Home / FISIKA / ARUS LISTRIK

ARUS LISTRIK

Posted by Junari Sape Sabtu, 15 November 2014 0 komentar

KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan  Yang Maha Esa atas limpahan rahmat yang telah diberikan kepada kita semua termasuk kepada diri penyusun, sehinga penyusu dapat mengelesaikan makalah tepat pada waktu yang telah di tentukan. Salawat serta salam tidak kita kirimkan kepada Sang Revolusioner sejati Nabiullah Muhammad SAW, karna atas perjuangan Biliaulah Islam bisa berdiri tegak seperti yang kita rasakan pada sa’at sekarang ini.
Dalam menyusun makalah ini, penyusun menyadari bahwa didalamnya terdapat hal-hal yang kurang memuaskan bagi para pembaca yang budiman, maka melalui kesempatan ini penyusun memohon maaf yang setulusnya kepada para pembaca yang budiman jika tedapat hal-hal yang kurang berkenang dalam isi malakah ini. Serta kritikan yang besifat membangun demi kesempurnaan dalam penyusunan makalah selanjutnya.
Akhiru kalam penyusun mengucapkan Billahi Taufik Wal Hidayah Wassalamu Alaikum Warrahmatullahi Wabarakatu.


                                                                                    Makassar,  November 2011






DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDHULUAN
A.  LATAR BELAKANG
BAB II PEMBAHASAN
A.  PENGERTIAN ARUS LISTR
B.  MACAM-MACAM ARUS LISTRIK
C.  ARAH ARUS LISTRIK
D.  KELAJUAN HANYUTAN
E.   ARUS , KECEPATAN PENYIMPANG , DAN KERAPATAN ARUS
BAB III PENUTUP
A.  KESIMPULAN
B.  SARAN
DAFTAR PUSTAKA








BAB I
PENDAHULUAN
A.    LATAR BELAKANG
Dalam bab sebelumnya kita mengkaji interaksi muatan listrik yang diam; sekarang kita siap untuk mengkaji muatan yang bergerak. Arus listrik terdiri dari muatan-muatan yang bergerak dari satu daerah ke daerah lainya.Bila gerak ini berlangsung di dalam sebuah lintasan konduksi yang membentuk sebuah simpal tertutu,maka lintasan itu di namakan rangkaian listrik.
Pada dasarnya , rangkain listrik adalah saranan untuk menghantarkan energy dari satu tempat ke tempat lain.Sewaktu partikel bermuatan bergerak di dalam sebuah rangkaian,maka energy potensial listrik di pindahkan dari sebuah sumbe{seperti aki atau generator}ke sebuah alat tempat energy tersebut di simpan atau dikonversi ke dalam bentuk energy lain;menjadi bunyi dalam system stereo atau menjadi kalor atau cahaya dalam pemanggang roti atau bola lampu.Dari sudut pandang teknoligi,rangkaian listrik berguna karena memungkingkan energy untuk pindahkan {di angkut}tampa bagian –bagian yang bergerak itu.Rangkaian listrik adalah jantung dari senter.CD player, computer, pemancar dan penerima radio dan televisi, dan system distribusi daya rumah tangga dan industry. Sistem saraf hewan dan manusia adalah rangkaian listrik khusus yang menyangkut sinyal vital dari satu bagian tubuh ke tubuh lainya.





BAB II
PEMBAHASAN
A.    PENGERTIAN ARUS LISTRIK
Sebelum membahas mengenai arus listrik, kami akan membahas sedikit mengenai rangkaian listrik, karena arus listrik itu tidak jauh dari yang namanya rangkaian.  pembahasan tentang arus  listrik, perlu kiranya kita mengetahui terlebih dahulu beberapa hal megenai apa itu yang dimaksud dengan listrik. Untuk memahami tentang listrik, perlu kita ketahui terlebih dahulu pengertian dari arus. Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol I (dari kata Perancis : intensite), dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.
Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya. Muatan adalah satuan terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifat netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral. Muatan terdiri dari dua jenis yaitu muatan positif dan muatan negative Arah arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah aliran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain. Coulomb adalah unit dasar dari International System of Units (SI) yang digunakan untuk mengukur muatan listrik. Di mana muatan 1 elektron = -1,6021 x 10-19 coulomb, dan
1 coulomb = -6,24 x 1018 elektron
Dari uraian diatas sehingga dapat disimpulkan bahwa Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere  Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere (μA) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir  Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm.
Arus listrik juga dapat kita analogikan dengan arus air. Air mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah, dan akan menggenang di tempat yang tidak mempunyai perbedaan ketinggian. Demikian halnya dengan listrik. Listrik akan mengalir dari tempat yang mempunyai potensial tinggi ke tempat yang berpotensial lebih rendah. Kalau arus air, jelas medium yang mengalir adalah air. Lalu bagaimana dengan arus listrik, medium apa yang mengalir?
Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A).Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.
 
Secara matematis dapat ditulis:
Contoh cara menghitung arus listrik:
1.   Pada suatu penghantar mengalir muatan listrik sebanyak 60 coulomb selama 0,5 menit. Hitung besar arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: Q = 60 C
                 t  = 0,5 menit
                    = 30 sekon
Ditanyakan: I = ........ ?
Dijawab:   
I= Q/t
I = 60 / 30
I = 2 ampere
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar 2 ampere.  
               
Medium yang mengalir sebenarnya adalah elektron atau (muatan negatif) yang tidak bisa kita lihat dengan kasat mata. Contoh sederhananya, bila kita menghubungkan kutub positif dengan kutub negatif battery dengan kabel, maka akan terjadi aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif battery. Arus listrik ternyata didefinisikan sebagai aliran muatan positif (hole) yang ‘seolah-olah’ mengalir dari kutub positif ke kutub negatif karena aliran elektron dari arah sebaliknya seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Dianggap sebagai aliran muatan positif, karena sebenarnya muatan positif tidak dapat bergerak. Arus ini bergerak dari potensial tinggi ke potensial rengah, dari kutub positif ke kutub negative, dari anode menuju katode. Arah arus listrik ini berlawanan arah dengan arus electron. Di dalam bahan semikonduktor, hantaran arus listrik tidak hanya dilakukan oleh electron-elektron yang ada pada pita konduksi, tetapi juga oleh kekosongan energy pada pita valensi, yang ditinggalkan electron. Kekosongan ini disebut hole, seolah-olah sebagai muatan positif yang lindah dan dapat mengantarkan arus.

Dalam teori rangkaian arus merupakan pergerakan muatan positif. Ketika terjadi beda potensial disuatu elemen atau komponen maka akan muncul arus dimaan arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus  negatif mengalir sebaliknya.

B.     MACAM-MACAM ARUS
Arus dapat dibagi menjadi 2 yaitu:
1.      Arus searah (Direct Current/DC)
Arus searah adalah arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif  kenegatif, atau sebaliknya
Arus DC juga bias diartikan sebagai arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama Rangkaian Listrik.
2.      Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)
Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perida waktu : T).

C.    ARAH ARUS
Arus(current)adalah sebarang gerak muatan dari suatu daerah ke daerah lainya .Dalam subbah ini kita akan membicarakan arus dalam material konduksi. Sebagian besar pemakaian tekhnologi muatan yang bergerak  yang bergerak melibatakan arus semacam ini.
Dalam situasi elektrostatis medan listrik itu adalah nol di mana pun di dalam konduktor, dan tidak arus.
Perhatikan gambar di bawah ini:

Arus yang mengalir masuk suatu percabangan sama dengan arus yang mengalir keluar dari percabangan tersebut. i1 + i4 = i2 + i3 . Untuk arus yang konstan, besar arus I dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:
di mana I adalah arus listrik, Q adalah muatan listrik, dan t adalah waktu (time). Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:

Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga t melalui integrasi.

Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah besaran skalar karena baik muatan Q maupun waktu t merupakan besaran skalar. Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah, salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah vektor dan tidak membutuhkan operasi vektor. Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah kekal maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam sehingga i1 + i4 = i2 + i3. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang penghantar, bukan arah dalam ruang.

Definisi arus listrik yang mengalir dari kutub positif (+) ke kutub negatif (-) baterai (kebalikan arah untuk gerakan elektronnya)
Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional. Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif.  Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel elektron bermuatan negatif yang didorong oleh medan listrik mengalir berlawan arah dengan arus konvensional. Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:
Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.
Konvensi digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negara.
                                              
D.    KELAJUAN HANYUTAN
Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa perpindahan bersih ke arah mana pun juga. Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak namun mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan medan listrik yang menghasilkan aliran arus. Tingkat kelajuan hanyutan (bahasa Inggris: drift speed) dalam penghantar adalah kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10-5 dan 10-4 m/s dibandingkan dengan sekitar 106 m/s pada sebuah penghantar tembaga.



E.     ARUS , KECEPATAN PENYIMPANG , DAN KERAPATAN ARUS
              Kita dapat menyatakan arus dalam kecepatan penyimpang dalam muatan yang bergerak. Misalnya terdapat n partikel bermuatan persatuan volume. Kita menamakan n sebagai konsentrasi partikel;satuan SI nya adalah m−3.anggaplah semua bahwa partikel itu bergerak dengan kecepatan menyimpang yang sama dengan vd. Dalam selang waktu setiap dt, setiap partikel berjarak vddt. Partikel-partikel yang mengalir keluar dari ujung kanan silinder yang dinaungin dengan panjang Vd dt. Selama dt adalah partikel-partikel yang berada dalam silinder ini pada permulaan selang waktu dt. Volume silinder itu adalah Avd dt, dan banyaknya partikel di dalamnya adalah nAvd dt.Jika setiap partikel mempunyai muatan q.muatan dq yang mengalir ke luar dari ujung  silindir itu selama waktu dt.
Dan arus itu adalah     
dQ=q(nAv d  dt)=nqv d A dt.
I= dQ/dt = nqvdA

Arus persatuan luas penampang dinamakan kerapatan arus (current density)
                                                                  J =I/A =  nqVd.


Satuan kerapatan aruas adalah ampere per meter kuadrat (A/m2). Jika muatan yang bergerak itu adalah negative dan bukan positif, seerti dalam gambar 26-2b, keceapatan penyimpang itu berlawanan dengan E tetapi arus itu masih brada dalam arah yang sama seperti E disetiap titik dalam konduktor itu. Maka harus I dan kerapatan arus J tidak bergantung pada muatan itu, sehingga dalam pernyataan- pernyataan yang di atas itu untuk I dan J  kita menggantikan q dengan nilai mutlaknya. 
                                                 
BAB III
PENUTUP

A.    KESIMPULAN
Dari uraian diatas, sehingga dapat disimpulkan bahwa:
1.      Pengertian dari arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere  Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere (μA) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere
2.      Arus listrik dapat di bagi menjadi 2 yaitu arus searah dan arus bolak-balik
3.      Arus yang mengalir masuk suatu percabangan sama dengan arus yang mengalir keluar dari percabangan tersebut. i1 + i4 = i2 + i3

B.     SARAN
Kami menyadari bahwa makalah yang kami buat ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, kritik dan saran dari rekan-rekan atau teman-teman sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Sekian dan terima kasih.





DAFTAR PUSTAKA
Tipler. 1991. Fisika untuk Sains dan Tekhnik jilid 2 edisi ke-3. Jakarta : Erlangga
Young dan Freedman. 2001. Fisika Universitas jilid 2 edisi ke-10. Jakarta:   Erlangga
TERIMA KASIH ATAS KUNJUNGAN SAUDARA
Judul: ARUS LISTRIK
Ditulis oleh Junari Sape
Rating Blog 5 dari 5
Semoga artikel ini bermanfaat bagi saudara. Jika ingin mengutip, baik itu sebagian atau keseluruhan dari isi artikel ini harap menyertakan link dofollow ke http://nary-junary.blogspot.com/2013/06/arus-listrik.html. Terima kasih sudah singgah membaca artikel ini.
Categories:

If You Like This Post, Share it With Your Friends

0 komentar:

Posting Komentar

Tutorial SEO dan Blog support Online Shop Tas Wanita - Original design by Bamz | Copyright of St Junari .
Diberdayakan oleh Blogger.