Listrik merupakan bagian dari kehidupan Cerdikawan sehari-hari. Dalam dunia modern hampir tidak ada peralatan yang dapat digunakan tanpa listrik. Kebanyakan peralatan tersebut menggunakan listrik dinamis.

pixabay.com

Hmm.. Listrik dinamis, apakah itu? Hal tersebut yang akan dipelajari dalam PinterKelas kali ini. Segala sesuatu tentang listrik yang kamu gunakan, mulai dari pengertian, pemanfaatan dalam kehidupan sehari-hari, rumus, dan contoh soal.

Pengertian

Dinamis artinya bergerak secara konstan. Listrik dinamis artinya listrik yang bergerak atau mengalir. Ada gerakan ion-ion yang menghantarkan listrik di dalamnya. Secara sederhana ada arus listrik yang mengalir. Ada beda potensial yang menyebabkan arah aliran terjadi. Ada pula hambatan yang ikut berperan dalam pergerakan tersebut.

So, kalau ada listrik yang bergerak atau mengalir, adakah yang diam? Tentu saja ada. Namanya listrik statis. He he.. Bagian ini akan dibahas tersendiri di PinterKelas ya.

Manfaat

Seperti disebutkan di atas, contoh listrik dinamis sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Yang paling dekat dengan kamu, misalnya ponsel pintar. Ponsel dapat digunakan karena adanya perpindahan electron di dalamnya. Elektron yang berpindah dari beda potensial tinggi ke rendah. Itu sebabnya, ketika ponsel kamu lowbat kamu harus segera mencharge-nya atau mengisi daya. Semua dilakukan agar arus listrik di dalamnya tetap ada dan mengalir.

Apa manfaat lain listrik yang mengalir? Tentu saja sangat banyak. Perhatikan benda-benda di sekeliling kamu. Ada kulkas, televisi, AC, kipas angin, setrika, hingga lampu dan mainan mobil-mobilan dan boneka adik. Semua memanfaatkan arus listrik agar berfungsi.

Benda-benda yang memanfaatkan sumber lisrtrik dari pembangkit listrik, baterai, bahkan matahari.

Istilah dalam Listrik Dinamis

Listrik dapat mengalir karena adanya beda potensial. Aliran yang terjadi disebut arus listrik. Dalam penggunaannya, arus listrik yang mengalir mempunyai besar yang berbeda. Besarnya disebut kuat arus. Di samping itu, ada pula hambatan listrik.

Sebelum memasuki rumus atau perhitungan yang digunakan dalam listrik dinamis, yuk kenali beberapa istilah yang sudah disebutkan!

1. Arus Listrik

Aliran listrik ditimbulkan muatan listrik yang bergerak dalam suatu penghantar. Dalam skala umum, penghantar terdapat pada rangkaian arus listrik, misalnya berupa kabel listrik.

Arus ini terbagi menjadi dua jenis, arus AC atau arus bolak-balik dan arus DC atau arus searah. Baterai yang kamu kenal merupakan contoh sumber arus listrik yang mengalirkan arus listrik searah.

Arus listrik mengalir melewati penghantar tiap satuan waktu. Ini yang kemudian kamu kenal dengan sebutan kuat arus. Secara singkat dan jelas, kuat arus adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar setiap satuan waktu.

Alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik disebut Amperemeter dan satuannya adalah Ampere.

2. Beda Potensial

Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Artinya arus hanya dapat mengalir jika ada beda potensial di dalam penghantar. Arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif dan sebaliknya.

Beda potensial ini yang kamu kenal sebagai tegangan. Beda potensial atau tegangan adalah besaran energi yang digunakan untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lain.

Satuan dari tegangan adalah volt dan alat yang digunakan untuk mengukurnya disebut voltmeter.

3. Hambatan

Terakhir, istilah dalam listrik dinamis yang wajib kamu kenal adalah hambatan.

Hambatan disebut juga resistor. Komponen ini merupakan bagian yang mempengaruhi besarnya arus listrik dalam sebuah penghantar atau rangkaian listrik. Besarnya resistensi akan mengatur berapa arus listrik dan tegangan.

Satuan dari hambatan adalah ohm, sesuai dengan nama fisikawan Jerman George Simon Ohm, penemu hubungan kuat arus, tegangan, dan hambatan. Sementara alat yang digunakan untuk mengukur besarnya hambatan disebut ohmmeter.

Rumus

Berdasarkan pengertian dari beberapa istilah di atas, maka dapat diturunkan beberapa rumus dasar dalam listrik dinamis. Rumus-rumus tersebut secara matematis dituliskan masing-masing sebagai berikut.

I = q / t
V = W / q
R = ρ.I / A

Keterangan :

  • I = kuat arus (ampere)
  • Q = jumlah muatan listrik (coulomb)
  • T = waktu (sekon atau detik)
  • V = beda potensial atau tegangan (volt)
  • W = energi (joule)
  • R = hambatan (ohm)
  • ρ = hambat jenis (ohm/m2)
  • A = luas penampang (m2)

Selain rumus di atas, Ohm menjelaskan hubungan antara beda potensial, kuat arus, dan hambatan yang disebut Hukum Ohm.

V = I. R , sehingga I = V / R dan R = V / I

Ada pula Hukum Kirchoff I dan II yang menjelaskan tentang kuat arus dalam suatu penghantar. Namun, pada kesempatan kali ini kamu diperkenalkan pada Hukum Kirchoff 1, yaitu :

listrik dinamis

Yuk Berlatih Menggunakan Rumus!

Soal-soal dalam ilmu fisika biasanya diberikan dalam bentuk cerita. Oleh karena itu, sebelum mengerjakan soal sebaiknya kamu memahami benar teori dan rumus yang sudah dijelaskan.

Berikutnya, yuk simak contoh soal listrik dinamis dan pembahasan di bawah ini!

  1. Sebuah kawat penghantar mengalirkan arus listrik sebesar 10 A. Berapa menit waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan sebesar 9.600 C?

    Jawab:
    Diketahui I = 10 A dan q = 9.600 C
    I = q / t
    10 = 9.600 / t
    T = 9.600 / 10 = 960 detik = 960 : 60 = 16 menit
  2. Sebuah kawat penghantar dihubungkan pada beda potensial 12 V. Dengan kuat arus yang mengalir 4 A, berapakah hambatan yang pada kawat?

    Jawab:
    Diketahui v = 12 V dan I = 4 A
    V = I. R
    R = V / I = 12 / 4 = 3 ohm.
  3. Jika dalam suatu kawat penghantar menggunakan energy sebesar 20 Joule untuk muatan lisrik sebesar 10 Coulomb, berapakah beda potensial yang mengalir dalam penghantar? Saat kuat arus mengalir sebesar 2 Ampere, berapa pula hambatan yang terdapat dalam penghantar?

    Jawab:
    Diketahui W = 20 J, q = 10 C, dan I = 2 A
    V = W / q = 20 / 10 = 2 V
    V = I. R dan R = V / I
    R = 2 / 2 = 1 ohm
    Jadi dalam penghantar mengalir beda potensial atau tegangan sebesar 2 volt dan hambatan sebesar 1 ohm.
  4. Perhatikan gambar di bawah ini!
    listrik dinamis
    Hitunglah arus I2 dan I4! Hitung pula beda potensial di I2 jika hambatan 2 ohm!

    Jawab:
    I = 10 A, I1 = 3 A, I3 = 1 A

    Dalam hukum kirchof berlaku rumus:
    listrik dinamis
    I = I1 + I2 + I3
    10 = 3 + I2 + 1
    10 = 4 + I2
    I2 = 10 – 4 = 6 A
    I = I4 = 10 A
    Kuat arus yang mengalir di I2 = 6 A dan I4 = 10 A.

    R = 2 ohm
    V = I. R
    V = 6 . 2 = 12 volt
    Beda potensial yang mengalir bersama I2 adalah 12 V.

Itulah pembahasan PinterKelas tentang listrik dinamis dan rumus dasarnya. Di tingkat lebih lanjut, kamu akan mengenal Hukum Kirchoff 2, rangkaian listrik seri paralel, daya listrik, dan sebagainya. Jadi, jangan lupa untuk selalu membuka Pinterkelas untuk materi pelajaran lengkap dan jelas ya! Sampai jumpa!

Baca juga :
1. Tahukah Kamu! Belajar Listrik Statis Ternyata Tak Serumit Itu!
2. Pengertian dan Rumus Hukum Ohm Terlengkap

Author