1 1. ARUS LISTRIK 1.1. Sifat : Arus listrik mengalir

1. ARUS LISTRIK
1.1.
Sifat
:
¾ Arus listrik mengalir dari tempat yang berpotensial tinggi ke rendah, sedang electron
bergerak dari potensial rendah ke potensial tinggi
¾ Arus listrik mengalir karena adanya perbedaan potensial
1.2.
Difinisi
Kuat arus ( I ) adalah jumlah muatan yang menembus penampang suatu penghantar
persatuan waktu
I=
Q
t
Satuan :
…………………………………….1
Q = Muatan listrik ( coulomb )
t = waktu ( detik )
I = Arus listrik ( Ampere )
1.3.
Muatan Listrik
Muatan listrik dengan notasi Q dalam satuan Coulomb, yang diambil dari nama
Charless Aaugusti de Coulomb (1736 – 1806) menyatakan bahwa : “Satu Coulomb
adalah jumlah muatan listrik yang melalui suatu titik sebesar satu ampere selama satu
detik”, dirumuskan :
Q = I.t
Dimana :
……………………………………. 2
Q adalah Muatan listrik ( coulomb )
I adalah Arus listrik ( Ampere )
t adalah waktu ( detik )
1.4.
Tegangan Listrik
Tegangan listrik diberi notasi V atau E yang diambil dari nama Alexandre Volta
(1748 – 1827) merupakan perbedaan potensial antara dua titik yang mempunyai
perbedaan jumlah muatan listrik, menyatakan bahwa : “Satu volt adalah perubahan
energi sebesar satu joule yang dialami muatan listrik sebesar satu coulomb” , yang
dirumuskan :
V=
W
,
Q
Dimana :
……………………………………. 3
V :
adalah tegangan listrik dalam satuan volt,
W :
adalah energi listrik dalam satuan joule dan
Q :
adalah muatan listrik dalam satuan Coulomb.
Arus Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
1
Soal dan Pembahasan
1. Arus 5 A mengalir melalui kawat penghantar selama 2 menit, berapa besarnya muatan listrik yang
dipindahkan
Penyelesaian :
I = 5 A, t = 2 menit = 2 x 60 detik = 120 detik
Q = i. t = 5 A x 120 detik = 600 coulomb
2. Arus 1 A digunakan untuk memindahkan muatan listrik 30 Coul melalui kawat penghantar, berapa
waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan tersebut.
Penyelesaian :
I =1 A , Q = 30 coul
t=
Q 30
=
= 30 dt
i
1
3. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik 30 Coul pada kawat
penghantar, bila arus yang mengalir pada penghantar tersebuat adalah 0.1 A
Penyelesaian :
I = 0.1 A dan Q = 30 Coul
t=
Q 30
=
= 300 dt = 5 menit
i 0.1
4. Tentukan jumlah muatan yang dihasilkan oleh sebuah baterai 12 A untuk charging selama 1 jam,
Penyelesaian
I = 12 A , ∆t =1 jam = 60 men = 3600 dt
Q = I (∆t ) = 12 . (3600 ) = 43.2 kC
Arus Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
2
5. Muatan 60 C melauli sebuah penghantar dalam waktu 30 detik, Tentukan arus yang mengalir
dalam penghantar tersebut.
Penyelesaian :
Q = 60 C, ∆t = 30 dt
I=
Q 60
=
= 2A
∆t 30
6. Dalam sebuah penghantar, sebuah muatan 300 C mengalir selama 5 detik. Tentukan arus yang
mengalir dalam penghantar tersebut.
Penyelesaian :
Q = 300 C, ∆t = 5 dt
I=
Q ..........
=
= .......... A
∆t ..........
7. Arus dalam sebuah penghantar adalah 1.5 A. Berapa besarnya muatan yang mengalir pada
penghantar tersebut selama 1.5 menit.
Penyelesaian :
I =1.5 A , ∆t = 1.5 min =1.5 x 60 = 90 dt
Q = I (∆t ) = ..........(........ ) = ........ C
8. Muatan mengalir melalui permukaan bidang hayal sebesar 0.16 coul setiap 64 mdt seperti terlihat
pada gambar berikut, tentukan besarnya arus yang mengalir pada media tersebut.
Penyelesaian :
Q = 0.16 coul , t = 64 x 10-3 dt
I=
Q ............ ............ C
=
=
= ............ A ( 2.5 A )
t ............ ............ dt
Arus Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
3
9. Pada gambar soal no.8, tentukan waktu yang dibutuhkan untuk 4 x 1016 elektron melalui
permukaan bidang hayal, jika arus yang mengalir 5 mA.
Penyelesaian :
Menentukan besarnya Q
⎞
⎛
1C
⎟⎟ = 0.641 x 10 − 2 C = 0.00641 C = 6.41 mC
4 x 10 16 elektron ⎜⎜
18
6.242
x
10
elektron
⎠
⎝
t=
Q ............ C
=
= ............dt ( 1.282 dt )
i ............ A
Arus Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
4