ARUS LISTRIK
Kelompok 4
Naili Fadlilatin Azizah (41210064) Rusmaja Madhan (41210066)
Yoel Stephen Pandapotan Harianja (41210069)
DEFINISI ARUS LISTRIK
• Arus listrik merupakan laju aliran muatan listrik yang melewati suatu titik atau bagian, sehingga arus listrik disebut juga sebagai listrik dinamis. Arus listrik adalah aliran elektron dari atom ke atom yang terjadi pada sebuah penghantar dengan kecepatan tertentu dan dalam waktu tertentu.
• endapat James Prescott Joule: Arus listrik adalah aliran elektron yang bergerak dari suatu titik ke suatu titik lain dalam sebuah medium konduktor, seperti logam, air, atau udara.
Arus listrik terbentuk ketika ada perbedaan potensial (voltase) antara dua titik dalam
sebuah medium konduktor. Arus listrik dikontrol oleh dua faktor utama, yaitu kuat arus
(current) dan tegangan (voltage). Kuat arus merupakan jumlah elektron yang bergerak
dalam satu waktu dan ditentukan oleh ukuran dan jenis konduktor, serta panjang dan
kaliber kabel.
BAGAIMANA ARUS LISTRIK MUNCUL?
• Arus listrik timbul karena adanya beda potensial pada kedua ujung dari suatu konduktor. Kondisi ini terjadi sebab adanya energi yang memindahkan elektron dari satu tempat ke tempat lainnya.
•
Aliran elektron berpindah ke daerah yang tekanannya lebih rendah. Besar kecilnya arus yang dihasilkan tergantung pada pembangkit listrik yang menghasilkan tenaga listrik tersebut.
•
Untuk memanfaatkan energi listrik, manusia memerlukan tenaga penggerak listrik yang harus
mencukupi dan dalam jumlah yang sesuai. Sebab arus listrik harus dialirkan dan diputuskan dengan
kecepatan yang stabil.
RUMUS ARUS LISTRIK
• I = Q/t
•
Keterangan :
• I = kuat arus listrik...A (Ampere)
• Q = banyaknya muatan listrik...C (Coulomb)
• t = waktu...s (sekon)
Satuan Ampere
• Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional.
Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A). Mengutip modul
Elektronika Dasar (2017), secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang bila dipertahankan akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10
Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.
• Di sisi lain, pada November 2018, definisi ulang ampere disebutkan bersamaan
dengan tiga satuan dasar SI lainnya, yakni kilogram untuk satuan massa, kelvin untuk satuan suhu dan mol untuk satuan jumlah zat telah disetujui.
• Sejak 20 Mei 2019, pengertian ampere merujuk pada konstanta fisik dasar, yaitu
muatan dasar (e) yang merupakan jumlah muatan listrik dalam satu elektron
(negatif) atau proton (positif).
Satuan Arus Listrik dalam SI
• Ampere merupakan ukuran jumlah muatan listrik yang bergerak per satuan waktu yang disebut sebagai arus listrik. Akan tetapi, besaran muatan listrik baik yang
bergerak maupun tidak bergerak dinyatakan dengan satuan SI lain, yakni coulomb (C).
• Satu coulomb sama dengan sekitar 6.241 x 1018 muatan listrik (e). Dengan demikian, 1 ampere sama dengan arus di mana 1 coulomb muatan bergerak
melintasi suatu titik tertentu dalam 1 detik. Hal tersebut yang menjadi penyebab
sambaran petir rata-rata membawa muatan sekitar 5 coulomb, meskipun arusnya
mungkin puluhan ribu ampere. Perbedaan angka tersebut muncul dari fakta bahwa
sambaran petir hanya berlangsung beberapa puluh milidetik atau seperseribu detik.
Contoh Soal Arus Listrik
• Dalam suatu kabel tembaga terjadi
perpindahan 20 mC muatan selama 4 s.
Berapakah kuat arus listrik yang mengalir pada kabel tersebut?
Diketahui:
q = 20 mC = 0,02 C t = 4 s
Pembahasan:
I = q/t
I = 0,02/4
I = 0,005 A
I = 5 mA.
Hukum Ohm
• Bunyi hukum Ohm yang dikemukakan oleh George Simon Ohm adalah sebagai berikut.
• "Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut, asalkan suhu penghantar tetap."
• Arus listrik dapat mengalir melalui penghantar akibat adanya perbedaan
tegangan atau beda potensial yang terdapat di antara dua titik di dalam penghantar.
Proses arus listrik ini terjadi pada rangkaian tertutup dan dapat ditemui dalam beberapa barang-barang elektronik, seperti mesin cuci, kulkas, TV, dan alat elektronik lainnya.
Rumus Hukum Ohm
• Berdasarkan bunyi hukum Ohm yang dijelaskan sebelumnya dapat
dikatakan bahwa tegangan listrik dalam rangkaian akan bertambah jika arus yang mengalir dalam
rangkaian bertambah
V = I * R
•
• - V adalah tegangan listrik (volt)
• - I adalah arus listrik (ampere)
• - R adalah impedansi (ohm)
Contoh Soal Ohm
• Sebuah arus listrik sebesar 4 A mengalir dalam rangkaian yang memiliki nilai hambatan sebesar 2 Ohm, berdasarkan pernyataan tersebut hitunglah besar beda potensial antara ujung-ujung
hambatan tersebut.
• Pembahasan
• Dalam soal tersebut, diketahui bahwa nilai I
adalah 4 A, sementara nilai R adalah 2 ohm. Maka, soal tersebut dapat diselesaikan dengan rumus hukum Ohm, yaitu:
• V = I x R
• V = 4 A x 2 ohm
• V = 8 volt
JENIS ARUS LISTRIK
• 1. Arus AC (Alternating Current): Arus AC adalah arus listrik yang bergerak melingkar dan berbalik arah secara periodik. Dalam arus AC, tegangan dan arus listrik bergerak melingkar dan berbalik arah setiap sekunder. Arus AC digunakan untuk menggerakkan mesin-mesin seperti generator, motor listrik, dan transformator. Arus AC juga digunakan untuk menciptakan tenaga listrik yang dapat disalurkan ke rumah-rumah dan perusahaan.
• 2. Arus DC (Direct Current): Arus DC adalah arus listrik yang bergerak dalam satu arah secara permanen. Dalam arus DC, tegangan dan arus listrik tetap bergerak dalam satu arah. Arus DC digunakan untuk menggerakkan
peralatan elektronik seperti komputer, telepon, dan televisi. Arus DC juga digunakan untuk menciptakan tenaga listrik yang dapat disalurkan ke peralatan yang memerlukan tenaga listrik tetap.
• Penggunaan arus AC dan DC mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Arus AC mempunyai daya tinggi dan dapat disalurkan melalui jaringan listrik yang panjang, sedangkan arus DC mempunyai daya yang lebih rendah dan dapat digunakan untuk peralatan yang memerlukan daya yang lebih tinggi.
Penggunaan DC dalam Kehidupan Sehari - Hari
• Arus DC (Direct Current):
• a. Penggunaan dalam peralatan elektronik: Arus DC digunakan dalam peralatan elektronik seperti komputer, telepon, dan televisi. Arus DC dapat diatur dengan mudah dan tidak berubah secara signifikan, sehingga cocok
digunakan dalam peralatan elektronik.
• b. Penggunaan dalam baterai: Arus DC digunakan dalam baterai seperti baterai mobil, baterai handphone, dan baterai laptop. Arus DC dapat diatur dengan mudah dan tidak berubah secara signifikan, sehingga cocok digunakan dalam baterai.
Penggunaan AC dalam Kehidupan Sehari - Hari
• Arus ac dipakai untuk menghidupkan peralatan yang ada di semua rumah tangga. Seperti untuk listrik dan
penerangan rumah, mesin cuci, kulkas dan berbagai peralatan lain.
• Kemudian arus ac ini juga biasa dipakai untuk menggerakkan dan menghidupkan sejumlah mesin pabrik. Agar operasional sebuah pabrik dengan ukuran yang besar dapat beroperasi.
• Selain itu, arus ac juga digunakan untuk penerangan pada sejumlah lampu-lampu yang berada di jalan raya. Karena bila menggunakan arus dc sangat tidak memungkinkan untuk menyimpan daya dan perlu pengisian ulang.
Alat Ukur Listrik
• 1. Amperemeter: Amperemeter adalah alat ukur arus listrik yang digunakan untuk mengukur arus listrik dengan skala ampere (A). Amperemeter dapat digunakan untuk mengukur arus listrik dalam sebuah sistem listrik, sebuah kabel, atau sebuah peralatan listrik. Amperemeter dapat digunakan untuk mengukur arus listrik yang mengalir di sebuah kabel tanpa perlu membuat kontak dengan kabel.
• 2. Ohmeter: Ohmeter adalah alat ukur impedansi yang digunakan untuk mengukur impedansi dengan skala ohm (Ω). Ohmeter dapat digunakan untuk mengukur impedansi di sebuah resistor, sebuah kondensator, atau sebuah induktor.
• 3. Voltmeter: Voltmeter adalah alat ukur tegangan listrik yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik dengan skala volt (V).
• 4. Multimeter: Multimeter adalah alat ukur listrik yang dapat digunakan untuk mengukur arus listrik, tegangan listrik, dan impedansi. Multimeter juga dapat digunakan untuk mengukur impedansi di sebuah resistor, sebuah kondensator, atau sebuah induktor.
Amperemeter
•
Pengertian amperemeter adalah alat ukur yang
digunakan untuk mengukur besarnya kuat arus listrik yang ada pada rangkaian elektronik dan listrik.
•
Jenis-jenis amperemeter dapat dibagi menjadi dua jenis menurut cara
pembacaannya, yaitu:
1. Amperemeter Analog.
2. Amperemeter Digital.
Simbol
Amperemeter
• Simbol amperemeter dilambangkan dengan
huruf besar A yang berada di dalam lingkaran. Itu
adalah cara amperemeter dilambangkan dalam
rangkaian listrik.
Bagian Amperemeter
• Agar dapat bekerja dengan baik, Amperemeter terdiri dari beberapa bagian utama yaitu :
• Galvanometer
• Terminal Positif dan Negatif
• Batas Pengukuran
• Skala Maksimum
• Resistensi Shunt
• Pengukur Jarum atau Pointer
Cara Kerja
Amperemeter
•Sebuah amperemeter memiliki hambatan yang rendah.
Amperemeter dihubungkan secara seri dengan beban untuk mengukur arus listrik yang mengalir melaluinya.
•Karena amperemeter memiliki resistansi yang sangat rendah, oleh karena itu ketika dihubungkan secara seri dengan rangkaian apa pun, itu tidak akan mengubah arus pada rangkaian tersebut. Pada saat amperemeter dirangkai seri dengan beban, arus yang sama mengalir melalui amperemeter yang mengalir melalui beban, hal ini karena arus pada rangkaian seri tetap sama melalui semua elemen rangkaian.
•Oleh karena itu, defleksi pada kumparan amperemeter sesuai dengan besarnya arus beban. Sedemikian rupa, ammeter mengukur arus beban dalam rangkaian listrik.
