24
Beda potensial pada sumber tegangan listrik DC akan menghasilkan arus listrik jika dihubungkan pada kedua bagian atau kutubnya. Sumber tegangan listrik
seperti beterai atau akumulator memiliki bagian yang berpotensial tinggi kutub positif dan berpotensial rendah kutub negative. Jika kedua kutub dihubungkan,
maka pada penghubung akan mengalir arus listrik, dan akan menyalakan lampu. Semakin besar beda potensial kedua kutub akumulator, maka arus yang dialirkan
akan semakin besar pula, sehingga nyala lampu akan semakin terang.
Gambar 3.2 Lampu dalam rangkaian tertutup Pada saat lampu menyala, terjadi perubahan energy dari energy kimia dalam
akumulator berubah menjadi energy cahaya dan energy panas kalor. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian listrik khususnya dalam Gambar 3.2.
terjadi perpindahan energy dari baterai ke bohlamp.
2. Arus Listrik
Arus listrik dalam rangkaian arus searah mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Besar arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar disebut
kuat arus listrik dengan satuan Ampere. Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar setiap satuan waktu. Semakin banyak
jumlah muatan listrik yang mengalir persatuan waktunya maka semakin besar arus yang mengalir, sebaliknya arus listrik menjadi kecil jika jumlah muatan listrik yang
mengalir persatuan waktunya menjadi semakin sedikit. Kuat arus listrik secara matematis dinyatakan dengan persamaan:
i = 1
dimana: i
= kuat arus listrik ampere Δ Q
= jumlah muatan coulomb Δ t
= waktu detiksekon
Akumulator
25
Contoh : Selama 5 menit dalam suatu kawat penghantar mengalir muatan sebesar 45 C.
Tentukan besar kuat arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tersebut Jawab :
Diketahui: = 5 menit = 5 x 60 s = 300 s
= 45 coulomb Ditanyakan: i = ......?
Jawab:
i = =
i = 0,15 A 3. Tegangan Listrik
Tegangan listrik dapat dihasilkan oleh suatu sumber tegangan listrik. Sumber tegangan listrik arus searah misalnya dihasilkan oleh baterei. Jika kita amati, pada
sebuah baterei, pada badannya tertulis tanda - dan +, serta tertulis 1,5 V, yang menyatakan bahwa kutub-kutub baterei tersebut
mempunyai beda potensial sebesar 1,5 V. Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt. Besarnya tegangan
1 volt adalah sama dengan usaha energi yang besarnya 1 joule yang digunakan untuk memindahkan muatan sebesar 1 coulomb.
George Simon Ohm 1787-1854, melakukan penelitian untuk menyatakan hubungan antara sumber tegangan dan kuat arus listrik. Ohm menyatakan bahwa :
“Kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan besarnya beda potensial tegangan pada ujung-ujung penghantar”.
Pernyataan Ohm tersebut dikenal sebagai Hukum Ohm. Hubungan perubahan tegangan dan kuat arus listrik dapat dinyatakan dalam oleh grafik dibawah ini.
Gambar 3.3 Grafik Hubungan antara Tegangan dan Kuat Arus
i A
V volt
