Arus listrik itu sebenarnya aliran apa ke mana arahnya?

Pengertian Arus listrik adalah aliran muatan listrik dari satu titik ke titik yang lain melalui konduktor. Arus listrik terjadi karena adanya media penghantar antara dua titik yang mempunyai beda potensial. Semakin besar beda potensial listrik antara dua titik tersebut maka semakin besar pula arus yang mengalir. Dan semakin besar media penghantar, aliran listrik juga semakin besar. Dari aliran arus listrik inilah diperoleh tenaga listrik yang disebut dengan daya.

Arus listrik dalam bahasa Inggris disebut dengan Electric Current. Ada dua jenia arus listrik yaitu arus listrik searah (DC) dan arus listrik bolak balik (AC). Arus listrik searah (DC) mengalir secara searah dari kutub positif ke kutub negatif. Sedangkan arus listrik bolak balik (AC) mengalir secara bolak balik dan tidak mempunyai kutub positif-negatif. Aliran arus listrik terjasi karena adanya elektron yang bergerak melalui penghantar. Besarnya kuat arus litrik dapat dihitung dari besarnya tegangan dibagi besarnya resistansi.

Dalam aplikasinya, arus listrik terjadi saat muatan pada tegangan listrik dialirkan melalui beban. Contohnya saat kita menyalakan televisi maka arus listrik rumah kita mengalir dari titik phase ke titik netral. Dalam hal ini televisi dianggap sebagai beban yang dialiri oleh arus listrik dan tenaga atau daya yang ditimbulkan karena aliran listrik inilah yang menyebabkan televisi bisa menyala.

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran dari muatan listrik melalui media penghantar dalam tiap satuan waktu. Muatan listrik yang mengalir tersebut dibawa oleh Elektron dan Proton di dalam sebuah atom. Proton adalah muatan positif, sedangkan Elektron adalah muatan negatif.

Karena Proton hanya bergerak di dalam inti atom maka yang membawa muatan dari satu tempat ke tempat lainnya adalah Elektron. Pergerakan ini karena elektron terluar dalam bahan penghantar seperti logam bisa bebas bergerak dari satu atom ke atom lainnya.

Baca Juga:  Photodioda: Pengertian dan Cara Kerjanya

Prinsip Kerja Arus Listrik

Arus listrik dapat kita umpamakan sebagai arus air yang mengalir dari suatu tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Semakin tinggi atau semakin besar tekanan airnya maka aliran arus listrik akan semakin besar. Demikian juga jika media atau pipa yang dialiri arus semakin besar artinya hambatannya kecil dan aliran airnya juga semakin besar.

Dalam analogi ini, aliran air mewakili Arus Listrik (I), tekanan air mewakili Tegangan listrik (V) dan media penyaluran/pipa mewakili Hambatan Listrik. Hubungan ketiga parameter ini dikenal dengan Hukum Ohm, dimana besarnya kuat arus yang mengalir sama dengan tegangan listrik dibagi hambatan.

Besarnya arus litrik yang mengalir dalam sebuah rangkaian sebanding dengan banyaknya muatan listrik yang mengalir. Dalam hal ini kuat arus listrik juga bisa disebut dengan kecepatan aliran muatan listrik yang melalui penampang suatu penghantar setiap satuan waktu.

Aliran Arus Listrik

Dalam menjabarkan aliran arus listrik, kita mengenal dua buah teori yaitu teori aliran elektron dan teori konvensional.

Karena yang mengalir adalah elektron, maka seharusnya aliran arus adalah dari kutub negatif ke kutub positif. Inilah teori elektron, teori sebenarnya tentang aliran listrik. Namun lazimnya kita menyebut aliran listrik dari kutub positif ke kutub negatif, dan ini disebut dengan aliran arus listrik konvensional.

Aliran Arus Listrik Konvensional (Conventional Current Flow)

Pada umumnya kita menyebut bahwa dalam suatu rangkaian elektronika arus listrik mengalir dari kutub positif (+) menuju kutub negatif (-). Aliran ini mengacu pada prinsip aliran muatan listrik dari potensial tinggi ke potensial rendah.

Prinsip aliran konvensional ini berlawanan dengan teori aliran aliran elektron pada sebuah rangkaian listrik. Namun adanya konsep pemahaman aliran listrik konvensional ini digunakan untuk mempermudah pemahaman terhadap arus litrik. Dimana aliran terjadi dari yang tinggi menuju rendah atau dari positif ke negatif.

Baca Juga:  Resistor Variabel: Pengertian dan Cara Kerjanya

Aliran Elektron (Electron Flow)

Teori Aliran Elektron ini mengatakan bahwa arus listrik mengalir dari kutub negatif  (-) ke kutub positif (+). Ini berlawanan dengan teori aliran arus listrik konvensional.

Prinsip ini didasarkan pada kenyataan bahwa pada atom, muatan positif tidak mungkin bergerak, yang bergerak adalah elektron. Ini karena elektron adalah partikel yang bermuatan negatif dan bisa bergerak bebas menuju ke terminal positif.

Dengan demikian menurut aliran elektron maka arah aliran listrik pada suatu rangkaian listrik adalah aliran elektron dari kutub negatif (-) menuju ke kutub positif (+).

Simbol dan Satuan Kuat Arus

Besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian disebut dengan kuat arus. Dan karena mengalir maka arus listrik merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang mempunyai arah. Arah yang dimaksud adalah arah aliran muatan listrik.

Besaran arus listrik disebut dengan kuat arus listrik dan dinyatakan dalam Ampere. Simbol dari besaran kuat arus dinyatakan dengan huruf I besar berasal dari kata dalam bahasa perancis, Intensite yang berarti intensitas.

Rumus Menghitung Kuat Arus Listrik

Kuat arus merupakan muatan listrik yang mengalir dalam waktu tertentu. Dalam hal ini dapat dirumuskan bahwa besarnya kuat arus merupakan jumlah muatan (Q) dibagi dengan waktu (t).

Dimana: I : arus listrik (ampere) Q : besarnya muatan listrik (coulumb)

t : waktu (sekon)

Mari kita belajar tentang rumus arus listrik dan didalam arus listrik ada beberapa macam arus listrik.

Pengin tau apa aja? Langsung aja yuk ke pembahasannya berikut ini.

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik yaitu sebuah aliran yang terjadi akibat jumlah muatan listrik yang mengalir dari satu titik ke titik lain, dalam suatu rangkaian tiap satuan waktu.

Arus listrik juga terjadi akibat, adanya beda potensial atau tegangan pada media penghantar antara dua titik.

Maka, semakin besar nilai tegangan antara kedua titik tersebut, maka akan semakin besar juga nilai arus yang mengalir pada kedua titik tersebut.

Satuan arus listrik dalam internasional yaitu A (ampere), yang dimana dalam penulisan rumus arus listrik ditulis dalam simbol I (current).

Aliran arus listrik sendiri mengikuti arah aliran muatan positif. Maksudnya, arus listrik mengalir dari muatan positif menuju muatan negatif atau bisa juga diartikan kalo arus listrik mengalir dari potensial menuju potensial rendah.

Pengertian Arus Listrik DC dan Arus Listrik AC

Nah, dibawah ini ada 2 jenis arus listrik berdasarkan arah aliran listriknya.

1. Arus Listrik DC (Direct Current)

Arus Listrik DC (Direct Current) merupakan arus listrik yang mengalir satu arah atau pada arah yang sama yang bisa disebut dengan Arus Searah.

Contohnya: Sumber Arus searah yaitu seperti Baterai, Aki, Sel Surya dan Pencatu Daya (Power Supply).

2. Arus Listrik AC (Alternating Current)

Arus Listrik AC (Alternating Current) merupakan arus listrik yang mengalir dengan arah arus yang selalu berbeda – beda atau berubah – ubah, yang biasa disebut dengan Arus Bolak – balik.

Bentuk gelombang AC pada umumnya yaitu gelombang Sinus. Tapi, pada aplikasi tertentu juga ada bentuk gelombang segitiga dan bentuk gelombang persegi.

Contohnya: Sumber Arus bolak – balik yaitu listrik PLN, listrik yang dibangkitkan oleh generator listrik dan gelombang audio atau gelombang radio juga merupakan bentuk gelombang AC.

Aliran Arus Listrik

Di teori aliran arus listrik, kamu bisa mengenal 2 teori tentang aliran arus listrik yaitu aliran arus listrik konvensional (conventional current flow) dan aliran elektron (electron flow).

1. Aliran Arus Listrik Konvensional (Conventional Current Flow)

Secara konvensional sering disebut kalo aliran listrik dalam suatu rangkaian elektronika yaitu mengalir dari arah positif (+) ke arah negatif (-).

Arah aliran arus konvensional merupakan aliran arus yang pakai prinsip muatan, dimana arus listrik atau current sering didefinisikan sebagai aliran muatan listrik positif pada suatu penghantar dari potensial tinggi ke potensial rendah.

Tapi, arah aliran arus listrik ini berlawanan dengan prinsip aliran elektron pada suatu penghantar.

Konsep rangkaian dengan aliran arus listrik konvensional ini dipakai buat memudahkan pemahaman terhadap arah aliran muatan listrik yaitu dari positif ke negatif.

2. Aliran Elektron (Electron Flow)

Buat arah aliran Elektron ini sangat berlawanan dengan arah aliran arus listrik konvensional.

Karena, pada dasarnya elektron merupakan partikel yang bermuatan negatif dan bergerak bebas yang ditarik ke terminal positif.

Makanya, arah aliran listrik pada suatu rangkaian yaitu aliran elektron dari kutub negatif baterai (katoda) dan kembali lagi ke kutub positif baterai (anoda). Jadi, arah aliran elektron yaitu dari arah negatif (-) ke arah positif (+).

Hambatan Arus Listrik

Hambatan Hambatan listrik merupakan sebuah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponenelektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya.

Nah, kemudian Hambatan listrik bisa dirumuskan sebagai berikut:

R = V/I

Keterangan:

1. V merupakan suatu tegangan
2. I merupakan suatu arus.
3. Satuan SI buat Hambatan yaitu Ohm (R).

Macam – Macam Rumus Arus Listrik

Besarnya arus listrik (disebut kuat arus listrik) sebanding dengan banyaknya muatan listrik yang mengalir. Kuat arus listrik merupakan suatu kecepatan aliran muatan listrik.

Maksudnya, dengan kuat arus listrik, jumlah muatan listrik yang lewat penampang suatu penghantar setiap satuan waktu.

Nah, kalo jumlah muatan (q) lewat penampang penghantar dalam waktu (t), maka kuat arus (I) secara matematis bisa ditulis sebagai berikut.

Rumus Kuat Arus Listrik:

(I = Q/t) atau (q = I x t)

Keterangan:

1. I = Kuat arus listrik (A)
2. q = Muatan listrik yang mengalir (C)
3. t = Waktu yang diperlukan (s)

Berdasarkan persamaannya, disimpulkan kalo satu coulomb yaitu muatan listrik yang lewati sebuah titik dalam suatu penghantar dengan arus listrik tetap satu ampere dan mengalir selama satu sekon.

Karena, muatan elektron sebesar -1,6 × 10-19 C, (tanda negatif (-) menunjukkan jenis muatan negatif), maka banyaknya elektron (n) yang menghasilkan muatan 1 coulomb bisa dihitung sebagai berikut.

1 C = n × besar muatan elektron

1 C = n × 1,6 × 10-19 C,

n=1/1,6

Jadi, dapat dituliskan 1 C = 6,25 × 1018 elektron.

Rumus hubungan antar Kuat Arus Listrik dan Beda Potensial:

I = V/R

Keterangan:

1. I = Kuat arus listrik ( A )
2. R = Hambatan listrik ( Ω )
3. V = Beda potensial listrik ( V )

Secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:

I = dQ/dt

Dengan demikian bisa di tentukan jumlah dari muatan total yang di pindahkan pada rentang waktu 0 – t ( waktu ) lewat integrasi:

Q = dQ = dt

Contoh Soal Arus Listrik

1. Sebuah arus listrik yang lewat hambatan dalam suatu rangkaian dengan besar arus listriknya yaitu 5,0 Ampere dan dalam waktu 10 Sekon. Maka, berapakah besar muatan listriknya?

Jawaban:

Diketahui: I = 5,0 Ampere dan t = 10 Sekon

Ditanya: Berapakah, besar muatan listriknya?

Jawab: I = Q/t

5,0 Ampere = Q/10 Sekon

Q = 5,0 Ampere x 10 Sekon

Q = 50 C

Jadi, besar muatan listriknya adalah 50 C.

2. Sebuah arus listrik 2 Ampere mengalir pada sebuah kawat penghantar dengan beda potensialnya yang dikedua ujungnya yaitu 12 V. Maka, berapakah hambatan pada kawat tersebut?

Jawaban:

Diketahui: I = 2 Ampere dan V = 12 Volt

Ditanya: Berapakah, hambatan pada kawat?

Jawab: R = V/I

R = 12 Volt/2 Ampere

R = 6 Ω

Jadi, besar dari hambatan kawat tersebut adalah 6 Ω

Itulah pembahasan lengkap tentang Arus Listrik : Pengertian, Hambatan, dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap.

Semoga pembahasan yang ada diatas, bermanfaat buat kalian semua.