A. Arus Listrik
Arus listrik mengalir karena adanya perbedaan potensial listrik. Adanya beda potensial mendorong elektron untuk bergerak sehingga memicu aliran listrik dalam rangkaian. Ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kutub negatif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya yang memiliki sedikit elektron (terhubung dengan kutub positif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang tinggi.
Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan arah aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif.
Arus listrik dapat mengalir karena semua komponen listrik tersambung. Rangkaian ini disebut dengan rangkaian tertutup. Jika salah satu rangkaian tidak tersambung, maka ini disebut rangkaian terbuka, akibatnya arus listrik tidak dapat mengalir.
Besarnya arus listrik yang mengalir dapat dihitung dengan persamaan,
Keterangan:
I = kuat arus (ampere)
q = muatan listrik (coulomb,)
t = waktu (sekon)
Contoh:
Arus listrik sebesar 5 mA mengalir pada suatu kawat penghantar selama 0,1 sekon. Berapakah besar muatannya?
Penyelesaian:
Diketahui:
I = 5 mA = 0,005 A
t = 0,1 sekon
Ditanyakan:
besar muatan yang berpindah pada suatu kawat penghantar
Jawab:
Berdasarkan persamaan diatas, besar muatan listrik dapat dihitung dengan persamaan
q = I × t
q = 0,005 A × 0,1 s
q = 5 × 10-4 C
Jadi, besar muatan yang berpindah pada suatu kawat penghantar adalah 5 × 10-4 C.
B. Hambatan Listrik
Berdasarkan kemampuan bahan untuk menghantarkan arus listrik, bahan digolongkan menjadi konduktor, semikonduktor, dan isolator.
1. Konduktor Listrik
Bahan-bahan yang dapat digunakan untuk menghantarkan listrik disebut dengan konduktor listrik. Contoh dari konduktor listrik adalah tembaga, perak, dan emas. Meskipun perak dan emas merupakan konduktor yang sangat baik, tetapi karena harganya yang sangat mahal, kabel rumah tangga biasanya menggunakan bahan dari tembaga.
2. Isolator Listrik
Bahan yang sangat buruk untuk menghantarkan listrik karena di dalam bahan ini elektron sulit mengalir disebut dengan Isolator Listrik. Contoh Isolator listrik adalah karet dan plastik.
3. Semikonduktor Listrik
Bahan semikonduktor listrik adalah bahan-bahan yang jika berada pada suhu rendah bersifat sebagai isolator, sementara pada suhu tinggi bersifat sebagai konduktor. Contoh bahan semikonduktor listrik adalah karbon, silikon, dan germanium. Pada bidang elektronika, bahan semikonduktor digunakan untuk membuat transistor yang kemudian dirangkai menjadi integrated circuit (IC).
Besar hambatan listrik suatu kawat dipengaruhi oleh hambat jenis kawat, panjang kawat, dan luas penampang kawat.
Semakin kecil hambatan jenis suatu bahan, semakin baik kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan listrik.
Berikut hambatan jenis pada beberapa bahan.
Besar hambatan suatu kawat pengantar dapat dihitung dengan persamaan,
Keterangan,
R = hambatan kawat (Ω)
ρ = hambatan jenis kawat (Ωm)
L = panjang kawat (m)
A = luas penampang kawat (m2)
EmoticonEmoticon