Arus Listrik Arus Listrik dan Potensial Listrik
IPA SMP Kelas IX
142
Jika kemudian lampu mati padam maka kita katakan tidak ada arus listrik yang melalui lampu atau baterai. Tentu sekarang timbul pertanyaan bagi kita, apakah yang
menyebabkan timbulnya arus listrik itu? Karena arus listrik tidak dapat kita lihat secara langsung maka untuk memper-
mudah pemahaman tentang arus listrik tersebut dan penyebabnya, kita dapat meng- identikkan arus listrik tersebut sebagai aliran air.
Untuk itu perhatikan aliran air dalam bejana berhubungan di bawah ini
Gambar 8.14
Pada gambar 8.14 a di atas tampak jika kran K dibuka maka terjadi aliran air dari bejana A menuju ke bejana B.
Aliran air dalam bejana tersebut berhenti setelah tinggi permukaan air dalam bejana A = tinggi permukaan air dalam bejana B gambar 8.14 b.
Aliran air dalam bejana berhubungan tersebut di atas merupakan gambaran se- derhana tentang arus listrik. Dalam kelistrikan, tinggi permukaan air tersebut identik
dengan potensial listrik atau tegangan listrik. Jadi, beda potensial listrik atau beda tegangan listrik adalah suatu besaran yang
mempengaruhi aliran muatan listrik dalam penghantar, seperti tekanan aliran zat cair. Dalam bejana berhubungan tersebut di atas air dapat mengalir selama terdapat
perbedaan tinggi permukaan air dalam kedua bejana berhubungan tersebut. Demikian juga listrik dapat mengalir dalam penghantar selama terdapat beda potensial beda
tegangan pada ujung-ujung penghantar tersebut. Jadi, penyebab terjadinya arus listrik dalam suatu penghantar karena adanya beda
potensial pada ujung-ujung penghantar tersebut. Satuan beda potensial dalam SI adalah volt.
Dua buah titik dikatakan mempunyai beda potensial 1 volt jika untuk memindahkan muatan listrik 1 coulomb dari titik berpotensial rendah ke titik yang
berpotensial tinggi diperlukan energi 1 joule. Dari pernyataan tersebut, diperoleh suatu persamaan :
Keterangan : V adalah beda potensial, dalam SI bersatuan volt
W adalah energi usaha, dalam SI bersatuan joule Q adalah muatan listrik, dalam SI bersatuan coulomb
Catatan : 1 Satuan beda potensial yang lain adalah kilo Volt kV, Mega Volt MV
1 kV = 10
3
V ; 1 MV = 10
6
V 2 Satuan energi usaha adalah joule
V W
Q =
A B
K b
A B
K a
Contoh soal:
Untuk memindahkan muatan listrik sebesar 2 coulomb dari titik A ke titik B di- perlukan energi sebesar 10 joule. Berapakah beda potensial antara titik A dan titik B
tersebut? Penyelesaian :
Diketahui : Q = 2 C
W = 10 J Ditanya : V = ....?
Jawab :
UJI PEMAHAMAN
1. Berapa energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik sebesar μc di antara dua titik yang mempunyai beda potensial 5 volt?
2. Untuk memindahkan elektron sebanyak 20 buah dalam penghantar logam yang mempunyai beda potensial sebesar V diperlukan energi 3,2 . 10
-17
joule. Berapakah nilai V?