Pengertian Kuat Arus Listrik, Beda Potensial (Tegangan Listrik) dan Hambatan Listrik serta Rumus, Satuannya
November 12, 2015
Edit
Pembahasan kali ini merupakan penjelasan lengkap tentang pengertian kuat arus listrik, pengertian beda potensial, pengertian hambatan listrik, pengertian hambatan jenis, rumus kuat arus listrik, rumus tegangan listrik, rumus beda potensial, rumus hambatan listrik, satuan kuat arus listrik, satuan beda potensial atau tegangan listrik dan rumus hambatan listrik.
1 ampere = 1 coulomb perdetik, Maka jika buat rumusan antara arus listrik, muatan yang dipindahkan dan waktu, maka kita peroleh persamaan :
I = kuat arus (A)
q = muatan (C)
t = waktu(s)
Satuan kuat arus adalah coulomb/sekon (C/s) atau Ampere(A). Satuan kuat arus yang lebih kecil adalah miliampere (mA) dan mikroampere (mA) : 1 mA = 0,001 A dan 1 mA = 0,000 001 A
Amperemeter adalah alat untuk megukur kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Amperemeter dipasang secara seri dengan hambatan dan lampu . Dengan demikian arus yang hendak diukur mengalir semua melalui amperemeter.
Arus listrik hanya terjadi dalam suatu rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup adalah rangkaian yang tidak memiliki ujung pangkal. Di luar sumber tegangan, arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Sebaliknya, di dalam sumber tegangan, arus listrik mengalir dari kutub negatif ke kutub positif.
Elektron bergerak dari potensial rendah menuju potensial tinggi. Sebaliknya, arus listrik mengalir dari potensial tinggi menuju potensial rendah.
Lambang V adalah beda potensial listrik disebut juga tegangan listrik atau voltase. Beda potensial dapat didefinisikan sebagai selisih potensial antara dua titik dalam suatu penghantar. Jika suatu penghantar memiliki potensial di titik A sebesar VA dan di titik B sebesar VB, dengan VB > VA, maka beda potensial antara titik A dan B atau VAB dapat ditulis sebagai:
Perbedaannya tergantung pada perbedaan potensialnya. Kita ibaratkan aliran listrik sebagai aliran air, semakin tinggi tempat asal air semakin deras air yang jatuh.
Beda potensial dalam satuan SI memiliki lambang V dengan satuan volt. Alat untuk mengukur beda potensial disebut voltmeter. Alat ini dipasang di antara dua titik pada sumber listrik atau peralatan listrik yang akan diukur beda potensialnya. Voltmeter dihubungkan dengan rangkaian secara pararel dan sejajar dengan lampu.
Perlu diperhatikan bahwa voltmeter mengukur beda potensial antara titik A dan B, bukan potensial listriknya.
Menurut Ohm, nilai perbandingan antara beda potensial dan arus yang mengalir merupakan suatu nilai tetap yang disebut sebagai hambatan.
Hambatan atau resistensi memiliki lambang R. Dalam satuan SI hambatan (R), dinyatakan dalam satuan volt per ampere atau ohm dan disingkat W. Dengan demikian Hukum Ohm dapat dituliskan sebagai :
V = beda potensial = beda tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
R = Hambatan listrik (W)
Hambatan dalam suatu rangkaian dapat disusun secara seri ataupun pararel. Rangkaian hambatan seri adalah beberapa hambatan disusun secara berurutan.
Pada rangkaian hambatan seri R1, R2, R3, .... dapat diganti dengan hambatan penganti RS, dengan besar RS ditentukan dengan rumus :
Hambatan pararel R1, R2 dan R3 dapat digantikan dengan hambatan penganti Rp. Besar Rp ditentukan berdasarkan rumus :
Besar hambatan dalam suatu kawat penghantar bergantung pada jenis kawat, panjang kawat dan luas penampang kawat. Hubungan antara hambat jenis (r), panjang kawat (l) dan luas penampang kawat penghantar tampak dalam persamaan berikut.
Keterangan :
R = Hambatan listrik (W)
r = hambat jenis kawat (Wm)
l = panjang kawat (m)
A = Luas penampang kawat (m2)
Berdasarkan persamaan tampak bahwa jika kita menggunakan kawat penghantar yang panjang akan membuat nilai hambatan membesar, sedangkan jika luas penampang membesar atau digunakan kabel dengan diameter kawat yang besar dan bukan berbentuk serabut maka hambatannya akan mengecil.
Hambat jenis (r) adalah suatu setiap bahan penghantar berbeda-beda tergantung pada sifat bahan tersebut. Beberapa bahan mengikat elektronnya dengan sangat kuat, sehingga elektronnya tidak dapat mengalir dengan baik dari satu atom ke atom lain.
Bahan seperti ini disebut isolator. Plastik, pakaian, kaca dan udara yang kering adalah isolator yang baik. Beberapa bahan sangat mudah melepaskan elektronnya, dan disebut sebagai konduktor. Logam pada umumnya merupakan konduktor yang baik.
Rangkaian listrik yang sering kita biasanya bercabang-cabang. Bagaimana arus listrik dalam suatu rangkaian listrik yang bercabang. Jawaban masalah ini dikemukakan oleh Gustav Kirchoff dan dikenal dengan Hukum Kirchoff I.
Hukum Kirchoff I menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk dalam percabangan sama dengan arus yang keluar di titik percabangan tersebut.
Beda potensial seperti yang sebelumnya merupakan perbedaan potensial antara dua titik dan diukur dengan pemasangan alat secara pararel. Hal itu menunjukkan pada percabangan selama berada pada dua titik yang sama akan memiliki beda potensial yang sama.
Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus dan Satuannya
Arus listrik merupakan besaran dengan lambang I. Pengukuran arus listrik dilakukan dengan cara memasangkan alat ukur arus secara seri dengan rangkaian. Jika 1 coulomb elektron lewat setiap detiknya maka kita katakan arusnya 1 ampere, jika 2 coulomb perdetik maka kita sebut sebagai 2 ampere.1 ampere = 1 coulomb perdetik, Maka jika buat rumusan antara arus listrik, muatan yang dipindahkan dan waktu, maka kita peroleh persamaan :
I = q/tDengan:
I = kuat arus (A)
q = muatan (C)
t = waktu(s)
Satuan kuat arus adalah coulomb/sekon (C/s) atau Ampere(A). Satuan kuat arus yang lebih kecil adalah miliampere (mA) dan mikroampere (mA) : 1 mA = 0,001 A dan 1 mA = 0,000 001 A
Amperemeter adalah alat untuk megukur kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Amperemeter dipasang secara seri dengan hambatan dan lampu . Dengan demikian arus yang hendak diukur mengalir semua melalui amperemeter.
Arus listrik hanya terjadi dalam suatu rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup adalah rangkaian yang tidak memiliki ujung pangkal. Di luar sumber tegangan, arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Sebaliknya, di dalam sumber tegangan, arus listrik mengalir dari kutub negatif ke kutub positif.
Pengertian Beda Potensial, Rumus dan Satuannya
Aliran listrik terjadi karena elektron berpindah dari tempat yang potensialnya rendah ke tempat yang potensialnya tinggi. Meskipun arus listrik ditimbulkan oleh elektron, tetapi arah arus listrik berlawanan dengan arah gerak elektron.Elektron bergerak dari potensial rendah menuju potensial tinggi. Sebaliknya, arus listrik mengalir dari potensial tinggi menuju potensial rendah.
Lambang V adalah beda potensial listrik disebut juga tegangan listrik atau voltase. Beda potensial dapat didefinisikan sebagai selisih potensial antara dua titik dalam suatu penghantar. Jika suatu penghantar memiliki potensial di titik A sebesar VA dan di titik B sebesar VB, dengan VB > VA, maka beda potensial antara titik A dan B atau VAB dapat ditulis sebagai:
VAB = VB – VABeda potensial antara dua titik pada suatu penghantar dapat ditimbulkan jika kedua titik tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan. Kemampuan suatu sumber tegangan untuk mengalirkan elektron berbeda -beda.
 |
| Voltmeter pada Rangkaian Listrik |
Beda potensial dalam satuan SI memiliki lambang V dengan satuan volt. Alat untuk mengukur beda potensial disebut voltmeter. Alat ini dipasang di antara dua titik pada sumber listrik atau peralatan listrik yang akan diukur beda potensialnya. Voltmeter dihubungkan dengan rangkaian secara pararel dan sejajar dengan lampu.
Perlu diperhatikan bahwa voltmeter mengukur beda potensial antara titik A dan B, bukan potensial listriknya.
Pengertian Hambatan Listrik, Rumus dan Satuannya
Hubungan antara kuat arus listrik dan beda potensial pertama kali dikemukakan oleh Georg Simon Ohm, dan dikenal sebagai Hukum Ohm.Menurut Ohm, nilai perbandingan antara beda potensial dan arus yang mengalir merupakan suatu nilai tetap yang disebut sebagai hambatan.
Hambatan atau resistensi memiliki lambang R. Dalam satuan SI hambatan (R), dinyatakan dalam satuan volt per ampere atau ohm dan disingkat W. Dengan demikian Hukum Ohm dapat dituliskan sebagai :
V = I R
R = V/IKeterangan:
V = beda potensial = beda tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
R = Hambatan listrik (W)
Hambatan dalam suatu rangkaian dapat disusun secara seri ataupun pararel. Rangkaian hambatan seri adalah beberapa hambatan disusun secara berurutan.
Pada rangkaian hambatan seri R1, R2, R3, .... dapat diganti dengan hambatan penganti RS, dengan besar RS ditentukan dengan rumus :
RS = R1 + R2 + R3 + ....Rangkaian hambatan dapat juga disusun pararel. Pada hambatan pararel hambatan disusun berdampingan dengan ujung hambatan satu berhubungan dengan ujung hambatan lain.
Hambatan pararel R1, R2 dan R3 dapat digantikan dengan hambatan penganti Rp. Besar Rp ditentukan berdasarkan rumus :
Besar hambatan dalam suatu kawat penghantar bergantung pada jenis kawat, panjang kawat dan luas penampang kawat. Hubungan antara hambat jenis (r), panjang kawat (l) dan luas penampang kawat penghantar tampak dalam persamaan berikut.
Keterangan :
R = Hambatan listrik (W)
r = hambat jenis kawat (Wm)
l = panjang kawat (m)
A = Luas penampang kawat (m2)
Berdasarkan persamaan tampak bahwa jika kita menggunakan kawat penghantar yang panjang akan membuat nilai hambatan membesar, sedangkan jika luas penampang membesar atau digunakan kabel dengan diameter kawat yang besar dan bukan berbentuk serabut maka hambatannya akan mengecil.
Hambat jenis (r) adalah suatu setiap bahan penghantar berbeda-beda tergantung pada sifat bahan tersebut. Beberapa bahan mengikat elektronnya dengan sangat kuat, sehingga elektronnya tidak dapat mengalir dengan baik dari satu atom ke atom lain.
Bahan seperti ini disebut isolator. Plastik, pakaian, kaca dan udara yang kering adalah isolator yang baik. Beberapa bahan sangat mudah melepaskan elektronnya, dan disebut sebagai konduktor. Logam pada umumnya merupakan konduktor yang baik.
Rangkaian listrik yang sering kita biasanya bercabang-cabang. Bagaimana arus listrik dalam suatu rangkaian listrik yang bercabang. Jawaban masalah ini dikemukakan oleh Gustav Kirchoff dan dikenal dengan Hukum Kirchoff I.
Hukum Kirchoff I menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk dalam percabangan sama dengan arus yang keluar di titik percabangan tersebut.
Beda potensial seperti yang sebelumnya merupakan perbedaan potensial antara dua titik dan diukur dengan pemasangan alat secara pararel. Hal itu menunjukkan pada percabangan selama berada pada dua titik yang sama akan memiliki beda potensial yang sama.