KUAT ARUS LISTRIK (I)
Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik
yang bergerak di dalam suatu penghantar. Arah arus listrik (I) yang timbul pada
penghantar 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. Jadi kuat arus listrik adalah jumlah muatan
listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap satuan waktu. Jika dalam
waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus
listrik I adalah:
para ahli telah melakukan perjanjian bahwa arah
arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Jadi arah arus
listrik berlawanan dengan arah aliran elektron.
BEDA POTENSIAL ATAU TEGANGAN LISTRIK (V)
Terjadinya arus listrik dari kutub positif ke
kutub negatif dan aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif,
disebabkan oleh adanya beda potensial antara kutub positif dengan kutub
negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang lebih tinggi
dibandingkan kutub negatif.
Beda potensial antara kutub positif dan kutub
negatif dalam keadaan terbuka disebut gaya
gerak listrik dan dalam keadaan tertutup disebut tegangan jepit.
HUBUNGAN ANTARA KUAT ARUS LISTRIK (I) DAN TEGANGAN
LISTRIK (V)
Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan
oleh seorang guru Fisika berasal dari Jerman yang bernama George Simon Ohm. Dan
lebih dikenal sebagai hukum Ohm yang berbunyi:
Besar kuat arus listrik dalam suatu
penghantar berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung
penghantar asalkan suhu penghantar tetap.
Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat
arus (I) dinamakan hambatan listrik atau resistansi (R) dengan satuan ohm.
HUBUNGAN ANTARA HAMBATAN KAWAT DENGAN JENIS KAWAT
DAN UKURAN KAWAT
Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur
besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik. Dalam
radio dan televisi, resistansi berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan
pada nilai tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik lainnya dapat
berfungsi dengan baik.
Untuk berbagai jenis kawat, panjang kawat dan
penampang berbeda terdapat hubungan sebagai berikut:
HUKUM I KIRCHOFF
Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami
cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik
terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan
pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya
arus listrik yang melalui cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila
pada cabang, hambatannya kecil maka arus listrik yang melalui cabang tersebut
arus listriknya besar.
Hukum I Kirchoff berbunyi:
Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu
titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul
tersebut.
Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain
sebutannya dengan hukum kekekalan muatan listrik.
Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat
dituliskan sebagai:
HUKUM II KIRCHOFF
Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada rangkaian
tertutup yaitu karena ada rangkaian yang tidak dapat disederhanakan menggunakan
kombinasi seri dan paralel.
Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih ggl di
dalam rangkaian yang dihubungkan dengan cara rumit sehingga penyederhanaan
rangkaian seperti ini memerlukan teknik khusus untuk dapat menjelaskan atau
mengoperasikan rangkaian tersebut. Jadi Hukum II Kirchhoff merupakan solusi
bagi rangkaian-rangkaian tersebut yang berbunyi:
Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah
aljabar gaya
gerak listrik (ε) dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol.
Hukum Kirchoff II dirumuskan sebagai berikut:
ENERGI LISTRIK
Karena q = I . t, dimana I adalah kuat arus
listrik dan t waktu, maka besar usaha
yang dilakukan adalah:
W = V . I . t
Karena V = I . R, maka besar usaha W yang sama
dengan energi listrik adalah
DAYA LISTRIK
Besar Daya listrik (P) pada suatu alat listrik
adalah merupakan besar energi listrik (W) yang muncul tiap satuan waktu (t),
kita tuliskan.
Dalam suatu rangkaian listrik tentu terdapat hambatan.
Hambatan/resistansi merupakan karakteristik umum dari suatu rangkaian. Berikut
akan dijelaskan secara lebih detail karakteristik hambatan komponen-komponen
dalam rangkaian listrik
1) Hambatan Kawat Penghantar
Besarnya hambatan kawat penghantar dipengaruhi oleh tiga
faktor, yaitu Hambatan Jenis
Penghantar,Panjang Penghantar, dan Luas Penampang Penghantar
2) Hambatan Resistor
Dalam suatu rangkaian, kadangkala digunakan resistor sebagai
penghambat arus. Resistor digunakan agar tidak membuang banyak biaya dalam
pembuatan suatu hambatan. Besarnya resistansi suatu resistor dapat kita
tentukan secara langsung menggunakan alat ukur hambatan (ohmmeter) atau bisa
juga dilakukan penghitungan manual menggunakan kode warna resistor. Terkait
dengan kode warna resistor, akan dijelaskan seperti berikut
Daftar Kode Warna Resistor
Warna
|
Angka I
|
Angka II
|
Faktor Pengali
|
Toleransi
|
Hitam
|
0
|
0
|
100
|
|
Coklat
|
1
|
1
|
101
|
|
Merah
|
2
|
2
|
102
|
|
Jingga
|
3
|
3
|
103
|
|
Kuning
|
4
|
4
|
104
|
|
Hijau
|
5
|
5
|
105
|
|
Biru
|
6
|
6
|
106
|
|
Ungu
|
7
|
7
|
107
|
|
Abu abu
|
8
|
8
|
108
|
|
Putih
|
9
|
9
|
109
|
5%
|
Emas
|
10%
|
|||
Tak Berwarna
|
20%
|
Model Resistor
Apakah anda pernah melihat resitor?
Berikut adalah contoh resistor yang sering digunakan dalam
bidang elektronika/kelistrikan dan sudah lengkap dengan kode warnanya. Untuk
melihatnya, tekanlah tombol di bawah ini
Hambatan Dipengaruhi Oleh
Suhu/Temperatur
Salah satu faktor luar/eksternal yang sangat berpengaruh
terhadap hambatan penghantar adalah suhu atau temperatur. Semakin tinggi
temperatur suatu penghantar, semakin tinggi pula getaran elektron-elektron
bebas dalam penghantar tersebut. Getaran elektron-elektron bebas inilah yang
akan menghambat jalannya muatan listrik (arus listrik) dalam penghantar tersebut.
Adapun hambatan jenis penghantar (ρ) akan berubah seiring dengan perubahan
temperatur. Semakin tinggi temperatur penghantar, hambatan jenisnya akan
semakin tinggi, dan sebaliknya. Perubahan hambatan jenis ini selanjutnya akan
diikuti oleh perubahan hambatan total (R) penghantar itu sendiri.
Comments