Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
24
diubah menjadi energi kalor. Besarnya energi setiap satuan waktu disebut daya listrik.
Daya yang diubah oleh peralatan listrik merupakan energi yang diubah bila muatan Q bergerak melintasi beda potensial sebesar V. Daya listrik
merupakan kecepatan perubahan energi tiap satuan waktu, dirumuskan:
P = daya = =
Muatan yang mengalir tiap satuan waktu Qt merupakan arus listrik, I, sehingga didapatkan:
Persamaan di atas menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan dapat diubah oleh suatu perangkat untuk nilai arus I yang melewatinya dan beda
potensial V di antara ujung-ujung penghantar. Satuan daya listrik dalam SI adalah
watt 1 W = 1 Js.
Daya atau laju perubahan energi pada hambatan R dapat dituliskan berdasarkan Hukum Ohm sebagai berikut:
Menurut Hukum Ohm persamaan daya dapat ditulis :
Keterangan: P
: daya listrik W W
: energi listrik J V
: tegangan listrik V I
: kuat arus listrik A R
: hambatan listrik Ω
2.7. Rangkaian Listrik
P = I
2
× R atau P =
P = V × I
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
25
Peralatan listrik secara umum disebut sebagai bebanpemakai, terhubung dengan sumber tegangan melalui suatu penghantar, yang
terdiri atas dua buah penghantar, yaitu penghantar masuk dan penghantar keluar gambar 1.9. Penanggung jawab adanya arus yaitu elektron-
elektron bebas, bergerak dari pembangkit tegangan kembali ke tempatnya semula melalui jalan yang tertutup, yang biasa disebut sebagai rangkaian
arus.
Rangkaian arus listrik sederhana terdiri atas pembangkit tegangan, beban termasuk disini kabel penghubung penghantar masuk dan
penghantar keluar.
Untuk diketahui bahwa : Arus listrik hanya dapat mengalir dalam suatu rangkaian
penghantar tertutup.
Dengan memasang sebuah saklar pada rangkaian, arus listrik dapat dihubung atau diputus sesuai keinginan.
Gambar secara nyata suatu rangkaian arus sebagaimana ditunjukkan diatas terlihat sangat rumit, dalam praktiknya digunakanlah skema dengan
normalisasi simbol yang sederhana, yang biasa dikenal sebagai diagram rangkaian. Skema menjelaskan hubungan antara komponen-komponen
yang ada pada suatu rangkaian.
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
26
Gambar 1.21 Skema rangkaian arus
sederhana
Baterai Pembangkit tegangan
Lampu pijar Beban
Penghantar Sakelar
a. Reaksi arus listrik
Arus hanya dapat diketahui dan ditetapkan melalui reaksi atau efek yang ditimbulkannya.
Reaksi panas Arus listrik selalu memanasi penghantarnya.
Didalam kawat logam misalnya, elektron-elektron saling bertumbukan dengan ion-ion atom, bersamaan dengan itu elektron tersebut
memberikan sebagian energi geraknya kepada ion-ion atom dan memperkuat asutan panas ion-ion atom, yang berhubungan dengan
kenaikan temperatur.
Penggunaan reaksi panas arus listrik ini misalnya pada open pemanas, solder, kompor, seterika dan sekering lebur.
Reaksi cahaya Pada lampu pijar reaksi panas arus listrik mengakibatkan kawat
membara dan dengan demikian menjadi bersinar, artinya sebagai efek samping dari cahaya.
Gas seperti neon, argon atau uap mercury dipicudiprakarsai
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
27
oleh arus listrik sehingga menjadi bersinar.
Reaksi cahaya secara langsung ini ditemukan pada penggunaan tabung cahaya, lampu mercury, lampu neon dan lampu indikator negative
glow lamp.
Reaksi kemagnitan
magnit jarum U
U
S S
Simpangan Arus I
Gambar 1.22 Reaksi kemagnitan arus
listrik Perhatikan : Jarum magnit diatas
Arus listrik selalu membangkitkan medan magnit.
Medan magnit melaksanakan suatu tenaga tarik terhadap besi. Medan magnit saling berpengaruh satu sama lain dan saling tolak-menolak atau
tarik-menarik.
Penggunaan reaksi kemagnitan seperti ini misalnya pada motor listrik, speaker, alat ukur, pengangkatkerekan magnit, bel, relay dan kontaktor.
Percobaan : Suatu magnit jarum diletakkan dekat dengan penghantar yang berarus.
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
28
Reaksi kimia arus listrik
Gambar 1.23 Reaksi kimia arus listrik
Air asam Oksigen
Hidrogen Arus I
Arus I +
-
Pada kedua kawat terbentuk gas-gas yang naik keatas. Hal tersebut
berhubungan dengan hidrogen dan oksigen. Hidrogen dan oksigen merupakan unsur-unsur kimia dari air. Jadi air terurai dengan perantaraan
arus listrik.
Arus listrik menguraikan zat cair yang bersifat penghantar. Penggunaan reaksi kimia arus listrik yaitu dapat ditemukan pada
elektrolisa, pada galvanisasi, pada pengisian akkumulator.
Reaksi pada makhluk hidup Dengan persyaratan tertentu, misalkan seseorang menyentuh dua
buah penghantar listrik tanpa isolasi, maka arus dapat mengalir melalui
Percobaan : Dua buah kawat dihubungkan ke sumber tegangan arus searah misalnya
akkumulator dan ujung-ujung yang bersih dimasukkan kedalam bejana berisi air, yang sedikit mengandung asam misalnya ditambah asam
belerang
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
29
tubuh manusia. Arus listrik tersebut membangkitkan atau bahkan menimbulkan “sentakansengatan listrik”
Pada penyembuhan secara listrik, arus digunakan untuk memberikan kejutan listrik electro shock.
3. Bahan Penghantar Listrik
