CaramudahBelajarElektro - Pada artikel kali ini kita akan mencoba menjelaskan dan memformulasikan besaran-besaran listrik dinamis dalam suatu rangkaian tertutup sederhana.
Muatan Listrik
Gaya listrik terdiri dari dua macam, yaitu :
1. Gaya listrik yang saling tarik-menarik (tidak sejenis)
2. Gaya listrik yang tolak-menolak (sejenis)
Semua materi / muatan terdiri dari bagian-bagian yang disebut dengan atom.
Atom terdiri atas tiga macam partikel dasar, yaitu :
1. Elektron (Bermuatan listrik Negatif)
2. Proton (Bermuatan listrik Positif)
3. Neutron (tidak bermuatan listrik)
Massa dari ketiga partikel tersebut telah ditentukan secara
ekperimental dan besarnya adalah 9,10956 x 10^-31
kg untuk
Elektron dan ± 1840 kali lebih besar untuk Proton dan Neutron.
Satuan muatan listrik dasar disebut dengan Coulomb
Menurut Charles Coulomb : “Dua partikel kecil yang bermuatan identik dan berjarak satu meter dalam vakum dan tolak-menolak dengan gaya sebesar 10^-7 c^2 Newton mempunyai muatan yang persis identik, yang besarnya masing-masing ± satu Coulomb”.
Arus
Definisi dari arus adalah muatan listrik yang bergerak. Arus yang terdapat di
dalam sebuah jalur tertentu, seperti misalnya kawat logam
(tembaga), mempunyai besar dan arah yang diasosiasikan dengan
adanya muatan bergerak melalui sebuah titik tertentu per satuan
waktu dalam arah tertentu. Definisi umum dari arus sebagai
perubahan muatan per satuan waktu, dq/dt. Simbol arus adalah I
atau i, maka :
i = dq/dt ………. ampere (A)
Satuan dasar arus adalah ampere (A), yang menyatakan banyaknya
muatan yang mengalir dengan laju 1 C/s. Kata ampere berasal dari
nama seorang ilmuan dari Prancis, yaitu : A.M Ampere.
Adapun jenis-jenis arus, yaitu :
a. Arus Searah (Direct Current)
Adalah arus yang konstan (tetap).
b. Arus Bolak-balik (Alternating Current)
Adalah arus yang berubah menurut bentuk gelombang sinusoidal
terhadap waktu (t).
c. Arus Eksponensial
Adalah arus yang berbentuk eksponensial.
d. Arus Sinus Teredam
Adalah arus yang berbentuk sinus teredam
Tegangan
Elemen rangkaian yang umum akan ditandai dengan sepasang
titik ujung (terminal) yang dapat dihubungkan dengan elemen-elemen
rangkaian yang lain.
Misalkan bahwa sebuah arus searah diarahkan ke titik ujung
(terminal) A melalui elemen memerlukan pengeluarran energi.
Maka dikatakan terdapat tegangan listrik atau perbedaan
potensial diantara kedua titik ujung tersebut, atau terdapat
tegangan listrik atau selisih potensial “melintasi” elemen
tersebut.
Secara khusus dimensi besaran tegangan listrik yang melintasi elemen didefinisikan sebagai
kerja yang diperlukan untuk menggerakan muatan positif sebesar 1 C
dari satu titik ujung melalui alat tersebut ke titik ujung yang lain.
Satuan untuk tegangan adalah volt (V), yang sama dengan
1 Joule / Coulomb dan tegangan dinyatakan dengan simbol atau
lambang V atau volt. Kata volt berasal dari nama seorang ilmuan
Italia, yaitu : Allessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta.
Tanda untuk tegangan dinyatakan dengan tanda aljabar plus (+)
atau minus (-).
Daya
Tegangan telah didefinisikan sebagai energi yang dibelanjakan
dan daya adalah laju dengan energi dibelanjakan.
Lambang atau simbol daya adalah P atau p. Jika satu joule
energi diperlukan untuk memindahkan satu coulomb muatan
per detik melalui alat adalah satu watt. Tenaga yang diserap ini
haruslah sebanding dengan banyaknya coulomb yang
dipindahkan per detik, atau arus, dan sebanding dengan energi
yang diperlukan untuk memindahkan satu coulomb melalui
elemen atau tegangan, atau watt. Jadi :
P = V. I ………. watt
