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
Ketika kamu memancarkan air dari slang, kamu dapat melihat kekuatan air memancar. Semakin tinggi tempat
penampungan air, semakin kencang air tersebut memancar.
Gambar 5.13 Nyala lampu senter ma-
kin redup jika sering dipakai.
Di unduh dari : Bukupaket.com
108
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX
Jika sebuah lampu senter dinyalakan dan baterai yang digunakan adalah baterai baru, apa yang terjadi? Lampu senter
tersebut akan menyala terang. Akan tetapi cahaya lampu senter yang terang tidak akan bertahan selamanya. Semakin lama
lampu senter tersebut dinyalakan, cahaya lampu senter tersebut semakin redup.
Mobil-mobilan yang menggunakan baterai akan melaju dengan cepat dan lincah jika baterai yang digunakannya masih
baru. Akan tetapi, mobil-mobilan tersebut akan semakin lemah jika baterainya semakin sering digunakan.
Dari kedua contoh di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kuat arus dipengaruhi oleh potensial sumber arus listrik tersebut.
Semakin besar beda potensialnya, semakin besar kuat arus yang dapat dihasilkannya. Apakah arus listrik itu? Perhatikan sebuah
baterai. Sebuah baterai mempunyai dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif mempunyai potensial
lebih besar daripada kutub negatif. Oleh karena itu, muatan listrik dapat mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Aliran
muatan ini semakin lama semakin kecil. Jadi, ada hubungan antara kuat arus dan waktu.
Kuat arus listrik didefinisikan sebagai banyaknya muatan
listrik yang mengalir setiap sekon. Kuat arus listrik dilambangkan dengan I dan satuannya adalah ampere A.
Satu ampere merupakan muatan 1 Coulomb yang mengalir setiap satu sekon. Jika definisi kuat arus ini dituliskan dalam
bentuk matematika, diperoleh:
Q I
t =
......... 5.3
Keterangan:
I =
kuat arus listrik A = ampere Q
= muatan listrik C = Coulomb
t =
waktu s = sekon Satuan kuat arus lainnya adalah sebagai berikut.
a. miliampere mA, 1 mA = 10
-3
A b. mikroampere
μA, 1 μA = 10
-6
A
Contoh
1. Muatan sebesar 180 coulomb mengalir dalam 30 detik. Hitunglah kuat arus listriknya
Jawab: Q
= 180 C t
= 30 sekon I
= .... ?
180 C 6 Cs
30 s Q
I t
= =
=
Jadi, besarnya arus listrik adalah 6 A. 2. Jika diketahui kuat arus sebuah sumber arus listrik adalah
5 A, hitunglah muatan yang mengalir selama 1 menit I
Q t
× :
Q = I × t t
= Q
I I
= Q
t
Gambar 5.14 Segitiga ohm
Di unduh dari : Bukupaket.com
Listrik
109 Jawab:
I =
5 A t
= 1 menit = 60 detik
Q = .... ?
5 A 60 s 300 C
Q I
Q I t
t =
⇔ = × =
× =
Jadi, banyaknya muatan yang mengalir adalah 300 C.
Tugas 5.2
Baterai ponsel yang kosong perlu diisi ulang agar dapat digunakan lagi. Carilah infomasi tentang apa yang dimaksud
isi ulang recharge Bagaimana cara kerjanya dan mengapa ada baterai yang dapat diisi ulang dan ada yang tidak?
3. Mengukur Kuat Arus Listrik
