Dapatkan latihan dan pembahasan soal toeri kejuruan, fisika kimia dan matematika di situs web kami. Latihan soal untuk ujian UTS, UAS , UNBK maupun SBMPTN tak lupa website kami juga menyediak tutorial Cnc simulator, Autodesk Inventor Pro dan Mastercam

Jumat, 09 Agustus 2019

Ringkasan Fisika Lengkap Arus dan Kuat Arus Listrik Beserta Contoh Soal

Arus Listrik
Dalam ilmu fisika listrik dinamis lebih spesifik mempelajari tentang sifat-sifat muatan listrik yang bergerak atau biasa disebut arus listrik. Kata arus berarti aliran atau gerakan kontinyu. Arus listrik dapat dianalogikan seperti halnya aliran air. Aliran air terjadi jika ada perbedaan ketinggian atau perbedaan energi potensial. Air mengalir dari tempat tinggi (energi potensial tinggi) ke tempat yang rendah (energi potensial rendah). Sama halnya dengan arus listrik dapat mengalir karena adanya perbedaan potensial listrik positif dan potensial listrik negatif. Perbedaaan potensial listrik tersebut disebabkan oleh Gaya Gerak Listrik (GGL) dalam sumber arus listrik contohnya adalah baterai dan aki.
arus listrik

Arus listrik dapat mengalir pada suatu bahan yang memiliki sifat konduktor. Suatu bahan dapat dikatakan memiliki sifat konduktor jika didalam bahan tersebut terdapat cukup muatan elektron bebas. Jika ada bahan konduktor pasti ada bahan isolator. Apa itu Isolator? Isolator dapat didefinisikan sebagai bahan yang sukar untuk dialiri listrik karena bahan tersebut kurang memiliki muatan elektron bebas. Sedangkan bahan bukan logam pada umumnya adalah isolator karena sukar memiliki elektron bebas. Elektron bebas dapat diartikan sebagai elektron yang tidak memiliki ikatan pada satu inti atom, dan walaupun memiliki ikatan dengan inti atom namun elektron tersebut letaknya jauh dari inti sehingga hanya mendapatkan gaya tarik yang kecil dari inti atom. Elektron bebas ini kemudian, yang akan “mengalir” dalam bahan (kawat) apabila ada perbedaan potensial diantara dua titik pada kawat. Elektron-elektron dalam kawat yang memiliki benda potensial mengalir dari potensial yang lebih rendah (-) ke potensial yang lebih tinggi (+) (Namun dalam baterai yang terjadi justru sebaliknya).

Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan jika arus listrik merupakan gerakan partikikel yang memiliki muatan listrik dalam arah tertentu  Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron).

Kuat Arus Listrik
 kuat arus listrik
Pernahkah Anda mendengar kata kuat arus listrik? Coba diingat! Di rumah Anda lampu menyala disebabkan oleh aliran listrik dalam rangkaian arus bolak-balik. Jika anda menghubungkan lampu LED dengan sebuah baterai maka apa yang akan terjadi??? lampu pasti akan menyala. Lampu menyala disebabkan oleh adanya aliran arus listrik dalam rangkaian anatara baterai dan lampu LED. Aliran listrik disebabkan oleh adanya muatan listrik yang bergerak didalam sebuah penghantar, dan arus listrik tersebut timbul pada penghantar yang berlawanan arah dengan arah gerak elektron. Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Dengan demikian kuat arus listrik (I) didefinisikan sebagai “jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu; atau banyaknya muatan yang mengalir dalam satu detik”, sehingga secara matematis bisa dirumuskan sebagai berikut :

I = Q/t
dimana
I = merupakan kuat arus (Ampere /A)
Q= muatan listrik (Coulumb / C)
t = waktu / (sekon /s)
Simbol untuk satuan kuat arus listrik adalah I sedangkan satuan dalam sistem international adalah couloumb/detik atau biasa dikennal dengan Ampere. Setiap satu ampere dapat diartikan sebagai satu coulumb muatan yang bergeak melalui luas penampampang dalam satu detik. Untuk satuan Kuat Arus Listrik paling kecil dapat dinayatakan  dalam miliampere (10⁻³ A ) dan mikroampere
(10⁻⁶ A).

Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan jika makin banyak jumlah muatan listrik (elektron) yang bergerak dalam penghantar, maka semakin kuat juga kuat arus yang dihasilkan. Demikian juga makin besar luas penampang penghantar makin banyak arus elektron yang mengalir. Selain karena pengaruh luas penampang kuat arus listrik ditentukan juga oleh faktor-faktor lainnya seperti beda potensial listrik pada penghantar dan jenis penghantar.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat dan malah menikmati hasil pancaran sinar yang dihasilkan oleh serangkaian arus listrik. Tahukah Anda bagaimana aliran listrik itu terjadi? Hal tersebut terjadi akibat lampu pijar dalam rangkaian listrik tertutup yang berarti bahwa arus listrik dapat mengalir dari sumber energi (baterai), menuju ke lampu pijar dan berubah menjadi energi panas dan cahaya. Hal yang perlu diketahui adalah bahwa baik baterai maupun lampu pijar memiliki dua terminal untuk membentuk hubungan rangkaian tertutup.

Contoh Soal
Jika sebuah kawat penghantar yang memiliki sifat konduktor akan dialiri muatan listrik sebesar 360 coulumb,  maka berapakah besar kuat arus listrik yang melewati kawat penghantar tersebut selama satu menit?
Diketahui
Q = 360 C
t = 1 menit = 60 sekon
Ditanya 
Kuat Arus listrik (I)
Dijawab 
Untuk menyelesaikan soal diatas anda bisa menggunakan persamaan berikut ini

I = Q/t
                = 360 C/ 60 s
             = 6 Ampere
Jadi dapat disimpulkan bahwa Besar Kuat Arus yang melalui penampang tersebut sebesar 6 A


Tidak ada komentar:

Posting Komentar