LISTRIK ARUS SEARAH
A. Pengertian
Arus Listrik Dan Beda Potensial
Ada beberapa asas penting
yang perlu di ingat dan di pahami kembali yaitu:
1. Terdapat
dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif ( + ) dan muatan negative ( - )
2. Muatan
positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negative ada pada electron
3. Electron
dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat pindah
4. Atom-atom
penghantar (konduktor) memiliki electron-elektron bebas yang sangat mudah
berpindah dari satu tempat ke tempat lain di dalam penghantar itu.
5. Muatan
listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beberapa potensial (tegangan)
Dari beberapa asas
tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan
listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu
penghantar terus menerus terjadi perpindahan muatan atau electron, maka berarti
dalam penghantar itu terjadi arus listrik.
Agar terjadi arus listrik
pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus di buat
berbeda potensialnya, ujung yang satu potensialnya harus lebih tinggi daripada
ujung yang lain. Beda potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik,
sering di sebut dengantegangan lisrik.
1. Kuat
Arus Listrik
Kuat arus listrik
didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir melalui penampang suatu kawat
penghantat per satuan waktu. Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui
penampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus i yang mengalir besarnya
adalah:
I
= q/t
Dengan :
q = jumlah muatan yang mengalit (coloumb)
t : waktu
(detik/sekon)
i: kuat arus
listrik (ampere)
1 ampere = 1
coulomb/sekon
2. Hukum
Ohm Dan Hambatan Listrik
Pada tahun 1827, seorang
ahli fisika bangsa Jerman bernama George Simon Ohm ( 1789-1854 ) menemukan
hubungan antara arus dan tegangan listrik. Kuat arus yang mengalir pada
suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang
menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum ohm. Dalam bentuk persamaan ,
hukum ini di tulis :
Dalam persamaan tersebut,
R dapat dianggap sebagai tetapan kesebandingan. Tetapan ini selanjutnya
disebut hambatan listrik (resistor ).
Dari persamaan hukum ohm
ini, dapat disimpulakn sebagai berikut :
Kuat arus yang mengalir
dalam suatu kawat penghantar ( yang tidak mengalami perubahan suhu ) besaranya
:
·
Sebanding dengan tegangan yang
menimbulkannya
·
Berbanding terbalik dengan hambatan kawat
penghantar
Hambatan Listrik
Besar hambatan listrik
pada suatu penghantar di pengaruhi oleh jenis bahan dari penghantar tersebut.
Besarnya hambatan listrik tersebut dapat di rumuskan :
Percoban-percobaan
yang teliti mununjukan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:
· Sebanding dengan
panjang penghantar (L). artinya, semakin panjang kawat maka hambatannya
semakin besar.
· Berbanding terbalik
dengan dengan luas penampang penghantar (A). artinya, semakin luas
penmapang penghantar maka hambatnnya semakin kecil
· Sebanding dengan
hambatan jenis dari bahan kawat (ρ). Artinya. Jika bahan kawat penghantar
memiliki hambatan jenis yang besar maka hambatan jenis yang besar maka hambatan
penghantar dari bahan itu besar.
Pengaruh Suhu Terhadap
Hambatan Jenis
Besarnya hambatan listrik
pada suatu bahan penghantar juga dipengaruhi leh suhu badan tersebut, persamaan
matemaisnya adalah :
3. Hukum
Kirchof
Menurut hukum kirchof
1, jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah
arus yang keluar dari ttik percabangan itu.
B. Alat
Ukur Listrik
Alat ukur yang biasa
digunakan dalam dalam pengukuran besar-besaran lisrik yaitu, ampere meter,
voltmeter, meter dasar, multitester dan osiloskop.
· Ampere meter
digunakan untuk mengukur kuat arus listrik , sedangkan voltmeter digunakan
untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik. Pada masa sekarang kedua
alat tersebut sudah di rangkum dalam satu alat yang disebut dengan meter dasar
(basic meter). Jadi, meter dasar dapat berfungsi sebagai ampere meter dan
voltmeter.
· Multitester, yang
sering disebut juga multimeter atau avo-meter adalah alat ukur yang berfungsi
sekaligus sebagai ampere meter . voltmeter, ohmmeter (pengukur hambatan
listrik). Di sampping itu, multimeter dapat digunakan dalam pengukuran arus
listrik searah maupun arus listrik bolak-balik
C. Rangkaian
Listrik Arus Searah
Arus listrik yang mengalir
hanya ke satu arah disebut arus searah (direct current, disingkat
DC). Arus listrik yang lebih banyak dipakai orang ialah arus bolak – balik
(alternating current, disingkat AC ).
Komponen-komponen listrik
seperti lampu, radio, TV, setrika dan sebagainya, dapat di rangkai (disusun)
seri, parallel, atau gabungan seri dan parallel
Pada rangkaian seri di
atas , berlaku :
D. Sumber
Arus Searah
Sumber arus searah adalah
sumber energy listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar arahnya
selalu tetap (konstan). Sumber arus searah ini dapat berasal dari hasil proses
kimia atau dari proses lainnya. Sumber-sumber arus searah yang berasal dari
proses kimia disebut elemen-elemen elektrokimia.
1. Elemen-Elemen
Elektrokimia
Prinsip dasar dari suatu
elemen elektrokimia ialah dua lempeng logam berbeda jenis dicelupkan ke dalam
larutan elektrolit dan lempeng yang satu tidak bersentuhan dengan lempeng
lainnya. Suatu reaksi kimia menyebabkan kedua logam melepaskan
electron-elektron ke larutan. Salah satu lempeng melepaskan electron lebih
banyak daripada lempeng lain, sehingga lempeng itu potensialnya menjadi lebih
rendah dari pada lempeng lain tadi. Beda potensial antara kedua lempeng
tersebut dapat menimbulkan arus listrik dalam suatu rangkaian.
Elemen elektrokimia dapat
di golongkan menjadi dua golongan yaitu, elemen primer danelemen
sekunder.
a. Elemen
primer
Pada elemen primer, reaksi
kimianya tidak dapat di balikan, sehingga elemen jenis ini hanya dapat dipakai
selama reaksi di dalamnya berlangsung. Jika reaksi kimia selesai, maka bahan
kimia di dalamnya tidak dapat di kembalikan menjadi bahan kimia semula. Contoh
sumber arus yang termasuk elemen primer yaitu, elemen volta, elemen
leclance, elemen kering, elemin alkalin dan elemen raksa.
b. Elemen
sekunder
Dalam kehidupan
sehari-hari, elemen sekunder ini dikenal dengan
sebutan akumulator atauaki. Akumulator merupakan elemen
elektrokimia bahan-bahan pereaksinya dapat diperbaharui kembali. Artinya,
apabila bahan-bahan pereaksinya sudah tidak berfungsi lagi maka dapat
diperbaharui kembali dengan cara mengalirkan arus listrik dari sumber luar yang
arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan akumulator.
2. Generator
Arus Searah
Selain diperoleh dari
elemen-elemen elektrokimia, sumber arus searah dpaat juga didapat dari
generator arus searah. Generator adalah alat yang dapat mengubah energy mekanik
(gerak) menjadi energy listrik. Energy listrik pada generator timbul karena
adanya peristiwa induksi.
Generator ada yang
menghasilkan arus bolak-bali (AC) dan ada yang menghasilkan arus searah (DC).
Perinsip kerja dari kedua jenis generator ini pada dasarnya sama. Perbedaannya
terletak pada bentuk komutatornya. Generator AC memiliki dua cincin yang
terpisah, sedangkan generator DC memiliki satu cincin yang terbelah dua
E. Daya
Dan Energy Listrik
1. Daya
Listrik
Daya listrik yaitu
kemampuan suatu perangkat listrik untuk menerima dan memanfaatkan energy
listrik. Besarnya daya listrik dapat ditentukan dengan persamaan.
2. Energy
Listrik
Energy listrik yaitu
besarnya daya listrik yang di mnafaatkan dalam waktu tertentu, secara matematis
dirumuskan ;
Komentar
Posting Komentar