Apa yang dimaksud dengan arus listrik dan satuannya?

Pengertian Arus Listrik dan Satuannya

Moh Nurrofiq 20/04/2012 Sains

(Pengertian Arus Listrik dan Satuannya) – Arus listrik adalah aliran muatan-muatan listrik pada suatu rangkaian tertutup. Dari konversi yang ada arus listrik digunakan arah seperti aliran muatan positif (kebalikan aliran elektron). Dalam bahasa yang lain arus listrik dapat timbul karena adanya beda potensial pada dua titik dan arahnya dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah.

Besarnya arus listrik dinamakan kuat arus listrik dan didefinisikan sebagai banyaknya muatan positif yang melalui suatu titik tiap satu satuan waktu.

Arus listrik terdapat satuan kuat arus listrik, yang mana kuat arus listrik adalah selang waktu ampere dan disingkat A, penggunaan satuan kuat arus listrik merupakan salah satu bentuk untuk mengenang ilmuwan fisika yang bernama Andre M. Ampere (1775-1836). Kuat arus listrik dapat diukur dengan menggunakan alat yang dinamakan amperemeter.

Daftar isi

1 Jenis
- 1.1 Arus searah
- 1.2 Arus bolak-balik
2 Karakteristik
- 2.1 Arah arus
- 2.2 Rapat arus
- 2.3 Kelajuan hanyutan
3 Referensi
4 Daftar pustaka

JenisSunting

Arus searahSunting

Arus searah adalah arus listrik yang nilainya tidak berubah yaitu positif atau hanya negatif saja.[7] Arus searah didefinisikan sebagai arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu. Peninjauan arus listrik pada waktu berbeda, tetap akan mendapatkan nilai yang sama.[8] Sumber arus searah diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan energi listrik yang mengalir secara merata setiap saat, seperti elemen volta, baterai, akumulator.[9]

Arus bolak-balikSunting

Arus bolak-balik adalah arus listrik yang memiliki arah arus yang berubah-ubah secara bolak-balik. Sifat arus bolak-balik berbeda dengan arus searah yang arah arusnya tidak berubah-ubah terhadap waktu. Bentuk gelombang dari arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida sehingga memungkinkan pengaliran energi secara efisien. Arus bolak-balik juga dapat mengalir dalam bentuk gelombang segitiga atau bentuk gelombang segi empat. Secara umum, penyaluran listrik arus bolak-balik dari sumber listrik menuju ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Arus bolak-balik juga dialirkan sebagai sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.[10]

KarakteristikSunting

Arus yang mengalir masuk suatu percabangan sama dengan arus yang mengalir keluar dari percabangan tersebut. $i 1 + i 4 = i 2 + i 3 {\displaystyle i_{1}+i_{4}=i_{2}+i_{3}}$ [11]

Untuk arus yang konstan, besar arus $I {\displaystyle I}$ dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:

I = Q t , {\displaystyle I={\frac {Q}{t}},}

di mana $I {\displaystyle I}$ adalah arus listrik, $Q {\displaystyle Q}$ adalah muatan listrik, dan $t {\displaystyle t}$ adalah waktu.

Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:[12]

I = d Q d t . {\displaystyle I={\frac {dQ}{dt}}.}

Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga $t {\displaystyle t}$ melalui integrasi:[11]

Q = ∫ d Q = ∫ 0 t i d t . {\displaystyle Q=\int dQ=\int _{0}^{t}{i}\ dt.}

Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah besaran skalar karena baik muatan $Q {\displaystyle Q}$ maupun waktu $t {\displaystyle t}$ merupakan besaran skalar.[11] Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah,[11] salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah vektor dan tidak membutuhkan operasi vektor.[11] Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah kekal maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam[11] sehingga $i 1 + i 4 = i 2 + i 3 {\displaystyle i_{1}+i_{4}=i_{2}+i_{3}}$ . Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang penghantar, bukan arah dalam ruang.[11]

Arah arusSunting

Definisi arus listrik yang mengalir dari kutub positif (+) ke kutub negatif (-) baterai (kebalikan arah untuk gerakan elektronnya)[11]

Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional.[13] Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif.[11] Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel elektron bermuatan negatif yang didorong oleh medan listrik mengalir berlawan arah dengan arus konvensional.[11] Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:[11]

Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.[11]

Konvensi demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.[11]

Rapat arusSunting

Rapat arus adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar.[11] Dalam SI, rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m2).[11]

I = ∫ J ⋅ d A , {\displaystyle I=\int \mathbf {J} \cdot d\mathbf {A} ,}

di mana $I {\displaystyle I}$ adalah arus pada penghantar, vektor J adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan kecepatan gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan dA adalah vektor luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen.[11] Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan dA maka J juga seragam dan sejajar terhadap dA sehingga persamaan menjadi:[11]

I = ∫ J d A = J ∫ d A = J A , {\displaystyle I=\int J\ dA=J\int dA=JA,}

maka

J = I A , {\displaystyle J={\frac {I}{A}},}

di mana $A {\displaystyle A}$ adalah luas penampang total dan $J {\displaystyle J}$ adalah rapat arus dalam satuan A/m2.[11]

Kelajuan hanyutanSunting

Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa perpindahan bersih ke arah mana pun juga.[11] Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak namun mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan medan listrik yang menghasilkan aliran arus.[11] Tingkat kelajuan hanyutan dalam penghantar lebih kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10−5 dan 10−4 m/s dibandingkan dengan sekitar 106 m/s pada sebuah penghantar tembaga.[11]

Simbol serta Satuan Kuat Arus

Besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian disebut dengan kuat arus. & karena mengalir maka arus listrik merupakan besaran vektor, yaitu besaran yg memiliki arah. Arah yg dimaksud adalah arah aliran muatan listrik.

Simbol dari besaran kuat arus dinyatakan dengan huruf I besar berasal dari kata dalam bahasa perancis, Intensite yang berarti intensitas. Kuat arus merupakan muatan listrik yang mengalir dalam waktu tertentu. Dalam hal ini dapat dirumuskan bahwa besarnya kuat arus ialah jumlah muatan (Q) dibagi dengan waktu (t).

Rumus Arus Listrik

Satuan kuat arus dinyatakan dalam Ampere atau disingkat dengan huruf A besar. Nilai kuat arus sebesar 1 Ampere adalah aliran muatan listrik sejumlah 1 Coloumb dalam waktu 1 detik. Muatan listrik merupakan satuan terkecil dari atom. Dalam inti atom terdapat muatan positif yang dinamai proton & muatan netral yang disebut neutron. Sedangkan pada kulit atom terdapat muatan negatif yg dikatakan elektron.

Satuan kuat arus yg lebih besar bisa dinyatakan dalam kiloAmpere disingkat kA (1kA=1000A) & utk satuan yg lebih kecil bisa dinyatakan dalam miliAmpere disingkat mA (1mA=1/1000A). Pada kenyataannya kuat arus sebesar 1kA paling jarang ditemui dalam rangkaian elektronika akan tetapi sebaliknya kuat arus sebesar miliAmpere & mikroAmpere lebih sering dijumpai.

Arus Listrik : Pengertian, Hambatan, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap

Tahukah anda apa yang dimaksud dengan arus listrik?? Jika anda belum mengetahuinya anda tepat sekali mengunjungi gurupendidikan.com. Karena pada kesempatan kali ini akan membahas tentang pengertian arus listrik, hambatan arus listrik, dan rumus arus listrik beserta contoh soalnya secara lengkap. Oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah sebuah aliran yang terjadi akibat jumlah muatan listrik yang mengalir dari satu titik ke titik lain dalam suatu rangkaian tiap satuan waktu. Arus listrik juga terjadi akibat adanya beda potensial atau tegangan pada media penghantar antara dua titik. Semakin besar nilai tegangan antara kedua titik tersebut, maka akan semakin besar pula nilai arus yang mengalir pada kedua titik tersebut. Satuan arus listrik dalam internasional yaituA (ampere), yang dimana dalam penulisan rumus arus listrik ditulis dalam simbol I (current).

Pada umumnya, aliran arus listrik sendiri mengikuti arah aliran muatan positif. Dengan kata lain, arus listrik mengalir dari muatan positif menuju muatan negatif, atau bisapula diartikan bahwa arus listrik mengalir dari potensial menuju potensial rendah. Berdasarkan arah alirannya, arus listrik dibagi menjadi 2 (dua) kategori, yakni :

Arus Searah (Direct Current/DC), dimana arus ini mengalir dari titik berpotensial tinggi menuju titik berpotensial rendah.
Arus Bolak-Balik (Alternating Current/AC), dimana arus ini mengalir secara berubah-ubah mengikuti garis waktu.

Hambatan Arus Listrik

Hambatan Hambatan listrik ialah sebuah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponenelektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yangmelewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:

R = V/I

Keterangan

V adalah tegangan
I adalah arus.
Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).

Rumus Kuat Arus Listrik

Kita sudahmengetahui tentang pengertian dari arus listrik, yaknialiran muatan listrik positif pada suatu penghantar dari potensial tinggi ke potensial rendah. Percobaan arus listrik dibawah sebaiknya dilakukan dengan 1 batre dan 2 batre untuk mengetahui perbedaan arus listriknya.

Pada baterai terdapat dua kutub yang potensialnya berbeda. Bilakedua kutub tersebut dihubungkan dengan lampu melalui kabel, maka akan terjadi perpindahan elektron dari kutub negatif ke kutub positif atau terjadi arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif, sehingga lampu dapat menyala.

Selanjutnya, Bila baterai yang dipakai dua buah, maka lampu akan menyala lebih terang. Bila baterai yang dipakai tiga buah, maka lampu menyala makin terang. Mengapa demikian? Hal ini dikarenakan beda potensial kutub positif dan kutub negatifnya makin besar sehingga muatan muatan listrik yang mengalir pada penghantar makin banyak atau arus listriknya makin besar.

Besarnya arus listrik (disebut kuat arus listrik) sebanding dengan banyaknya muatan listrik yang mengalir. Kuat arus listrik adalah suatukecepatan aliran muatan listrik. Dengan demikian, yang dimaksud dengan kuat arus listrik ialahjumlah muatan listrik yang melalui penampang suatu penghantar setiap satuan waktu. Jika jumlah muatan q melalui penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus I secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

I : kuat arus listrik (A)
q : muatan listrik yang mengalir (C)
t : waktu yang diperlukan (s)

Berdasarkan persamaan tersebut, bisa disimpulkan bahwa satu coulomb yaitu muatan listrik yang melalui sebuah titik dalam suatu penghantar dengan arus listrik tetap satu ampere dan mengalir selama satu sekon.

Mengingat muatan elektron sebesar -1,6 × 10-19 C, (tanda negatif (-) menunjukkan jenis muatan negatif), maka banyaknya elektron (n) yang menghasilkan muatan 1 coulomb dapat dihitung sebagai berikut.

1 C = n × besar muatan elektron

1 C = n × 1,6 × 10-19 C,

n=1/1,6

Jadi, dapat dituliskan 1 C = 6,25 × 1018 elektron.

Contoh Soal Arus Listrik

1. Muatan sebesar 180 coulomb mengalir dalam 30 detik. Hitunglah kuat arus listriknya!

Penyelesaian :

Diketahui :

Q = 180 C
t = 30 sekon

Ditanya I = …. ?

Jawab

I = Q/t
= 180 C/30s = 6 C/s
Jadi, besarnya arus listrik adalah 6 A.

2. Jika diketahui kuat arus sebuah sumber arus listrik adalah 5 A, hitunglah muatan yang mengalir selama 1 menit!

Penyelesaian

Diketahui
I = 5 A
t = 1 menit = 60 detik

Ditanya Q = …. ???

Jawab

I = Q/t
Q = Ixt
= 5 A x 60 s
= 300 C
Jadi, banyaknya muatan yang mengalir adalah 300 C.

Itulah ulasan tentang Arus Listrik : Pengertian, Hambatan, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara LengkapSemoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih

Baca juga refrensi artikel terkait lainnya disini :

Hukum Ohm : Pengertian, bunyi, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap
Gerak Melingkar Beraturan : Pengertian, Ciri, Besaran dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap
Fluida Dinamis : Pengertian, Jenis Aliran, Ciri Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap
Induksi Elektromagnetik : Pengertian, Penerapan, dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap
Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Sifat, Macam, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap
Arus Bolak-Balik : Pengertian, Keuntungan, Dan Contoh Soalnya Lengkap

Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Cari

Sebarkan ini:

Apa yang dimaksud kuat arus listrik

Jelaskan pengertian arus listrik

Ketahui Pengertian Arus Listrik

Arus listrik (electric current) atau listrik dinamis adalah aliran yang terjadi lantaran adanya jumlah muatan listrik. Muatan listrik tersebut mengalir dari satu titik ke titik lain dan kejadian tersebut berlangsung pada suatu rangkaian tiap satuan waktu.

Mengutip definisi menurut KBBI, listrik dinamis merupakan laju aliran listrik yang melalui bagian atau titik tertentu dalam rangkaian elektronika. Muatan tersebut ada beberapa macam, berupa elektron bermuatan positif atau negatif meliputi proton, ion positif, atau hole.

Disamping itu, arus listrik juga timbul karena terdapat perbedaan tegangan atau potensial pada media penghantar dua titik. Apabila tegangan semakin besar, maka akan berimbas pada arus listrik yang mengalir di kedua pipa sehingga juga kian membesar.

Satuan arus listrik internasional hadir dalam bentuk A atau Ampere. Sedangkan dalam penulisan rumus, pengertian arus listrik tergambar dengan simbol I (Current).

Untuk mengetahui besarnya arus listrik, kita bisa menggunakan alat bernama Basicmeter. Jika ingin tahu jumlah tegangan listriknya, maka bisa menggunakan Voltmeter. Sedangkan Amperemeter (Ammeter) berfungsi untuk mengukur kuat arus listrik.

Dalam dunia listrik ini, Anda tentunya sudah kerap mendengar alat bernama sakelar. Alat tersebut berperan sebagai media pemutus dan penyambung arus listrik, baik arus kuat maupun lemah.

Bagian-Bagian Arus Listrik

Mendefinisikan arus listrik, maka Anda akan mendapatkan tiga penjelasan seperti yang sudah kami rangkum berikut.

Aliran Muatan

Definisi umum dari arus adalahaliran muatan dari kutub positif menuju kutub negatif. Mudahnya, bisa kita ambil baterai sebagai contoh. Baterai bisa mengalirkan listrik apabila kita sambungkan pada dua kutub tersebut.

Beda Potensial

Pengertian arus listrik juga bisa kita ambil dari perbedaan tegangan di dua kutub. Sedikit menyerupai reaksi kimia, ketika dua tegangan kita satukan, arus akan terbentuk sampai kedua tegangan setara.

Baca juga: Perbedaan Listrik Statis dan Dinamis dari Muatan Listrik di Dalamnya

Aliran Elektron

Pengertian lain dari arus listrik terakhir adalah aliran elektron. Elektron akan bergerak dengan perantara (konektor/konduktor) dan mencapai tingkat kesetimbangan.

Sifat dan Jenis Arus Listrik

Pengertian arus listrik ternyata mempunyai sifat yang menimbulkan suatu energi pada sebuah rangkaian listrik. Sifat-sifat tersebut antara lain adalah menghasilkan energi panas, energi magnet, energi cahaya, serta reaksi kimia.

Sementara jenis arus listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu DC (Direct Current) dan AC (Alternating Current). Kedua jenis arus listrik tersebut sama-sama berpengaruh besar dalam keperluan harian.

Arus Listrik Direct Current (DC)

Ini merupakan arus searah. Arus yang mengalir dari titik dengan tegangan tinggi ke titik bertegangan rendah (kutub positif menuju negatif). Arus listrik seperti ini bisa kita temukan di baterai atau aki.

Sengatan listrik yang muncul ketika bersentuhan dengan arus listrik beraliran DC, kemungkinan tidak terlalu tinggi. Umumnya, pemanfaatan arus listrik DC ini berguna untuk alat elektronik. Produsennya menyelipkan converter yang berfungsi untuk mendeteksi agar jenis arus listrik bisa sesuai kebutuhan.

Arus Listrik Alternating Current (AC)

Pengertian arus listrik AC adalah arus yang mengalir tidak konsisten (berubah seiring garis waktunya). Jenis arus ini banyak kita jumpai dalam listrik hasil generator yang bersumber dari induksi.

AC mempunyai keunggulan, yaitu tingkat efisiensi tegangan terbilang besar. Selain itu,AC juga cenderung stabil dan tidak mudah terganggu distorsi.

Namun beda lagi jika sudah masuk ke jaringan listrik rumah, harus ada penurunan tegangan dan arus. Semisal pada komputer, power supply berperan untuk mengalirkan arus listrik ke perangkat pendukung.

Hambatan Arus Listrik

Perbandingan antara potensial listrik dari suatu komponen elektronik dengan arus listrik yang melaluinya merupakan pengertian hambatan arus listrik. Untuk mendapatkan hasilnya, kita bisa menggunakan rumusan di bawah ini.

R = V/I

R adalah Satuan SI untuk Hambatan (Ohm/R). Sedangkan V adalah tegangan dan I adalah arus.

Demikianlah penjelasan tentang pengertian arus listrik. Semoga bermanfaat. (R10/HR Online)

This post was last modified on Oktober 22, 2021 10:03 AM