Halo semuanya, jumpa lagi bersama saya Christian Sutantio di channel Jendela Science. Channelnya buat kalian yang ingin memahami pelajaran Matematika, Fisika, dan Kimia untuk tingkat SMA. Di video ini kita akan membahas pelajaran Fisika SMA kelas 12, yaitu tentang listir dinamis atau rangkaian arus searah. Dan di part yang pertama ini kita akan membahas Hukum Um, Hukum Kulom, dan Resistor. Untuk part-part berikutnya, bisa kalian klik link playlist di sebelah kanan atas ini.
Atau bisa juga kalian klik link di deskripsi untuk melihat videonya. Untuk mendapatkan pemahamannya lengkap, pastikan tonton terus video ini dari awal hingga akhir. Sebelum kita mulai, jangan lupa klik subscribe dengan menekan tombol di sebelah kanan bawah ini. Dan jangan lupa pencet bell-nya agar kalian tidak ketinggalan video-video terbaru dari kami.
Oke, langsung kita mulai ya. Kita langsung membahas di sini yaitu tentang hukum kulom, hukum ohm, dan resistor. Rumus yang pertama hukum kulom, ini kalian sudah kenal dari SMP, yaitu I sama dengan Ki per T. I itu kuat arus listrik dalam ampere, Ki itu muatan listrik dalam kulom, atau C besar namanya, dan T itu waktu dalam sekon. Selanjutnya adalah hukum ohm.
Hukum ohm itu V sama dengan I kali R. V adalah beda potensial atau tegangan dalam volt. I adalah kuat arus dalam amper dan R adalah hambatan dalam ohm. Kita ke rumus yang ketiga yaitu resistor dan hambat jenis. R sama dengan Rho L per A.
R ini adalah hambatan dalam ohm. Rho ini bukan masa jenis ya. Rho di sini adalah hambat jenis. Satuannya ohm meter. L adalah panjang kawat dalam meter dan A adalah luas penampang kawat dalam meter.
meter persegi. Oke, jadi ini adalah rumus untuk menghitung resistor yang bentuk kawat, yang memiliki hambat jenis Rho dengan panjang L dan dengan luas penampang sebesar A. Oke, kita ke rumus yang terakhir.
Resistor dan suhu. Jadi, resistor itu kalau misalkan dipanaskan, maka hambatannya juga akan meningkat. Nah, di sini misalkan hambatan resistor mula-mula itu R0. Dipanaskan dengan perubahan suhu sebesar delta T, maka hambatan setelah dipanaskan atau RT adalah R0 dikali 1 plus alpha delta T, di mana alpha adalah koefisien hambatan dalam per derajat Celcius atau per Kelvin. Nanti diketahui di soal.
Untuk lebih memudahkan, kita langsung ke contoh soal. Sebuah lampu pijar dialiri arus sebesar 0,75 Ampere. Oleh sebuah baterai yang menghasilkan beda potensial sebesar 6V. Tentukan yang A, hambatan lampu pijar, yang B, jumlah muatan dan jumlah elektron yang melalui lampu pijar tersebut dalam 1 menit.
Jadi, di sini kita identifikasi dulu yang diketahui adalah arus. Ini arus ya, berarti ini I. Kemudian di sini beda potensial, berarti ini adalah V. Kita cari yang pertama adalah hambatan lampu pijar.
Hambatan itu apa? Hambatan itu R. Diketahui V dan I, kita suruh mencari R, jadi kita pakai hukum Ohm. Oke, jadi V sama dengan I kali R ya, hukum Ohm ya.
Berarti 6 sama dengan 0,75 dikali R. Atau R sama dengan 6 dibagi 0,75. Hasilnya adalah R sama dengan 8 Ohm. Oke, kita ke soal B. Jumlah muatan dan jumlah elektron.
Muatan ini apa? Muatan ini lambangnya adalah Ki. Elektron ini itu apa?
Elektron itu N. Apa itu N? Nanti saya terangkan. Kita hitung dulu jumlah muatannya ya.
Berarti kita harus pakai hukum kulom. Oke, hukum kulom itu apa? I sama dengan Ki per T. I-nya tadi 0,75.
Ki-nya dikari ya. T ini apa? T ini adalah waktu. Waktunya adalah dalam sekon. Karena di sini masih 1 menit, kita harus jadikan sekon dikali 60, berarti 60 sekon.
Oke, jadi di sini masukkan 60, berarti Ki sama dengan 0,75 dikali 60. Atau Ki-nya sama dengan 45 coulomb. Nah, sekarang kita akan menghitung jumlah elektron. Sekarang gini, ini yang perlu diperhatikan ya. 1 elektron. 1 elektron.
Itu muatannya adalah 1,6 x 10-19 Coulomb. 1 elektron itu muatannya 1,6 x 10-19 Coulomb. Berarti kalau muatannya di sini adalah... 45 kulom ada berapa elektron? Berarti 45 kulom ini dibagi sama 1,6 x 10-19.
Jadi kalau misalkan 1,6 x 10-19 ini dilambangkan sebagai E, ini lambangnya E ya, maka kita bisa buat rumus N sama dengan Ki per E. Jadi sama dengan 45 per... 1,6 x 10-19. Kalau kita hitung, 45 dibagi 1,6 itu 28,125.
10-19-nya naik jadi 10-19. Atau kita jadikan bentuk baku 2,8125 x 10-20 elektron. Jadi ada 2,8125 x 10 pangkat 20 elektron yang mengalir melalui lampu pijar tersebut selama 1 menit.
Kita ke soal berikutnya. Kawat A memiliki hambatan 40 ohm. Jika kawat B memiliki hambat jenis 3 x kawat A, sedangkan diameternya 2 x kawat A, dan panjangnya setengah x kawat A, maka tentukan hambatan kawat B. Oke?
Nah, di sini ada hambat jenis. Hambat jenis itu apa? Hama jenis itu Rho, diameter itu D, terus panjang itu adalah L. Jadi kita pakai rumus yang mana ini?
Kita pakai rumus yang R sama dengan Rho L per A. Masih ingat rumusnya itu ya? Kita pakai di sini. Nah, terus diameternya ini untuk apa?
Diameternya ini untuk menghitung luas penampang. Luas penampang kawat dianggap sebagai sebuah lingkaran. Nah, karena lingkaran, maka luas penampangnya A-nya sama dengan PR kuadrat.
Atau kalau misalkan kita pakai diameter, berarti A sama dengan PR kuadrat. 1 per 4 pi D kuadrat. Ngerti ya?
Sebelum kita kerjakan, kita data dulu. Di sini kita membandingkan hambatan antara kawat A dan kawat B. Yang pertama diketahui apa?
Diketahui hambatan kawat A, 40 ohm. Berarti itu apa? RA ya.
RA, 40 ohm. Kemudian, kawat B memiliki hambat jenis 3 kali kawat A. Berarti apa?
Rho B sama dengan 3 Rho A. Oke? Diameternya 2 kali kawat A berarti DB, diameternya kawat B, sama dengan 2 kali diameternya kawat A. DB sama dengan 2 DA.
Nah yang terakhir, LB sama dengan setengah ya, setengah LA. Nah, untuk mengerjakan cara yang membandingkan seperti ini, di video-video yang lain saya sudah menjelaskan, yaitu dengan cara membagi rumus. Membagi rumus seperti apa?
Jadi gini, RA itu rumusnya apa? RA kan sama dengan Rho A La per A A. RB rumusnya apa? RB sama dengan Rho B LB per AB. Nah, dua rumus ini saya bagi.
Yang sebelah kiri dibagi jadi RA per RB. Yang sebelah kanan dibagi juga. Jadi seperti ini. Kemudian, tanda sama dengan yang dihapus ya. Kita taruh satu aja di tengah.
Jadi seperti ini. Kemudian kita masukkan data-data yang diketahui di soal. R A nya berapa tadi?
40 ya. Berarti di sini 40 per R B. R B nya di cari ya, kan kalian disuruh menentukan hambatan kawat B. Jadi di sini R B. Kemudian di sini R A nya biarkan dalam bentuk R A ya.
R A nya juga biarkan aja. Nah A A nya kita jadikan 1.4 P D A kuadrat. Kan tadi A sama dengan 1.4 P D kuadrat.
Berarti kalau A A luas penampangnya kawat A berarti sama dengan 1.4 P. DA kuadrat. DA ini diameter kawat A. Rho B kita langsung ganti ya. Diganti dengan apa?
Rho B-nya ini diganti dengan 3 Rho A. Oke. Terus LB setengah LA ya. Setengah LA. Jadi di sini setengah LA. Per.
Nah, harusnya kan 1 per 4 pi DB kuadrat. 1 per 4 pi DB kuadrat ini DB-nya langsung kita ganti dengan 2 DA. Sehingga ini akan menjadi 1 per 4 pi dalam kurung 2 dA kuadrat. Lihat ya. Lalu kita coret yang sama.
Apa saja yang sama? Rho A. Terus L A. Terus 1 per 4 pi. Ini 1 per 4 pi. Lalu kita hitung.
Di sini berarti 40 per R B. Nah, yang kanan tinggal apa ini? 1 per dA kuadrat. Tinggal seper dA kuadrat. Yang bawah masih ada 3 sama setengah di sini.
Jadi tulis saja di sini. 3 dikali setengah. Per yang bawah ini kan 2 DA dalam kurung kwadrat, berarti jadi 4 DA kwadrat.
Jadi di sini kemudian kita hitung 40 per RB sama dengan, ini kan seper DA kwadrat ya. Yang bawah saya balik aja langsung. Jadi di sini langsung menjadi dikali, 3-nya jadi di bawah, setengahnya jadi 2, 2 dikali 4 berarti 8 DA kwadrat. DA kwadratnya dicoret.
Lalu kali silang jadi 8RB sama dengan 120. RB-nya sama dengan 15 Ohm. Oke, ketemu jawabannya. Hambatan dari kaut B sebesar 15 Ohm.
Kita ke soal berikutnya. Contoh soal resistor dan suhu. Sebuah elemen pemanas memiliki hambatan 150 Ohm pada suhu 200 derajat Celcius. Dikah.
Koefisien hambatan kawat sebesar 0,005 per derajat Celcius tentukan hambatan elemen pemanas tersebut pada suhu 800 derajat Celcius. Jadi di sini kita data dulu yang diketahui apa. Yang diketahui kan hambatan mula-mula ya.
Pada 200 derajat itu kita anggap mula-mula. Jadi itu adalah R0. R0-nya 150 Ohm. Kemudian di sini ada Alpha.
Koefisien hambatan kawat itu alpha ya, alpha sama dengan 0,005 per derajat celcius. Terus kita butuhkan data apalagi delta T, perubahan suhunya berapa? Dari 200 dipanaskan sampai 800, berarti delta T-nya 800 dikurangi 200, 600. Oke, kita cari hambatan elemen pemanas tersebut pada 800 derajat celcius atau adalah apa? RT. RT apa rumusnya?
RT sama dengan R0 dalam kurung. 1 plus alpha delta T. Tinggal masukkan 150 dikali 1 plus 0,005 dikali 600. Jadi 150 dikali 1 plus 0,005 kali 600 hasilnya adalah 3 ya. Jadi 150 kali 1 plus 3, 150 kali 4, 600. Ya, sekian untuk video kali ini. Thank you for watching.
Jika kalian suka, silakan like dan share video ini. Jika ada saran, kritik, dan masukan, bisa kalian tulis di kolom komentar. Sampai jumpa di video selanjutnya.