DEFINISI ARUS LISTRIK
Di posting sebelumnya sudah dijelaskan secara singkat mengenai definisi tegangan listrik yang perlu diketahui oleh siswa SMK dan mahasiswa khususnya jurusan listrik dan elektronika. Kali ini Link Sukses akan menjelaskan mengenai definisi arus listrik.
Untuk memahami apa itu arus listrik, sahabat dapat memperhatikan aliran air pada sungai yang bercabang dan berbatu. Semakin lebar sungai, maka debit air yang mengalir akan semakin besar. Namun demikian aliran air akan mengecil ketika ada penghalang, misalnya batu. Untuk lebih jelasnya, silakan diperhatikan gambar berikut.
 |
| Analogi Arus Listrik pada Aliran Air di Sungai |
Air hanya akan mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Sebaliknya, tidak akan terjadi aliran air pada ketinggian yang sama. Perbedaan ketinggian ini disebut dengan tegangan atau beda potensial yang sudah dibahas sebelumnya.
Sebelumnya sudah dijelaskan analogi tegangan listrik pada gambar sebuah tangki air yang diletakan di ketinggian tertentu. Semakin tinggi posisi tangki air, maka akan semakin besar beda postensial, artinya debit air pun akan lebih besar. Tidak akan ada aliran air tanpa beda ketinggian, demikian juga tidak akan ada arus listrik tanpa adanya tegangan listrik (beda potensial).
Pada gambar di atas, titik A adalah sumber air dengan posisi paling tinggi. Dari titik A ini air mengalir ke setiap percabangan sungai. Semakin kecil lebar sungai, maka akan semakin kecil debit air. Sebaliknya, semakin besar lebar sungai maka akan semakin besar debit air yang mengalir.
Air yang mengalir pada titik B akan lebih banyak daripada air yang mengalir ke titik C, D, dan E karena ukuran lebar sungai lebih kecil. Meskipun lebar sungai di titik C lebih besar dari B tetapi karena adanya batu penghalang, maka aliran air di titik C akan lebih kecil. Semakin besar batu yang menghalang, maka akan semakin kecil air yang mengalir.
Implementasi dari analogi di atas, debit air yang mengalir adalah arus listrik, besar kecilnya sungai adalah resistansi aktif suatu sistem listrik, dan batu adalah hambatan atau resistor.
Arus listrik dapat dialalogikan dengan debit air yakni banyaknya butiran air yang mengalir dalam satuan waktu. Arus listrik adalah banyaknya elektron yang mengalir sebagai muatan listrik dalam satuan waktu. Satuan muatan listrik (Q) adalah Coulomb (C) sedangkan satuan arus listrik (I) adalah Ampere (A) yakni Q/t atau Coulomb/detik.
Jika besarnya arus konstan, maka besarnya arus listrik dapat ditulis dalam persamaan I=Q/t dimana I adalah arus listrik dalam Ampere (A), Q adalah muatan listrik dalam Coulomb (C), dan t adalah waktu dalam detik. Semakin besar muatan listrik yang mengalir maka akan semakin besar arus listrik, demikian pula sebaliknya.
Keterangan:
- 1 A (Ampere) = 1000 mA (mili Ampere)
- 1 mA (mili Ampere) = 1000 uA (mikro Ampere)
- 1 Kilo Ampere = 1000 Ampere
Berdasarkan hukum Ohm, arus listrik adalah tegangan (V) dibagi tahanan (R). I=V/R dimana I adalah arus listrik dalam Ampere (A), V adalah tegangan listrik dalam Volt (V), dan R adalah tahanan/ resistansi dalam Ohm.
ANALOGI ARUS LISTRIK
Untuk lebih memahami apa itu arus listrik, dapat dilihat pada gambar di atas tadi. Garis hitam putus-putus adalah aliran air pada sebuah sungai yang melewati beberapa percabangan sungai. Air akan terbagi ke setiap percangan sungai yang ada. Warna hijau adalah batu yang menghalangi aliran air, semakin besar batu maka aliran air akan semakin kecil, demikian juga dengan lebar sungai, semakin kecil lebar sungai maka akan semakin kecil air yang mengalir.
Dari analogi di atas, debit air adalah arus listrik, sungai adalah konduktor untuk media penghantar arus listrik (biasanya berupa kabel listrik), batu adalah resistansi atau tahanan. Jumlah air yang mengalir dari sumber air (hulu sungai) akan sama besar dari jumlah air yang mengalir di setiap simpangan (percabangan).
Hal di atas sesuai dengan hukum Kirchoff dimana jumlah total arus listrik adalah jumlah arus yang mengalir di setiap percabangan. Dalam persamaan dapat ditulis I=I1+I2+I3, I adalah sumber arus (arus total) sedangkan I1, I2, dan I3 adalah arus yang mengalir di setiap percabangan. Air yang mengalir dari titik A = penjumlahan air yang mengalir di titik B+C+D+E.
Seperti halnya dengan tegangan listrik, jika dilihat dari bentuk gelombangnya, arus listrik juga ada dua jenis yakni arus AC dan Arus DC. Jika sumber tegangan listrik adalah AC (bolak-balik), maka arus yang mengalirpun adalah arus AC, demikian juga sebaliknya.
PENGUKURAN ARUS LISTRIK
Gambar di bawah adalah rangkaian tertutup dengan sumber arus yang mengalir ke setiap percabangan. Di setiap percabangan terdapat hambatan (resistor) dengan nilai tertentu. R1, R2, R3, R4, dan R5 adalah resistor. V adalah sumber tegangan yang akan mengalirkan arus listrik. Tanda panah merah adalah arah aliran arus listrik dan garis warna hitam adalah konektor (kabel penghubung/induktor).
 |
| Rangkaian Tertutup Perbandingan Arus Listrik |
