Download Folie 1

Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
ILMU FISIKA
Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Unsoed
Oleh :
Mukhtar Effendi
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Electric Current
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
2
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Microscopic Model of Current
cross-sectional area A
length x
Volume is A x
n represents the number of
mobile charge carriers per
unit volume
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
3
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
The 12-gauge copper wire in a typical residential building
has a cross-sectional area of 3.31 x 10-6 m2. If it carries a
current of 10.0 A, what is the drift speed of the electrons?
Assume that each copper atom contributes one free
electron to the current. The density of copper is 8.95 g/cm3.
molar mass of copper is 63.5 g/mol
1 mol of any substance contains Avogadro’s number of atoms
(6.02 x 1023)
Knowing the density of copper, we can calculate the volume
occupied by 63.5 g (=1 mol) of copper:
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
4
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
5
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Resistance
the four colors on the circled resistors are red (=2), black (=0),
orange (= 103), and gold (=5%),
resistance value is 20 x 103 = 20 k with a tolerance value of
5% = 1 k .
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
6
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Calculate the resistance of an aluminum cylinder that
has a length of 10.0 cm and a cross-sectional area of
2.00 x 10-4 m2. Repeat the calculation for a cylinder of the
same dimensions and made of glass having a resistivity of
3.0 x 1010  m.
Hitunglah nilai hambatan silinder aluminium yang
panjangnya 10 cm dan tampang lintangnya 2 x 10-4m2.
Hitung pula silinder gelas yang memiliki dimensi yang
sama, yang hambat jenisnya sebesar 3 x 1010  m
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
7
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
the resistance of the aluminum
cylinder
for glass
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
8
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Resistance and Temperature
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
9
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
A resistance thermometer, which measures temperature by measuring
the change in resistance of a conductor, is made from platinum and
has a resistance of 50.0  at 20.0°C. When immersed in a vessel
containing melting indium, its resistance increases to 76.8 . Calculate
the melting point of the indium.
Sebuah termometer mengukur suhu dengan cara mengukur
perubahan hambatan dari sebuah penghantar yang terbuat dari
platinum yang memiliki hambatan 50  pada suhu 20 C.
Pada saat penghantar tersebut dimasukkan ke dalam wadah yang
berisi indium cair, hambatannya meningkat menjadi 76,8 . Hitunglah
titik leleh indium.
the temperature of the melting indium sample, is 157°C.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
10
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Electrical Power
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
11
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
An electric heater is constructed by applying a potential
difference of 120 V to a Nichrome wire that has a total
resistance of 8.00 . Find the current carried by the wire
and the power rating of the heater.
Sebuah pemanas listrik dibuat dengan menggunakan beda
potensial sebesar 120 V pada sebuah kawat Nikrom yang
memiliki hambatan 8 . Hitunglah arus yang mengalir pada
kawat tersebut dan daya yang muncul.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
12
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Electromotive Force
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
13
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
A battery has an emf of 12.0 V and an internal resistance of
0.05 . Its terminals are connected to a load resistance of
3.00  .
(A) Find the current in the circuit and the terminal voltage
of the battery.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
14
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
(B) Calculate the power delivered to the load resistor, the
power delivered to the internal resistance of the battery, and
the power delivered by the battery.
the power delivered by the battery is the sum
of these quantities, or 47.1 W.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
15
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Resistors in Series and Parallel
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
16
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Consider five resistors connected as shown in Figure below.
Find the equivalent resistance between points a and b.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
17
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
(A) Under steady-state conditions, find the unknown currents
I1, I2, and I3 in the multiloop circuit shown in Figure below.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
18
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
(B) What is the charge on the capacitor?
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
19
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Charging a Capacitor
Discharging a Capacitor
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
20
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
21
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
22
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
23
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
24
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
25
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
Sebuah kawat penghantar yang hambat jenisnya 
panjangnya l dan luas penampangnya A, dipotong menjadi 3
yang sama panjangnya. Ketiga batang kawat penghantar
tersebut diikat menjadi satu sehingga membentuk suatu
penghantar yang baru. Berapakah hambatan kawat
penghantar yang baru, nyatakan dengan R, jika R adalah
hambatan kawat sebelum dipotong-potong.
Mukhtar Effendi
Ilmu Fisika
26