1. Arus Listrik

Sebuah lampu pijar yang dihubungkan dengan baterai akan menyala. Hal ini dikarenakan pada rangkaian tersebut terdapat aliran partikel muatan listrik yang biasa disebut dengan arus listrik. Arus listrik merupakan aliran partikel bermuatan listrik positif. Aliran muatan listrik positif ini disebut juga dengan arus konvensional yang ditetapkan oleh para ilmuwan pada abad ke-19 sebelum J.J Thompson menemukan elektron. Karena sesungguhnya muatan listrik yang dapat mengalir adalah muatan listrik negatif atau elektron. Arus listrik mengalir dari benda yang mempunyai potensial yang lebih tinggi menuju benda yang mempunyai potensial yang lebih rendah. Sedangkan aliran elektron berlawanan arah dengan aliran arus listrik, yaitu mengalir dari benda yang mempunyai potensial rendah menuju benda yang mempunyai potensial yang lebih tinggi tinggi.

Pada gambar disamping, arus listrik akan mengalir dari A menuju ke B, sedangkan elektron akan mengalir dari B menuju ke A. Hal ini disebabkan karena benda A mempunyai potensial lebih tinggi daripada benda B.

Arus listrik akan terjadi jika antara kedua benda bermuatan listrik yang dihubungkan dengan penghantar/konduktor dan terdapat beda potensial listrik. Pada gambar di samping, arus listrik mengalir dari titik A melalui lampu ke titik B. Hal ini terjdi karena potensial titik A lebih tinggi daripada potensial titik B. Jika potensial listrik antara kedua benda tersebut sama besarnya, maka arus listrik akan terhenti.

Soal Latihan :
1. Apakah dimaksud dengan arus listrik ?
2. Sebutkan syarat yang dapat menyebabkan terjadinya arus listrik !
3. Tentukan arah arus listrik dan elektron pada gambar berikut serta apa alasannya !

———————————————————-

2. Kuat Arus Listrik

Besarnya muatan listrik yang mengalir pada sebuah penghantar tiap satuan waktu dinamakan dengan kuat arus listrik. Kuat arus listrik dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut ammeter yang dipasang secara seri pada rangkaian alat tersebut. Besaran kuat arus listrik dalam Sistem Internasional dinyatakan dalam satuan Ampere.

Dalam bentuk matematis hubungan antara kuat arus listrik, banyaknya muatan yang mengalir dan waktu diungkapkan :

$I=\frac{q}{t}$

I = Kuat arus listrik dalam satuan ampere
q = Muatan listrik dalam stuan coulomb
t = Waktu dalam satuan sekon
Satu ampere sama dengan aliran muatan satu coulomb per sekon. Sedangkan muatan satu elektron sebesar 1,6 x 10^-19 C. Atau satu coulomb muatan listrik setara dengan 6,25 x 10¹⁸ elektron.
Selain dinyatakan dalam satuan ampere, kuat arus listrik juga biasa dinyatakan dalam satuan :
· mikro ampere ( µA ) = 10^-6 A
· mili ampere ( mA ) = 10^-3 A
Contoh soal
1. Pada sebuah penghantar mengalir muatan sebanyak 720 coulomb tiap menit. Berapa besarnya kuat arus listrik pada penghantar tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui : q = 720 A
t = 1 menit = 60 sekon
Ditanyakan : I = … ?
Jawab :

$$\begin{gathered} I=\frac{q}{t} \\ I=\frac{720}{60} \\ I=12A \end{gathered}$$

2. Sebuah penghantar dialiri arus listrik sebesar 600 mA selama 30 sekon. Berapa jumlah elektron yang mengalir pada penghantar tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui : I = 600 mA = 0,6 A;
t = 30 sekon
Ditanyakan : e = … ?
Jawab :
q = I.t
q = 0,6 x 30
q = 18 coulomb
e = 18 x 6,25 x 10¹⁸
e = 1,125 x 10²⁰ elektron

———————————————————-

3. Mengukur Arus Listrik

Kuat arus listrik yang mengalir dalam penghantar atau rangkaian listrik dapat diukur besarnya dengan menggunakan amperemeter atau ammeter. Amperemeter (ammeter) ada dua jenis, yaitu amperemeter digital dan amperemeter jarum. Ciri sebuah amperemeter jarum adalah adanya huruf A pada permukaan skala. Cara mengukur kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian adalah dengan memasang amperemeter dihubungkan seri dengan alat yang akan diukur kuat arusnya.

Perhatikan gambar berikut!

Latihan :
1. Jelaskan pengertian dari kuat arus listrik !
2. Sebutkan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik !
3. Pada sebuah penghantar mengalir muatan sebanyak 1500 coulomb tiap menit. Berapa besarnya kuat arus listrik pada penghantar tersebut ?
4. Sebuah penghantar dialiri arus listrik sebesar 750 mA selama 12 sekon. Berapa jumlah muatan listrik yang mengalir pada penghantar tersebut ?