Pengertian Arus Listrik dan Pengukurannya

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik dapat didefinisikan sebagai banyaknya elektron yang berpindah dalam waktu tertentu. Arah arus listrik berasal dari tempat berpotensial tinggi ke tempat yang berpotensial lebih rendah. Arus listrik terjadi jika ada perpindahan elektron.

Dua benda bermuatan, jika dihubungkan melalui kabel akan menghasilkan arus listrik yang besarnya dapat ditulis dalam rumus:



Dengan:
I = besar kuat arus, satuannya ampere (A)
Q = besar muatan listrik, satuannya coulomb (C)
t = waktu tempuh, satuannya sekon (s)

Untuk muatan 1 coulomb yang mengalir pada kawat penghantar selama 1 sekon, akan memberikan kuat arus sebesar 1 ampere. Jadi 1 ampere sama dengan 1 coulomb/sekon.
Besar muatan sebuah elektron adalah
1 e = 1,6 × 10^–19 Coulomb
Sehingga


              atau


Perlu diingat bahwa:

• Arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron
• Arus listrik mengalir dari potensial tinggi menuju ke potensial rendah
• Penyebab arus listrik dapat mengalir pada dua benda yang bermuatan listrik adalah adanya beda potensial antara kedua benda
• 1 A = 10³ mA = 10⁶ μA
• mA adalah miliampere dan µA adalah mikroampere

Contoh Soal:
Kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 250 mA. Jika lampu menyala selama 10 jam, berapakah
a. muatan listrik yang mengalir pada lampu
b. banyaknya elektron yang mengalir pada lampu (1 elektron = 1,6 × 10^–19 C)

Penyelesaian:
Diketahui:
I = 250 mA = 0,25 A
t = 10 jam = 36.000 s

Ditanyakan:
a. Q = ... ?
b. n_e = .. ?

Jawab:
a. Q = I × t
= 0,25 A × 36.000 s
= 9.000 C
Jadi, muatan yang mengalir pada lampu sebesar 9.000 C.

b. Karena 1 elektron (e) mempunyai muatan 1,6 × 10^–19 C maka untuk muatan sebesar 9.000 C mempunyai elektron sebanyak

Jadi, pada lampu itu elektron yang mengalir sebanyak 1,5 × 10¹⁶ elektron

Mengukur Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik yang mengalir dalam penghantar atau rangkaian listrik dapat diukur besarnya dengan menggunakan amperemeter atau ammeter. Amperemeter ada dua jenis, yaitu amperemeter digital dan amperemeter jarum. Ciri sebuah amperemeter jarum adalah adanya huruf A pada permukaan skala.

Cara Menggunakan Amperemeter
Dalam suatu rangkaian, amperemeter dipasang secara seri. Maksudnya, terminal positif amperemeter dihubungkan ke kutub negatif sumber arus. Adapun terminal negatif amperemeter dihubungkan ke kutub positif sumber arus.
Amperemeter ada yang mempunyai batas ukur dan skala terbatas. Misalnya sebuah amperemeter batas ukurnya 5A dengan skala 1–10. Jika saat digunakan jarum menunjukkan angka 4 pada skala, besar kuat arus listrik yang terukur adalah sebagai berikut.


Dengan demikian, arus listrik yang terukur sebesar 2 A.

Read More

Letak suatu Titik Terhadap Lingkaran x^2 + y^2 + Ax + By + C = 0

Letak suatu Titik Terhadap lingkaran x² + y² + Ax + By + C = 0
Hampir sama dengan yang sebelumnya cara menentukan letak titik terhadap lingkaran x² + y² = r². Letak titik A(m,n) terhadap x² + y² + Ax + By + C = 0 , ditentukan oleh hasil subtitusi (nilai kuasa) titik tersebut terhadap lingkaran.

Jika x2 + y2 + Ax + By + C = 0, maka titik berada pada lingkaran. Jika x2 + y2 + Ax + By + C > 0, maka titik berada di luar lingkaran Jika x2 + y2 + Ax + By + C < 0, maka titik berada di dalam lingkaran.

Contoh 1:
Tentukan kedudukan titik-titik berikut terhadap lingkaran x² + y² - 2x - 4y + 1 = 0
a. A(-1,3)
b. B(0,2)

Penyelesaian:
a. A(-1,3)
(-1)² + 3² - 2.(-1) - 4.3 + 1 = 1 + 9 + 2 - 12 + 1 = 1 > 0,
titik berada di luar lingkaran
b. B (0,2)
(0)² + 2² -2.(0) - 4.2 + 1 = 0 + 4 - 0 - 8 + 1 = -3 < 0
titik berada di dalam lingkaran


Contoh 2:
Diketahui sebuah lingkaran x² + y² - 2x + 6y - 15 = 0 dan sebuah titik S(m,1), tentukan batas nilai m agar titik S berada di dalam lingkaran.

Penyelesaian:
titik S(m,1) di dalam lingkaran
x² + y² - 2x + 6y - 15 < 0
m² + 1² - 2m + 6(1) - 15 < 0
m² - 2m - 8 < 0
(m - 4)(m + 2) < 0

titik S(m,1) di dalam lingkaran untuk -2 < m <4

Read More