Arus listrik
Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-). Sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+) Arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron. Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.
Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu. Kuat Arus Listrik
Secara Matematis Dinyatakan Sebagai:
Daya Listrik Daya, adalah besar usaha atau energi listrik per satuan waktu. Adapun, menurut Hukum Ohm V = IR sehingga persamaan daya juga dapat ditulis sebagai berikut: P = IV P = I (I x R) = I²R P = x V = P = daya listrik satuannya watt (W) V= tegangan listrik satuannya volt (V) I = kuat arus listrik satuannya ampere (A) R= hambatan listrik satuannya ohm (Ω) Satuan Daya = joule/watt
Kerapatan Arus Kerapatan arus adalah besarnya arus yang mengalir tiap satuan luas penghantar mm 2. arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas penampangnya.
Persamaan kerapatan arus : J = I/A Keterangan: J = Kerapatan Arus (A/mm 2 ) I = Arus (A) A = Penampang kawat (mm 2 ) Kerapatan arus listrik dapat dinyatakan dari hubungan antara kuat medan listrik (E) dengan konduktivitas penghantar( ) : J = E J = Kerapatan arus listrik (A/m 2 ) = Konduktivitas bahan (S/m) E = Kuat medan Listrik (N/C)
Hukum Ohm Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R). George Simon Ohm (1887 1954) Fisikawan Jerman
Rumus ohm secara matematis ditulis : V = R I R merupakan faktor pembanding yang besarnya tetap untuk suatu penghantar (pada suhu tertentu). Faktor pembanding ini dinamakan hambatan suatu penghantar. R V I dengan volt ; satuan R adalah ohm, ampere lambang
Hambatan Suatu Penghantar Analogi air. Adanya perbedaan liran air dari ketinggian yang sama disebabkan adanya hambatan di salah satu pipanya. Ilustrasi aliran muatan di dua penghantar yang berbeda luas penampangnya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai hambatan suatu penghantar Semakin panjang kawat semakin besar besar pula nilai hambatannya. Semakin besar penampang penghantar, semakin kecil nilai hambatannya. Semakin besar hambat jenis penghantar, semakin besar nilai hambatannya. = hambat jenis A = luas penampang l A ρ penghantar L = Panjang penghantar rumus : R l A
Sifat-sifat hambatan jenis zat : Semakin besar hambatan jenis suatu zat, maka zat tersebut semakin baik sebagai isolator, tetapi semakin buruk sebagai konduktor. Semakin kecil hambatan jenis suatu zat, maka zat tersebut semakin baik sebagai konduktor, tetapi semakin buruk sebagai isolator.
Konduktor & Isolator Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan arus listrik. Contoh : besi, tembaga, seng Konduktor Isolator adalah zat yang sukar menghantarkan arus listrik. Contoh : plastik, karet, kayu
PENGARUH SUHU TERHADAP HAMBATAN PENGHANTAR Hambatan kawat penghantar bila suhunya berubah nilainya berubah dan dipengaruhi oleh : Hambatan pada suhu awal adalah Ro ( ) Koefisien suhu hambatan jenis (per ºC) Hambatan pada suhu t adalah Rt ( ) Maka besar hambatan Rt adalah : R = Ro.. t Rt = Ro ( 1 +. t )
Latihan Soal 1. Jika sebuah kawat penghantar listrik dialiri muatan listrik sebesar 360 C dalam waktu 1 menit, maka berapa besarnya arus yang mengalir? 2. Sebuah bangunan rumah tangga memakai lampu dengan tegangan pada instalansi lampu rumah tangga tersebut adalah 220 Volt, dan arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah 10 ampere, berapakah hambatan pada lampu tersebut, hitunglah? 3. Seutas kawat panjangnya 100 m, luas penampang 2x10 m, dan hambatan jenis 6,28x10 ῼm. Hitung hambatan kawat tersebut!!
PEMBAHASAN 1. Diketahui: Q = 360 C t = 1 menit = 60 s Maka kuat arus listrik ( I ) adalah. Q= I. t I = Q/t I = 360/60 I = 6A 2. dik : V = 220 Volt I = 10 Amper Dit : hambatan.? JAWAB R = V/R R = 220/10 = 22 ohm Jadi hambatan yang mengalir adalah 22 ohm
3. Dik: L= 100 m -4 2 A= 2x10 m, -8 ρ = 6,28x10 ῼm R= (6,28x10 ῼm)(100 m)/ 2x10 m -4 R= 314x10 ῼ -8-4 2