Memahami Pengertian dan Rumus Arus Listrik - IPA MTs

PENGERTIAN DAN RUMUS ARUS LISTRIK

Bismillahirrahmaanirrahiim

Selamat datang di situs IPA MTs

Coba kalian perhatikan, kenapa lampu dapat menyala, TV dapat kalian tonton, HP dapat kalian pakai untuk melihat situs IPA MTs, lemari es dapat digunakan untuk mendinginkan makanan dan minuman, pemasak nasi dapat digunakan untuk memasak dan menghangatkan nasi, AC dapat digunakan untuk menyejukkan ruangan di rumah? Yups karena alat-alat tersebut terhubung dengan sumber listrik dan mengalirkan listrik ke alat-alat elektronik tersebut.

Listrik terjadi karena adanya perpindahan elektron. Perpindahan elektron ini akan menimbulkan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan elektron tersebut. Elektron berpindah dari kutub positif (potensial listrik tinggi) ke kutub negatif (potensial listrik rendah) sedangkan arus listrik yang berupa arus negatif mengalir dari kutub negatif ke kutub positif.

Artikel kali ini akan menjelaskan tentang arus listrik yang meliputi pengertian dan rumus arus listrik. So, baca dengan tenang dan santai serta sampai tuntas agar tidak gagal paham. Jika artikel ini bermanfaat, kalian dapat membagikannya ke media sosial kalian dan ingat, subscribe (scrol ke bawah halaman situs) dengan email kalian lalu lihat pemberitahuan verifikasi di email kalian agar kalian mendapatkan pemberitahuan update terbaru dari situs ini.

Baca artikel yang berhubungan:

Memahami listrik statis dan pemanfaatannya

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik disebut juga aliran listrik atau juga listrik yang mengalir di dalam sebuah penghantar listrik. Arus listrik timbul karena adanya perbedaan potensial listrik. Beda potensial tersebut terjadi karena adanya aliran elektron dari kutub positif ke kutub negatif sehingga elektron mengumpul di kutub negatif yang menyebabkan kutub positif bermuatan listrik positif dan kutub negatif memiliki muatan listrik negatif.

Arus listrik hanya dapat mengalir pada sebuah konduktor. Konduktor merupakan benda yang dapat menghantarkan listrik, contohnya : tembaga dan perak. Ketika listrik mengalir ke alat-alat elektronik maka dapat menghidupkan alat-alat tersebut. Arus listrik yang mengalir dapat menghasilkan energi listrik dan daya listrik.

Kuat lemahnya arus listrik tergantung kepada banyak atau sedikitnya jumlah muatan listrik yang dialirkan setiap detik atau jumlah tegangan yang mengalir pada sebuah hambatan listrik. Hambatan listrik adalah benda elektronik yang dihubungkan dengan sumber listrik sehingga menghambat aliran listrik tersebut. 

Kuat arus listrik termasuk ke dalam besaran pokok. Alat pengukur kuat arus listrik dinamakan Amperemeter.

Baca juga artikel yang berhubungan :

Penjelasan besaran dan satuan

Rumus Arus Listrik

Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang dialirkan tiap satuan waktu atau juga jumlah elektron yang dipindahkan setiap detik, atau dapat juga didfinisikan sebagai tegangan atau beda potensial listrik di dalam sebuah hambatan listrik.

Berdasarkan definisi arus listrik di atas, maka dapat diketahui model matematika atau rumus dari arus listrik. Rumus dari arus listrik dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

arus listrik dipengaruhi oleh muatan listrik, jumlah elektron, waktu, tegangan dan hambatan listrik
Rumus kuat arus listrik

Keterangan :

  • I adalah kuat arus listrik dengan satuan Ampere (A)
  • Q adalah jumlah atau besar muatan listrik yang dipindahkan dengan satuan Coulomb (C)
  • t adalah waktu yang dibutuhkan untuk memindah muatan listrik dengan satuan sekon (s)
  • n adalah jumlah elektron
  • e adalah besar muatan elektron dengan satuan Coulomb (C) dengan nilai 1,6x10⁻¹⁹C
  • V adalah beda potensial atau tegangan yang mengalir dengan satuan volt (V)
  • R adalah hambatan listrik yang terhubung dengan satuan ohm (𝝮)

Pembahasan rumus pertama

Berdasarkan rumus pertama, kuat dan lemahnya arus listrik berbanding lurus dengan besar muatan listrik yang dialirkan (I ~ Q). Arus listrik akan semakin kuat bila jumlah muatan listrik yang dialirkan semakin besar tetapi akan semakin lemah bila jumlah muatan listrik yang dialirkan semakin kecil.

Kuat dan lemahnya arus listrik berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan listrik (I ⟘ t). Bila waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik semakin singkat maka kuat arus listriknya semakin besar, namun bila waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik semakin lama maka menunjukkan kuat arus listrik lemah.

Berikut contoh soalnya :

Pertanyaan :

  • Muatan listrik sebesar 2 C berhasil mengalir di dalam kawat pemghantar selama 0,5 detik. Besar kuat arus listrik tersebut adalah....

Pembahasan :

Diketahui :

  • Q = 2 C
  • t = 0,5 detik

Ditanyakan :

  • I = .... A?

Jawaban :

  • I = Q/t
  • I = 2 C / 0,5 detik
  • I = 4 A
  • Jadi kuat arus listrik adalah 4 Ampere

Pembahasan rumus kedua

Berdasarkan rumus kedua, kuat arus listrik dipengaruhi oleh jumlah elektron dan besar elektron yang dipindahkan serta waktu untuk memindahkan elektron tersebut.

Kuat arus listrik berbanding lurus dengan jumlah elektron dan besar elektron (I ~ N). Semakin banyak elektron dipindahkan dalam waktu yang sama maka menunjukkan semakin kuat arus listrik tersebut. Namun bila jumlah elektron yang dipindahkan semakin sedikit, maka menunjukkan arus listrik semakin lemah.

Kuat arus listrik berbanding terbalik dengan waktu (I ⟘ t). Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin sedikit waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron maka semakin kuat arus listrik tersebut mengalir. Bila waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron semakin lama, menunjukkan arus listrik tersebut mengalir dengan lemah.

Berikut contoh soalnya.

Pertanyaan :

  • Arus listrik sebesar 5 mA  mengalir di dalam sel saraf selama 0,1 detik. Berapakah jumlah elektron yang berpindah di dalam sel saraf tersebut jika besar muatan elektron adalah 1,6x10⁻¹⁹C ?

Pembahasan :

Diketahui :

  • I = 5mA = 0,005 A
  • t = 0,1 detik
  • e = 1,6x10⁻¹⁹C

Ditanyakan :

  • N = .... ?

Jawaban :

  • Ingat I = N.e / t, maka N = I.t / e (ingat aturan perkalian dan pembagian)
  • N = 0,005 A x 0,1 detik / 1,6x10⁻¹⁹C
  • N = 0,0005 Adetik / 1,6x10⁻¹⁹C
  • N = 5x10⁻⁴ Adetik / 1,6x10⁻¹⁹C
  • N = (5/1,6)(10⁻⁴⁻⁽⁻¹⁹⁾
  • N = 3,125 x 10⁻⁴⁺¹⁹
  • N = 3,125 x 10¹⁵ e
  • Jumlah elektron yang mengalir di sel saraf adalah 3,125 x 10¹⁵ e

Pembahasan rumus ketiga

Berdasarkan rumus ketiga, kuat lemahnya arus listrik dipengaruhi oleh besarnya tegangan listrik yang mengalir ke hambatan listrik dan besar hambatan listrik tersebut.

Hubungan arus listrik dengan tegangan listrik adalah berbanding lurus ((I ~ V). Bila tegangan listrik yang mengalir di sebuah hambatan semakin besar maka arus listrik semakin kuat. Namun bila tegangan listrik semakin lemah maka arus listrik yang mengalir juga semakin lemah.

Hubungan arus listrik dengan besar hambatan listrik adalah berbanding terbalik (I ⟘ R). Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin besar hambatan listriknya maka kuat arus listriknya semaain lemah, namun bila nilai hambatan listrik kecil maka kuat arus yang mengalir di hambatan tersebut akan semakin besar.

Berikut contoh soalnya :

Pertanyaan :

  • Sebuah baterai bertuliskan 1,5 V, bila dihubungkan dengan kabel ke sebuah lampu kecil dengan besar hambatan 3 𝝮. Hitunglah besar arus listrik yang mengalir di hambatan tersebut!

Pembahasan :

Diketahui :

  • V = 1,5 V
  • R = 3 𝝮

Ditanyakan :

  • I = .... A?

Jawaban :

  • I = V/R
  • I = 1,5 V / 3 𝝮
  • I = 0,5 A
  • Jadi arus listrik yang mengalir adalah 0,5 A

Baca juga artikel berhubungan :

Memahami beda potensial dan energi listrik

Penutup

Demikian penjelasan mengenai pengertian dan rumus arus listrik. Mudah-mudahan dapat memberikan pengetahuan dan pemahaman tentang arus listrik. Teruslah belajar dan mengerjakan apa yang sudah kalian pelajari agar kalian dapat menjadi orang berilmu. Kalian dapat membagikan artikel ini melalui ikon berbagi di bawah artikel ini.

Cari Artikel

Subscribe

Hubungi Kami

Nama

Email *

Pesan *