Pengertian Arus Listrik, Rumus, Hambatan dan Contoh Soal – Coba kita perhatikan dua buah lampu senter berukuran bkecil dan besar. Lampu senter kecil membutuhkan dua buah baterai kecil dan lampu senter besar membutuhkan dua buah baterai besar.
Nyala yang dihasilkan dari dua buah senter tersebut jelas berbeda. Lampu senter besar menghasilkan nyala lebih terang.
Pengertian Arus Listrik, Rumus, Hambatan dan Contoh Soal
Mengapa bisa demikian? Mari baca penjelasan di bawah ini dan kamu akan menemukan jawabannya.
Pengertian Arus Listrik
Arus listrik ialah suatu aliran yang bisa terjadi karena adanya sejumlah muatan listrik yang mengalir dari sebuah titik menuju titik lain di dalam sebuah rangkaian dalam setiap satuan waktu. Arus listrik dapat terjadi sebab adanya tegangan atau beda potensial pada media penghantar di antara dua titik.
Apabila nilai tegangan di antara kedua titik semakin besar, maka nilai arus listrik yang mengalir pada kedua titik itu akan semakin besar juga.
Arus listrik mempunyai satuan internasional Ampere (A) dan dalam penulisan rumusnya arus listrik menggunakan simbol I (current). Arus listrik mengalir mengikuti arah aliran muatan positif, artinya bahwa aliran arus listrik berasal dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.
Hambatan Arus Listrik
Hambatan arus listrik adalah suatu perbandingan antara tegangan listrik dari sebuah komponen elektronik dengan aliran arus listrik yang melaluinya. Hambatan arus listrik bisa dituliskan dengan persamaan berikut ini.
Keterangan :
R : hambatan arus listrik (Ohm)
V : tegangan listrik (Volt)
I : arus listrik (Ampere)
Rumus Kuat Arus Listrik
Perhatikan gambar mengenai percobaan arus listrik yang dilakukan guna mengetahui perbedaan arus listrik di bawah ini.
Baterai memiliki dua buah kutub yang berbeda tegangannya. Masing-masing kutub dihubungkan oleh sebuah kabel ke lampu sehingga terjadi perpindahan elektron dari kutub negatif menuju kutub positif dan perpindahan atau aliran arus listrik itulah yang membuat lampu menyala.
Jika dalam percobaan digunakan dua buah baterai akan membuat lampu menyala lebih terang. Begitu juga jika baterai yang digunakan sebanyak 3 buah, maka lampu akan menyala lebih terang lagi dan begiru seterusnya. Nyala lampu yang semakin terang tersebut terjadi sebab beda tegangan pada kutub negatif dan kutub positifnya semakin besar dan menjadikan muatan listrik yang mengalir melalui penghantar semakin banyak artinya arus listrik semakin besar.
Kuat arus listrik ialah sebuah kecepatan aliran muatan listrik. Besarnya arus listrik atau kuat arus listrik berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang mengalir. Kuat arus listrik yakni jumlah muatan listrik yang melewati penampang sebuah penghantar dalam setiap satuan waktu.
Apabila jumlah muatan sebesar q melewati penampang penghantar dalam waktu t, maka kuata arus I bisa dituliskan dengan persamaan berikut.
Atau
Keterangan :
I : kuat arus listrik (Ampere/ A)
q : muatan listik yang mengalir (Coulomb/ C)
t : waktu (sekon/ s)
Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan persamaan di atas yaitu 1 Coulomb ialah muatan listrik yang mengalir dari suatu titik di dalam sebuah penghantar dengan arus listrik yang tetap 1 Ampere dan membutuhkan waktu 1 sekon untuk mengalir.
Perlu diingat bahwa elektron memiliki muatan senilai -1,6 x 10-19 C. tanda minus (-) menandakan jenis muatan negatif sehingga jumlah elektron (n) yang menghasilkan muatan 1 Coulomb bisa dicari dengan menggunakan rumus berikut.
1 C = n x jumlah muatan elektron
1C = n x -1,6 x 10-19 C
n =
Jadi, bisa disimpulkan bahwa 1 C = 6,25 x 1018 elektron
Tegangan Arus Listrik
Tegangan arus listrik sebagaimana dikutip dari lama Wikipedia ialah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam sebuah rangkaian listrik. Tegangan arus listrik memiliki satuan Volt (V). Besarnya tegangan listrik bisa digunakan untuk mengukur energi potensial suatu medan listrik yang mampu menilbulkan aliran listrik dalam suatu konduktor yang dipengaruhi oleh perbedaan tegangan listrik.
Tegangan listrik bisa membuat objek dengan muatan listrik negatif ditarik ke tempat dengan tegangan lebih tinggi dari tempat dengan tegangan lebih rendah.
Tegangan listrik bisa berasal dari beragam sumber, misalnya dari air dalam Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), solar dan bensin dalam mesin jenset, uap pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), angin pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), panas bumi serta kincir angin.
Contoh penggunaan tegangan listrik dalam kehidupan sehari-hari yakni pada saat menyalakan lampu dengan besaran yang sama, namun lampu pertama dinyalakan dengan aki berkapasitas 10 Volt dan lampu ke dua menggunakan aki berkapasitas 20 Volt, maka sudah bisa diketahui bahwa lampu dengan aki 20 Volt menyala lebih terang.
Contoh Soal
Suatu muatan bernilai 180 Coulomb membutuhkan waktu 30 detik untuk mengalir, maka berapa kuat arus listrik tersebut?
Penyelesaian :
Diketahui
Q : 180 C
t : 30 s
Ditanya
I : …?
Jawaban
Jadi, kuat arus listrik yang dihasilkan sebesar 6 Ampere.
Suatu sumber arus listrik mempunyai kuat arus sebesar 5 A. Berapakah muatan listrik yang mengalir dalam waktu 1 menit ?
Penyelesaian :
Diketahui
I : 5 A
t : 1 menit = 60 s
Ditanya
Q : …?
Jawaban
I =
Q = I x t = 5 x 60 = 300 C
Jadi, banyaknya muatan listrik yang mengalir ialah 300 Coulomb.
Arus listrik sebsar 2 Ampere mengalir melalui kawat dengan tegangan 12 Volt sehingga berapa besar hambatan yang pada penghantar ?
Penyelesaian :
Diketahui
I : 2 A
V : 12 V
Ditanya
R : …?
Jawaban
Jadi, besarnya hambatan pada penghantar ialah 6 Ohm.
Demikian penjelasan materi Pengertian Arus Listrik, Rumus, Hambatan dan Contoh Soal. Setelah membaca penjelasan di atas kalian bisa menerapkannya rumus-rumus tersebut pada rangkaian elektronik sederhana di sekitar kalian 🙂