterai ─────┘
Ciri-ciri
Arus sama pada setiap
komponen:
Hambatan total:
Tegangan terbagi
pada komponen.
Jika satu komponen
putus?
➡️
seluruh rangkaian dapat terputus.
14. Rangkaian
Paralel
Pada rangkaian
paralel, arus mempunyai beberapa cabang.
┌── R1 ──┐
─────────┤ ├────────
└── R2 ──┘
Ciri utama
Tegangan sama pada tiap cabang:
Arus terbagi:
Hambatan total:
Untuk dua
resistor:
Keuntungan
rangkaian paralel
Jika satu lampu
mati, lampu lain masih dapat menyala.
Karena itu
instalasi listrik rumah pada prinsipnya menggunakan rangkaian paralel.
15. Seri vs
Paralel
|
Seri |
Paralel |
|
Satu jalur |
Banyak cabang |
|
Arus sama |
Tegangan sama |
|
Tegangan terbagi |
Arus terbagi |
|
|
|
|
Satu putus →
semua dapat mati |
Satu cabang
putus → cabang lain tetap bekerja |
Ini sangat penting
untuk UAS.
⚡ 16. Daya Listrik
Daya listrik
menunjukkan laju penggunaan energi listrik.
Dengan Hukum Ohm:
atau:
Satuan:
Contoh:
Lampu 220 V
dialiri arus 0,5 A.
Jadi daya lampu:
110 W
17. Energi Listrik
Energi listrik:
Karena:
maka:
Satuan SI:
Joule (J)
Dalam kehidupan
sehari-hari penggunaan listrik sering dinyatakan dalam:
kWh
(kilowatt-hour).
18. Konduktor dan
Isolator
Konduktor
Bahan yang mudah
menghantarkan listrik.
Contoh:
- tembaga;
- aluminium;
- besi;
- perak.
Isolator
Bahan yang sulit
menghantarkan listrik.
Contoh:
- karet;
- plastik;
- kaca;
- kayu
kering.
Contoh penerapan:
kabel listrik
menggunakan logam sebagai penghantar dan plastik/karet sebagai pelindung.
⚡ Kuis IPA Modul 11.1
Kelistrikan — 40 Soal
- Jumlah soal: 40 soal
- Pilih satu jawaban yang paling tepat.
- Setelah menjawab, pembahasan akan muncul.
- Perhatikan konsep muatan, arus, tegangan, hambatan, dan rangkaian listrik.
- Beberapa soal membutuhkan perhitungan sederhana.
π Kuis Selesai!
Nilai Anda:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar