Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus, Alat dan Contoh Soal – Kehidupan manusia saat ini sangat bergantung pada listrik. Hampir semua kegiatan manusia memerlukan tenaga listrik. Ada peralatan kecil yang membutuhkan listrik dalam jumlah sedikit dan ada pula peralatan yang membutuhkan listrik dalam jumlah banyak.
Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus, Alat dan Contoh Soal
Materi yang akan dijelaskan pada kesempatan ini adalah pengertian kuat arus listrik beserta rumus, alat ukur dan contoh soal kuat arus listrik.
Pengertian Kuat Arus Listrik
Ialah aliran muatan listrik yang mengalir melalui sebuah konduktor dalam waktu tertentu. Muatan listrik yang melewati suatu penghantar dinamakan elektron-elektron yang pergerakannya bebas. Aliran arus listrik dalam sebuah penghantar hampir sama dengan aliran kalor dalam suatu benda di mana kalor bergerak dari suatu benda bersuhu tinggi menuju benda lain bersuhu lebih rendah.
Aliran kalor dapat dihentikan apabila dua benda tersebut memiliki kesamaan kalor atau keteimbangan termal. Hal yang sama akan berlaku apabila terdapat dua titik yang memiliki tegangan yang sama. Arus listrik berasal dari tegangan tinggi menuju tegangan yang lebih rendah, dari kutub positif menuju kutub negatif serta dari anoda menuju katoda.
Keterangan :
I : arah arus listrik
e : arah elektron berlawanan
Gambar di atas menunjukkan bahwa arus listrik memiliki arah yang berlawanan dengan arus elektron. Perpindahan muatan listik bisa terjadi jika ada tegangan. Tegangan didapatkan dari sebuah sumber listk, misalnya akumulator atau baterai. Setiap sumber listik selalu memiliki kutub negatif (-) dan kutub positif (+).
Kutub-kutub baterai tersebut dihubungkan dengan jalur penghantar secara berkelanjutan. Perhatikan gambar berikut ini.
Terdapat dua gambar di atas yaitu gambar a dan gambar b. Sumber beda potensial pada gambar di atas ditunjukkan dengan simbol berikut.
Garis panjang menandakan kutub positif dan garis pendek menandakan kutub negatif. Alat yang dihubungkan dengan baterai bisa berupa pemanas, radio, bola lampu atau lainnya.
Pada saat rangkaian elektronik terbentuk, muatan listrik bisa bergerak melalui kawat dalam rangkaian dari kutub satu menuju kutub lainnya. Aliran muatan dinamakan arus listrik.
Arus listrik bisa dibedakan menjadi dua macam menurut arah alirannya yakni :
- Searah (Direct Current/ DC) ialah aliran arus yang berasal dari titik dengan potensial tinggi mengalir ke titik dengan potensial rendah.
- Bolak Balik (Alternating Current/ AC) ialah aliran arus yang secara dinamis mengalir tergantung pada garis waktu.
Rumus Kuat Arus Listrik
Adanya arus listrik yang bergerak melewati sebuah penghantar dianggan sebagai besarnya jumlah muatan yang melewatinya setiap satuan waktu di sebuah titik sehingga bisa dituliskan menggunakan persamaan berikut ini.
Keterangan :
I : kuat arus listrik (A)
Q : muatan listrik (C)
t : waktu (s)
Dinyatakan dalam satuan Ampere untuk mengenang Ander Marie Ampere (1775 – 1836) seorang ilmuwan fisika Perancis.
Suatu konduktor mempunyai jumlah elektron bebas yang banyak artinya bahwa jika sebuah kawat penghantar dihubungkan ke kutub-kutub baterai maka kenyataannya elektron-elekrton bermuatan negatif yang mengalir pada kawat tersebut.
Pada saat pertama kali kawat penghantar dihubungkan, tegangan di antara kutub-kutub baterai menimbulkan area yang disebut medan listrik dalam kawat dan paralel terhadapnya sehingga elektron-elektron tersebut berpindah dari kutub negatif baterai dan menuju ujung kawat lain.
Aliran elektron yang bergerak secara berkelanjutan melalui kawat penghantar yang dapat terjadi pada waktu kawat dihubungkan di masing-masing kutub baterai.
Berdasarkan ketentuan mengenai muatan negatif dan muatan positif yakni muatan positif bergerak dalam satu arah yang tetap sama dengan muatan negatif yang arah alirannya berlawanan. Jika kita berbicara tentang aliran arus listrik dalam rangkaian, yang dimaksud ialah arah aliran muatan positif.
Arah arus yang serupa dengan arah muatan positif dinamakan arus konvensional.
Alat Ukur Kuat Arus Listrik
Satu ampere sama dengan 1 Coulomb per sekon. Kuat arus listrik dapat diukur menggunakan suatu alat yang disebut dengan amperemeter atau disingkat ammeter. Suatu rangkaian listrik AC bisa diketahui kuat arus listriknya dengan Amperemeter AC yang dirangkai secara seri. Amperemeter AC ini nantinya akan memperoleh arus melalui sebuah pengahantar yang dipasang dalam sebuah rangkaian listrik AC.
Berikut ini cara menggunakan Amperemeter AC.
- Psanglah Amperemeter AC di rangkaian listrik secara seri dengan cara memotong konduktor supaya arus listrik bisa mengalir melewati Amperemeter.
- Sambungkanlah Amperemeter Ac pada konduktor yang telah dipotong sebelumnya.
- Ukurlah arus listrik dan perhatikan jarum yang menunjukkan angka di Amperemeter.
- Agar pengukuran kuat arus listrik bisa dilakukan dengan tepat, maka pengukur wajib memahami dan memerhatikan karakteristik Amperemeter yang dipakai.
- Hasil besarnya arus listrik bisa diketahui dengan mengalikan angka yang ditunjukkan oleh jarum dengan angka skala maksimum.
Contoh Soal
Suatu arus listrik sebesar 5 A mengalir melalui suatu penghantar dalam waku 1,5 menit. Berapa jumlah muatan listrik yang melewati penghantar tersebut?
Penyelesaian :
Diketahui
I : 5 A
t : 1,5 menit = 90 s
Ditanya
Q : …?
Jawaban
Q = I x t
Q = 5 A x 90 s
Q = 450 Coulomb
Jadi, jumlah muatan listrik yang melewati penghantar adalah 450 Coulomb.
Jumlah muatan 180 Coulomb mnegalir selama 30 detik, berapakah kuat arus listrik?
Penyelesaian :
Diketahui
Q : 180 C
t : 30 s
Ditanya
I : …?
Jawaban
Jadi, kuat arus listriknya sebesar 6 A.
Itulah tadi penjelasan materi tentang Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus, Alat dan Contoh Soal. Semoga pembaca dapat memahami penjelasannya di atas serta menerapkannya. Terima kasih 🙂