Hukum Ohm dan Hambatan

Arus listrik mengalir antara 2 titik pada penghantar jika ada beda potensial. Kuat arus sebanding dengan beda potensial. Semakin besar beda potensial, semakin besar kuat arus listrik, sedangkan semakin kecil beda potensial, semakin kecil kuat arus listrik. Kuat arus berbanding terbalik dengan hambatan.

Hukum Ohm

Kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar (asal suhunya tetap).

Rumus:

Keterangan:

V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus listrik (A)

R = hambatan (Ω)

Alat untuk mengukur hambatan disebut Ohmmeter. Biasanya amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter yang menjadi satu disebut Multimeter atau AVOmeter. Hambatan kawat penghantar ditentukan oleh luas penampang kawat, jenis kawat, dan panjangnya. Rumusnya adalah:

Hukum Kirchoff

Besar kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan itu.

Rumus:

Baca Selengkapnya

Rangkaian Listrik

Arus Listrik

• Arus listrik adalah gerakan muatan listrik positif dalam suatu penghantar.
• Arus listrik mengalir dalam rangkaian tertutup yang didalamnya terdapat sumber listrik.
• Arus listrik terjadi bila ada beda potensial.
• Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.
• Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar tiap detik.
• Rumus:

 

Keterangan:

I = kuat arus listrik, satuannya ampere (A)

Q = muatan listrik, satuannya coulomb (C)

t = waktu, satuannya detik (s)

Saklar dan Sekring

Saklar adalah alat untuk memutus dan menghubungkan arus listrik. Jika saklar dalam keadaan terbuka, arus listrik putus. Jika saklar dalam keadaan tertutup, arus listrik mengalir.

Sekring adalah alat yang dengan sendirinya dapat memutuskan aliran listrik sebagai akibat adanya arus listrik yang melebihi batas ukuran. Prinsip sekring adalah sebuah penghantar yang hanya dapat dilewati oleh arus listrik yang besarnya tertentu. Sekring ada 2 macam, yaitu sekring kaca dan sekring porselin. Sekring kaca sering dipasang pada alat-alat elektronik, sedangkan sekring porselin dipasang pada rangkaian (instalasi) listrik PLN.

Bagian utama sekring adalah kawat halus yang terbuat dari logam yang titik leburnya rendah. Kekuatan sekring dinyatakan dalam ampere (A). Fungsi sekring, antara lain:

1. Untuk membatasi arus listrik yang mengalir melebihi batas atau kapasitas tertentu.
2. Untuk mencegah terjadinya bahaya kebakaran akibat hubungan pendek. Hubungan pendek dapat terjadi akibat kabel yang terkelupas pembungkusnya sehingga terjadi hubungan langsung tanpa melalui beban, maka arus listrik yang mengalir dalam rangkaian terlalu besar.

Akibat dari Hubungan Pendek

Akibat dari hubungan pendek, antara lain:

1. Hambatan kecil
2. Arus listrik besar
3. Kawat sekring putus
4. Aliran listrik padam

Beda Potensial

Beda potensial adalah energi yang berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik yang lain. Beda potensial atau tegangan listrik timbul antara 2 titik pada penghantar bila dihubungkan dengan sumber tegangan.

Rumus beda potensial adalah:

 

Keterangan:

V = beda potensial (V)

W = energi listrik (joule)

Q = muatan listrik (coulomb)

Baca Selengkapnya

Muatan Listrik Bagian 2

Hukum Coulomb dikemukakan oleh Charles Augustin de Coulomb, seorang ilmuwan dari Prancis. Ia menyelidiki tentang fenomena gaya tarik atau gaya tolak antarmuatan listrik. Seperti yang sudah pernah dibahas, antara 2 benda yang bermuatan listrik dapat terjadi interaksi tarik-menarik atau tolak-menolak. Interaksi inilah yang menimbulkan gaya listrik antara keduanya.

Medan Listrik

Medan listrik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik yang membuat benda lain yang juga bermuatan listrik mengalami gaya elektrostatis. Medan listrik inilah yang menyebabkan peristiwa tarik-menarik atau tolak-menolak antara 2 benda yang bermuatan listrik.

Keberadaan medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya. Garis-garis gaya ini adalah garis-garis khayal yang berupa anak panah. Arah garis-garis gaya pada muatan positif dan negatif berbeda. Pada muatan listrik positif, arah panah keluar dari muatan, sedangkan pada muatan listrik negatif, arah panah menuju muatan.

Potensial Listrik

Beda potensial antara 2 titik dalam medan listrik adalah besarnya usaha yang harus dilakukan untuk menggerakkan muatan listrik positif sebesar 1 Coulomb dari titik satu ke titik yang lain. Besarnya potensial listrik dirumuskan:

Keterangan:

V = potensial listrik (volt)

W = usaha yang dilakukan (joule)

Q = muatan listrik (coulomb)

Elektroskop

• Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk menyelidiki suatu benda bermuatan listrik atau tidak dan untuk mengetahui jenis muatan listrik pada suatu benda.
• Jika kepala elektroskop disentuh dengan benda bermuatan listrik positif maka daun elektroskop (foil) bermuatan positif karena elektron-elektron dari foil mendapat gaya tarik sehingga elektron-elektron mengalir ke kepala elektroskop.
• Jika kepala elektroskop disentuh dengan benda bermuatan listrik negatif maka foil bermuatan negatif karena elektron-elektron dari kepala elektroskop mendapat gaya tolak-menolak sehingga elektron-elektron berpindah menuju ke foil.

Gejala dan Penerapan Listrik Statis

Konsep listrik statis dapat kita jumpai pada cara kerja beberapa alat dan juga fenomena alam yang terjadi di sekitar kita. Selain bermanfaat, penggunaan listrik statis juga dapat menimbulkan bahaya bagi kehidupan manusia. Manfaat penggunaan listrik statis, antara lain pada:

1. Generator Van de Graaff
2. Printer Laser
3. Mesin Fotokopi
4. Petir

Baca Selengkapnya

Muatan Listrik Bagian 1

Tentang Atom

Menurut John Dalton, atom adalah bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi-bagi lagi dengan reaksi kimia-kimia biasa. Semua zat tersusun atas atom-atom. Atom tersusun atas inti atom yang berada di pusat atom dan elektron (bermuatan negatif) yang beredar mengelilingi inti. Inti atom tersusun atas proton (bermuatan positif) dan neutron (tidak bermuatan) kecuali inti hidrogen yang hanya berupa proton.

Penulisan lambang atom:

Keterangan:

A = nomor massa (massa atom)

X = lambang unsur atom

Z = nomor atom = jumlah elektron = jumlah proton

Atom Netral dan Atom Bermuatan Listrik

• Atom dikatakan netral (tidak bermuatan listrik) jika jumlah proton dalam inti (nukleus) sama dengan jumlah elektron.
• Atom dikatakan bermuatan listrik negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada jumlah proton (menangkap elektron).
• Atom dikatakan bermuatan listrik positif jika jumlah elektron lebih sedikit daripada jumlah proton (melepas elektron).

Cara Memberi Muatan Listrik pada Suatu Benda

Suatu benda yang netral dapat diberi muatan listrik dengan cara:

1. Penggosokan, apabila 2 benda dari bahan yang berbeda digosokkan, maka akan terjadi perpindahan elektron dari satu benda ke benda lainnya. Benda yang kehilangan elektron akan bermuatan positif dan benda yang menerima elektron akan bermuatan negatif.
2. Sentuhan, jika suatu konduktor yang bermuatan disentuhkan dengan konduktor lain yang tidak bermuatan, maka kedua konduktor akan saling berbagi muatan listrik.
3. Induksi listrik, merupakan peristiwa pemisahan muatan di dalam suatu penghantar akibat penghantar tersebut didekati benda bermuatan listrik. Apabila suatu benda yang tidak bermuatan listrik didekatkan pada benda lain yang bermuatan listrik, maka benda yang semula tidak bermuatan listrik menjadi bermuatan listrik.

Interaksi Benda-benda Bermuatan Listrik

Dua benda yang bermuatan listrik jika didekatkan akan saling memberikan gaya. Gaya ini disebut gaya listrik atau gaya elektrostatis. Jenis gaya yang dihasilkan 2 benda yang bermuatan sejenis akan berbeda dengan 2 benda yang bermuatan berlainan jenis. Dua benda yang bermuatan sejenis (negatif dengan negatif atau positif dengan positif) jika didekatkan akan tolak-menolak. Sebaliknya, 2 benda yang bermuatan berlainan jenis (negatif dengan positif), jika didekatkan akan tarik-menarik.

Perpindahan elektron dari benda satu ke benda yang lain (yang dapat terjadi ketika 2 benda digosokkan) bergantung pada ikatan elektron di dalam atom. Jika ikatan elektron dalam atom kuat, maka elektron akan sulit untuk bergerak. Akibatnya, benda tersebut sulit menghantarkan listrik (isolator). Sebaliknya, jika ikatan elektron dalam atom lemah, maka mudah menghantarkan listrik (konduktor).

Berlanjut ke Bagian 2

Baca Selengkapnya