Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya

Berikut ini merupakan artikel yang akan membahas mengenai elektrodinamika, arus listrik, pengertian arus listrik, definisi arus listrik, definisi listrik, pengertian listrik, satuan arus listrik, pengertian kuat arus listrik, kuat arus listrik, pengertian muatan listrik, alat untuk mengukur kuat arus listrik, satuan tegangan listrik, satuan kuat arus listrik, satuan arus listrik, rumus listrik, rumus kuat arus listrik, contoh soal kuat arus listrik.

Arus Listrik

1. Pengertian Arus Listrik

Di SMP, Anda pernah mempelajari konsep muatan listrik. Masih ingatkah mengapa sebuah benda dapat bermuatan listrik? Dalam tinjauan mikroskopik, sebuah benda dikatakan bermuatan listrik jika benda tersebut kelebihan atau kekurangan elektron. 

Oleh karena elektron bermuatan negatif, benda yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif, sedangkan benda yang kekurangan elektron akan bermuatan positif.

Gambar berikut ini memperlihatkan dua buah bola bermuatan listrik. Bola A memiliki jumlah muatan positif lebih banyak daripada bola B. 
Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
Aliran muatan positif dari bola A (potensial tinggi) ke bola B
(potensial rendah)
Ketika bola A dan bola B dihubungkan dengan sebuah paku (konduktor), sebagian muatan positif dari bola A akan mengalir melalui paku menuju bola B sehingga dicapai keadaan setimbang, yakni muatan listrik bola A dan B menjadi sama. 

Bola A dikatakan memiliki potensial listrik lebih tinggi daripada bola B. Perbedaan potensial listrik inilah yang mendorong muatan positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Aliran muatan listrik positif ini disebut arus listrik.

Arus listrik mengalir secara spontan dari potensial tinggi ke potensial rendah melalui konduktor, tetapi tidak dalam arah sebaliknya. 

Aliran muatan ini dapat dianalogikan dengan aliran air dari tempat (potensial gravitasi) tinggi ke tempat (potensial gravitasi) rendah. 

Bagaimanakah agar air mengalir terus-menerus dan membentuk siklus, sementara air tidak dapat mengalir secara spontan dari tempat rendah ke tempat tinggi? 

Satu-satunya cara adalah menggunakan pompa untuk menyedot dan mengalirkan air dari tempat rendah ke tempat tinggi. 

Demikian pula dengan arus listrik. Arus listrik dapat mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi menggunakan sumber energi, misalnya pompa pada air. 

Sumber energi ini, di antaranya adalah baterai. Analogi arus listrik dengan aliran air yang terus-menerus diperlihatkan pada gambar berikut ini.
Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
Analogi arus listrik
Sejauh ini Anda telah mempelajari bahwa arus listrik adalah aliran muatan positif. Pada kenyataannya, pada konduktor padat, aliran muatan yang terjadi adalah aliran elektron (muatan negatif), sementara muatan positif (inti atom) tidak bergerak. 

Aliran elektron ini berlawanan dengan aliran muatan positif, yakni dari potensial rendah ke potensial tinggi. 

Oleh karena arus listrik telah didefinisikan sebagai aliran muatan positif, arah arus listrik pada konduktor padat adalah kebalikan dari aliran elektron, seperti diilustrasikan pada gambar berikut ini.
Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
Arah arus listrik pada konduktor padat
berlawanan dengan arah aliran elektron

Kuat Arus Listrik

Ketika sebuah bola lampu dihubungkan pada terminal-terminal baterai dengan menggunakan konduktor (kabel), muatan listrik akan mengalir melalui kabel dan lampu sehingga lampu akan menyala. 

Banyaknya muatan yang mengalir melalui penampang konduktor tiap satuan waktu disebut kuat arus listrik atau disebut dengan arus listrik. Secara matematis, kuat arus listrik ditulis sebagai:
Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
dengan: I = kuat arus listrik (ampere; A),
           Q = muatan listrik (coulomb; C), dan
            t = waktu (sekon; s).

Satuan kuat arus listrik dinyatakan dalam ampere, disingkat A. Satu ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar satu coulomb yang melewati penampang konduktor dalam satu sekon (1 A = 1 C/s).

Oleh karena yang mengalir pada konduktor padat adalah elektron, banyaknya muatan yang mengalir pada konduktor besarnya sama dengan kelipatan besar muatan sebuah elektron, qe = e = 1,6 × 10–19 C. Jika pada konduktor tersebut mengalir n buah elektron, total muatan yang mengalir adalah:
Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
Contoh Soal:

Pengertian, Rumus dan Satuan Untuk Mengukur Kuat Arus Tegangan Listrik dalam Elektrodinamika serta Contoh Soalnya
Jadi demikianlah pembahasan kita untuk kesempatan kali ini, semoga materi yang terkandung didalam artikel ini dapat memberi manfaat untuk para sahabat pembaca semua. Salam Sukses!!!