E. MATERI PEMBELAJARAN
1. Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan- pergerakan elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu.
Aliran muatan dari satu tempat ketempat yang lain menyebabkan terjadinya arus listrik. Arus listrik bergerak dari terminal positif ke terminal negative. Aliran listrik dalam kawat
logam terdiri dari aliran elektron, arus listrik dianggap berlawanan arah gerakan elektron. Jika sejumlah muatan Q melewati suatu titik dalam penghantar dalam selang waktu t,
maka arus dalam penghantar adalah: Persamaan arus listrik :
I
=
Q t
Keterangan : I =
Arus listrik A
Q =
Muatan listrik Coulomb
t =
Selang waktu detik
Satu Ampere 1 A adalah sejumlah aliran arus yang memuat elektron satu coulomb 1 C dimana muatan bergerak kesuatu titik dalam satu detik.
Contoh : Muatan sebanyak 0,24 Coulomb bergerak dalam 2 mili detik. hitung
besarnya arus, dan jumlah elektron ?
Jawaban :
a
I
=
Q t
=
0, 24 Coulomb
2 ms = 0, 24 C 0, 002 s =
120 A
b n =
Q e
= 0, 24 C 1,6.10
-19
=
1,5. 10
18
A. Sifat Arus Listrik
1. Arus listrik bergerak dari
terminal positip
ke
terminal negatif
dalam loop tertutup. 2.
Aliran arus listrik terjadi karena terdapat beda potensial antara kutub.
3. Aliran listrik merupakan aliran elektron, artinya elektron bergerak dari yang beda
potensialnya tinggi menuju yang lebih rendah, atau dari terminal positif ke terminal negative.
Logam merupakan penghantar listrik yang baik, seperti
tembaga, aluminium, besi
dsb. Dalam logam terdiri dari kumpulan atom, tiap atom terdiri atas proton bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negative. Tiap logam memiliki
jumlah atom yang berbeda, sehingga ada logam yang mudah mengalirkan arus listrik karena konduktivitas yang baik. Ada logam yang konduktivitas arus listriknya lebih kecil.
B. Rapat Arus
Kerapatan arus adalah besarnya arus yang mengalir tiap satuan luas penghantar mm2. Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas
penampangnya. Misal, arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4 mm
2
, maka kerapatan arusnya 3 Amm
2
12 A4 mm
2
, ketika penampang penghantar mengecil 1,5 mm
2
maka kerapatan arusnya menjadi 8Amm
2
12 A1,5 mm
2
. Persamaan kerapatan arus :
J
=
I A
[J] = A
mm
2
Keterangan : J =
Kerapatan Arus Amm
2
I =
Arus A
A =
Penampang kawat mm
2
Contoh : Arus listrik 0,2 A, mengalir kawat penampang 1,5 mm
2
. Hitung a kerapatan arusnya b jika dilewatkan kawat diameter 0,03 mm hitung penampang kawatnya dan
kerapatan arusnya.
Jawab :
a. J =
I A
= 0, 2 A 1,5 mm
2
= 0,13 Amm
2
b. A =
� . d
2
4 = � .0,03
2
mm
2
4 = 0,0007 mm
2
J =
I A
= 0, 2 A 0,0007 mm
2
= 286 Amm
2
C. Kuat Hantar Arus
Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar dipertahankan sekitar 30
C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel Kemampuan Hantar Arus KHA. Berdasarkan tabel KHA kabel pada table
diatas, kabel berpenampang 4 mm
2
, 2 inti kabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5 Amm
2
. Dengan melihat
Kategori