106
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX
1. Pengertian Arus Listrik
Pernahkah kamu menggunakan slang air untuk menyiram tanaman? Dari mana air yang digunakan untuk menyiram
tanaman tersebut? Hampir setiap rumah mempunyai sebuah penampungan air yang digunakan untuk mandi, memasak, dan
sebagainya. Penampungan air diletakkan pada tempat yang cukup tinggi. Biasanya ketinggiannya hampir sama dengan atap
rumah. Selang air yang digunakan untuk menyiram tanaman berasal dari tempat penampungan air melalui pipa. Mengapa
air dapat memancar dengan deras dari selang? Air dalam penampungan yang diletakkan pada ketinggian mempunyai
energi potensial. Apakah energi potensial itu? Kamu telah mempelajarinya di kelas VII. Energi potensial adalah energi yang
dimiliki sebuah benda karena benda tersebut mempunyai ketinggian. Ketinggian ini diukur relatif dari tanah. Energi
potensial ini dapat berubah menjadi energi gerak energi kinetik. Air dapat mengalir melalui selang karena adanya beda
potensial antara tempat penampungan air yang berada pada suatu ketinggian dengan ujung selang yang kamu pegang.
Karena beda potensial ini air mengalir melalui slang. Aliran air ini dinamakan arus. Semakin tinggi tempat penampungan air
diletakkan, semakin deras arus air yang keluar dari ujung slang.
Bagaimana dengan arus listrik? Perumpamaan arus listrik mirip dengan arus air yang melalui slang seperti penjelasan di
atas. Jika pada arus air, yang mengalir adalah air, sedangkan pada arus listrik yang mengalir adalah muatan listrik. Pada abad
ke-19, para ilmuwan telah sepakat bahwa arus listrik merupakan aliran muatan positif pada suatu penghantar karena perbedaan
potensial.
Ternyata, setelah ditemukan elektron oleh J.J. Thompson, anggapan ini keliru. Bukan muatan positif yang mengalir,
melainkan muatan negatif atau elektron. Akan tetapi, anggapan bahwa arus listrik mengalir dari kutub yang bermuatan positif
ke kutub yang bermuatan negatif masih digunakan. Hal ini dikarenakan kuantitas banyaknya elektron yang mengalir dalam
satu arah sama dengan jumlah muatan negatif yang mengalir dalam arah berlawanan. Pengertian arus listrik merupakan aliran
muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah disebut arus konvensional. Perhatikan Gambar 5.11
Gambar 5.11 Arus elektron berlawanan arah dengan arus konvensional.
amperemeter arus konvensional
arus elektron penampungan air
ketinggian air beda potensial
air mengalir di dalam pipa
Gambar 5.10 Air dapat mengalir me-
lalui selang dan meman- car karena memiliki beda
potensial ketinggian antara tanah dan tempat
penampungan air.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Listrik
107
Pada pembahasan tentang beda potensial listrik telah dibahas bahwa suatu benda mempunyai beda potensial tertentu.
Semakin besar beda potensial listrik semakin besar arus listrik yang dapat ditimbulkan. Tidak seperti aliran air, aliran arus listrik
tidak dapat kamu lihat. Akan tetapi bukti bahwa arus listrik memang ada dapat kamu lihat pada lampu di rumahmu yang
menyala merupakan.
Gambar 5.12 merupakan rangkaian sederhana yang
membuktikan bahwa arus listrik mengalir pada rangkaian tersebut yang ditandai dengan menyalanya lampu ketika saklar
ditutup. Dengan menutup saklar, menjadikan rangkaian tersebut menjadi rangkaian tertutup sehingga arus listrik dapat
mengalir.
Ada istilah penting yang sering digunakan dalam pembahasan listrik dinamis yaitu rangkaian listrik tertutup dan
rangkaian listrik terbuka. Ketika kamu menyambungkan saklar, arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian sehingga lampu
dapat menyala. Sebaliknya, jika saklar terbuka, arus listrik tidak dapat mengalir dalam rangkaian sehingga lampu tidak menyala.
Coba kamu simpulkan sendiri apa yang dimaksud rangkaian listrik tertutup dan rangkaian listrik terbuka.
Gambar 5.12 Arus listrik mengalir di
dalam sebuah rangkaian. baterai
lampu
saklar +
-
Kegiatan 5.4
Arus Listrik dalam Rangkaian Tertutup Alat dan Bahan
Dua buah lampu kecil 3 volt dan dudukannya, 2 buah baterai dan dudukannya, dan dua buah saklar.
Prosedur Kerja
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di samping. 2. Tutuplah saklar 1 dan saklar 2. Apakah lampu 1 dan
lampu 2 menyala? 3. Biarkan saklar 1 tetap tertutup. Bukalah saklar 2, apa
yang terjadi? 4. Bukalah saklar 1 dan tutup saklar 2, apa yang terjadi?
5. Apakah kesimpulan dari kegiatan ini?
saklar 1
saklar 2 lampu 2
lampu 1 baterai 2
baterai 1
Kegiatan 5.4 merupakan kegiatan yang membuktikan
bahwa arus listrik mengalir di dalam rangkaian tertutup. Ketika kedua saklar tertutup, kedua lampu menyala. Ketika saklar 1
tertutup dan saklar 2 terbuka, ternyata lampu 1 menyala dan lampu 2 padam. Sebaliknya, ketika saklar 1 terbuka dan saklar
2 tertutup, maka lampu 1 padam dan lampu 2 menyala.
2. Kuat Arus Listrik
Kategori