Konsep Arus dan Hantaran Listrik Dinamis

Listrik Dinamis

A. Pengertian listrik dinamis

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. Cara pengukuran kuat arus listrik yaitu beban listrik yang dibagai waktu dengan satuan beban listrik yaitu coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada sirkuit bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sementara pada rangkaian seri kuat arusnya tetap sama disetiap ujung hambatan.

Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. Pada rangkaian tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak menguntungkan pada hambatan. Hal tersebut dikemukakan oleh hukum kirchoff yang menyatakan bahwa "jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar".

Berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara pengukuran tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan volt (V) dan kuat arus adalah ampere (A) dan hambatan adalah ohm.

B. Arus Listrik

Buah dapat berperan sebagai sumber tenaga karena adanya pengunaan lempeng seng dan lempeng besi yang berfungsi untuk menimbulkan beda potensial dalam buah. Lempeng seng berfungsi sebagai kutub negatif dan lempeng besi berfungsi sebagia kutub posistif. Dengan adanya beda potensial dalam buah inilah yang mendorong elektron untuk bergerak sehingga menjadi pemicu aliran listrik dalam rangakaian.

Arus listrik adalah muatan listrik yang berasal dari pergerakan elektron-elektron, aliran yang digunakan dalam satu siklus waktu. Arus listrik (I) yang mengalir melalui penghantar didefinisikan sebagai muatan listrik.

Jika kita perhatikan sambungan dari baterai , lampu, dan kabel atau sambungan dari buah semangka atua jeruk, lampu , dan kabel, ternyata hal tersebut terhubung satu dengan yang lainnya sehingga rangkaian tersebut merupakan rangkaian tertutup yang dengan demikian, sebuah rangkaian listrik yang tertutup tersebut menghasilkan nyala lampu.

Ketika kita menghubungkan lampu dan sumber listrik dengan menggunakan kabel, artinya kita telah membuat sebuah rangakaian listrik tertutup dimana sakelar tertutup pada posisi on, arus listrik akan mengalir dan lampu akan menyala.

Mengalirnya arus listrik pada ujung-ujung rangakaian ada potensial listrik yang diberikan oleh sumber arus listrik contohnya baterai. Ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kurub negatif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya yang memiliki elektron sedikit (terhubung dengan kutub positif pada baterai) dapat dikatakan memiliki energi potensial yang tinggi. arus listrik megalir dari potensial listrik yang tinggi kepotensial listrik yang rendah, sedangkan arah elektron dari kutub negatif ke kutub positif.

Pada rangakaian arus tertutup, besar arus listrik yang mengalir yang mengalir apda rangkaian dapat di tentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya sebab besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan muatan listrik yang mengalir pada setiap detik, atau secara matematis besar arus listrik dituliskan dengan rumus sebagai berikut :

I = q / t

Keterangan:

I = kuat arus listrik (Ampere)

q = jumlah muatan listrik (Coulomb)

t = selang waktu (sekon)

C. Hantaran Listrik

Penghantar dalam teknik elektronika adalah zat yang dapat menghantarkan arus listrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. Karena sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor. Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan jenis yang kecil. Pada umumnya logam bersifat konduktif. Emas, perak, tembaga, alumunium, zink, besi berturut-turut memiliki tahanan jenis yang besar.

Kabel biasanya terdiri dari bahan tembaga atau perak di bagian dan dilas plastik atau karet di bagian luarnya. Hal ini termasuk dengan kemampuan bahan untuk menghantarkan listrik. Setiap bahan memiliki daya yang berbeda-beda. Tembaga dan perak merupakan bahan yang paling baik untuk menghantarkan listrik, sedangkan plastik dan karet merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan listrik.Berdasarkan kemampuan bahan untuk menghantarkan arus listrik, bahan digolongkan menjadi konduktor, semikonduktor, dan isolator.

a. Konduktor listrik

Konduktor listrik adalah bahan-bahan yang dapat digunakan untuk menghantarkan listrik. Agar listrik dapat disalurkan dengan baik, maka dibutuhkan bahan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan baik pula. Pada bahan ini, elektron dapat mengalir dengan mudah. Contoh dari konduktor listrik adalah tembaga, perak, dan emas. Meskipun perak dan emas merupakan konduktor yang sangat baik, namun karena biaya yang sangat mahal, kabel rumah tangga biasanya menggunakan bahan dari tembaga.

b. Isolator listrik

Bahan isolator adalah bahan yang sangat buruk untuk menghantarkan listrik karena dalam hal ini elektron sulit mengalir. Pemberian plastik atau karet sebagai pelapis kabel bertujuan agar kabel lebih mudah. Sifat plastik dan karet yang sangat buruk dalam menghantarkan arus membuat kedua bahan tersebut masuk ke dalam kelompok bahan isolator.

c. Semikonduktor listrik

Bahan-bahan yang pada suhu rendah bersifat sebagai isolator, sementara pada suhu tinggi sebagai konduktor disebut bahan semikonduktor listrik. Contoh bahan semikonduktor adalah karbon, silikon, dan germanium. Pada bidang elektronika, karbon untuk menciptakan transistor yang kemudian dirangkai menjadi IC ( integreted circuit).

Setiap bahan memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik yang ber beda-beda tergantung nilai-nilai hambatan jenisnya. Semakin kecil tingkat jenis bahan, maka akan semakin baik pula bahan-bahan untuk meng-hantarkan listik tersebut.

Kemampuan tersebut tergantung pada nilai hambatan jenis suatu benda atau bahan dimana semakin kecil hambatan jenis suatu bahan, maka akan semakin baik kemampuan bahan tersebut untuk mengahntarkan listrik. Lihat tabel berikut !

Berdasarkan hambatan setiap jenis kawat yang panjangnya satu satuan panjang per satu satuan luas penampang disebut hambatan jenis (p). Besaran hambatan jenis berbeda-beda untuk setiap jenis kawat.

R = p. L/A

R = hambatan kawat (Ω)

P = hambaan jenis kawat (Ωm)

L = panjang kawat (m)

A = luas penampang kawat (m²)

Demikian penjelasan singkat diatas dan semoga bermanfaat.

Sumber : KEMENDIKBUD-RI_Jakarta-2018.

Penulis : Siti Zubaidah, Susriyati Mahanal dkk.

Penelaah : Ana Ratna Wulan dkk