Konsep Rangkaian Listrik (2)

Lanjut dari postingan sebelumnya Konsep Rangkaian Listrik (1)  berikut ini kita akan membahas Muatan dan Arus Listrik

Muatan

Satuan muatan yang dinamai dengan coulomb menurut Charles Coulomb, yakni orang pertama yang membuat pengukuran kuantitatif yang teliti mengenai gaya antara dua muatan. Muatan secara umum didefinisikan adalah sebagai berikut : dua partikel kecil yang bermuatan identik dan berjarak satu meter dalam vakum dan tolak-menolak dengan gaya sebesar 10^-7 c² newton mempunyai muatan yang persis identik, yang besarnya masing-masing adalah plus atau minus satu coulomb (C). Simbol c menyatakan kecepatan cahaya, 2,997 925 X 10⁸ m/det. Dalam satuan ini, muatan sebuah elektron negatif 1,602 19 X 10^-19 C, dan 1 C (yang negatif) menyatakan muatan total yang dimiliki oleh 6,24 X 10¹⁸ elektron.

Kita akan melambangkan muatan dengan Q atau q ; huruf besar akan dipakai untuk menyatakan muatan yang tidak berubah terhadap waktu, atau sebuah konstanta, dan huruf kecil akan menyatakan hal umum mengenai muatan yang berubah terhadap waktu. Kita seringkali menamai muatan ini sebagai nilai sesaat (instanteneous value) daripada muatan dan untuk menandakan ketergantungannya terhadap waktu maka ditulis q(t). Pemakaian yang sama dari huruf besar dan huruf kecil akan dilakukan juga kepada semua kualitas listrik yang lain.

Arus

Muatan yang bergerak adalah sebuah arus. Arus yang terdapat di dalam sebuah jalur tertentu, seperti misalnya kawat logam, mempunyai besar dan arah yang diasosiasikan dengannya arus tersebut adalah ukuran di mana muatan bergerak melalui sebuah titik tertentu per satuan waktu dalam arah tertentu dengan simbol i (dari kata Perancis : intensite).Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.Arah arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah aliran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain. 

Coulomb adalah unit dasar dari International System of Units (SI) yang digunakan untuk mengukur muatan listrik.

Simbol : Q = muatan konstan

              q = muatan tergantung satuan waktu

              muatan 1 elektron = -1,6021 x 10-19 coulomb

              1 coulomb = -6,24 x 1018 elektron

              Secara matematis arus didefinisikan :

i = dq/dt

Satuannya : Ampere (A).  1 ampere  menyatakan banyaknya muatan yang mengalir dengan laju 1 C/s. Nama ampere diambil mengikuti nama A.M Ampere, seorang ahli fisika Perancis pada permulaan abad ke sembilan belas. Sering juga arus tersebut dinamai “1 amp”, tetapi nama ini tak formal dan tak resmi. Penggunaan huruf kecil i akan diasosiasikan dengan nilai sesaat.

Macam-macam arus :

• Arus searah (Direct Current/DC)

Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama.

• Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)

Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perida waktu : T).

Perlu kita sadari bahwa panah arus tidaklah menunjukkan arah aliran arus yang “sesungguhnya”, tetapi hanya sekedar perjanjian (konvensi) untuk memperkenankan kita berbicara mengenai “arus di dalam kawat” dengan cara yang jelas. Panah tersebut adalah bagian fundamental dari definisi arus. Jadi, berbicara mengenai nilai sebuah arus i1(t) tanpa menentukan panah adalah sama dengan membicarakan sesuatu yang tak terdefinisikan.

lanjutannya sudah dibuat sobat, ayo terus belajar..
Konsep Rangkaian Listrik (3)