Lompat ke isi

Arus listrik: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

Maintenance script (bicara | kontrib)

37.956 suntingan
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29440648; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi
 
Baris 1: Baris 1:
'''Arus listrik''' adalah laju aliran [[muatan listrik]] yang melewati suatu titikatau bagian. Arus listrik dikatakan ada ketika terdapat aliran bersih muatan listrik melalui suatu bagian. Muatan listrik dibawa oleh [[partikel bermuatan]], sehingga arus listrik adalah aliran [[Partikel bermuatan|partikel muatan]]. Partikel yang bergerak disebut [[elektron]], dan dalam konduktor yang berbeda mungkin jenis partikel yang berbeda. Di [[sirkuit listrik]], pembawa muatan sering kali elektron yang bergerak melalui [[kawat]]. Dalam elektrolit pembawa muatan adalah [[ion]], dan dalam gas terionisasi ([[Plasma (wujud zat)|plasma]]) adalah ion dan [[elektron]].
[[File:Ohm's_Law_with_Voltage_source_TeX.svg|thumb|right|280px|Ohm's Law with Voltage source TeX]]


[[Sistem Satuan Internasional]] memberikan satuan dari arus listrik yaitu [[ampere]], yang merupakan aliran muatan listrik melintasi permukaan dengan kecepatan satu [[coulomb]] per detik. Ampere (simbol: A) adalah unit dasar SI Arus listrik diukur menggunakan perangkat yang disebut [[amperemeter]].
'''Arus listrik''' adalah laju aliran [[muatan listrik]] yang melewati suatu titik<ref>Paul Horowitz. ''The art of electronics''. Cambridge University Press. 2015. ISBN 978-0-521-80926-9.</ref><ref>Jearl Walker. [https://archive.org/details/fundamentalsofph0000walk_n0j4 Fundamentals of physics]. Wiley. 2014. ISBN 978-1118230732.</ref>atau bagian.<ref>Jearl Walker. [https://archive.org/details/fundamentalsofph0000walk_n0j4 Fundamentals of physics]. Wiley. 2014. ISBN 978-1118230732.</ref> Arus listrik dikatakan ada ketika terdapat aliran bersih muatan listrik melalui suatu bagian.<ref>Raymond A. Serway. [https://archive.org/details/physicssciengv2p00serw Physics for Scientists and Engineers]. Thomson Brooks/Cole. 2004. ISBN 0-534-40842-7.</ref> Muatan listrik dibawa oleh [[partikel bermuatan]], sehingga arus listrik adalah aliran [[Partikel bermuatan|partikel muatan]]. Partikel yang bergerak disebut [[elektron]], dan dalam konduktor yang berbeda mungkin jenis partikel yang berbeda. Di [[sirkuit listrik]], pembawa muatan sering kali elektron yang bergerak melalui [[kawat]]. Dalam elektrolit pembawa muatan adalah [[ion]], dan dalam gas terionisasi ([[Plasma (wujud zat)|plasma]]) adalah ion dan [[elektron]].<ref>Anthony C. Fischer-Cripps. [https://books.google.com/books?id=3SsYctmvZkoC&pg=PA13 The electronics companion]. CRC Press. 2004. hlm. 13. ISBN 978-0-7503-1012-3.</ref>
 
[[Sistem Satuan Internasional]] memberikan satuan dari arus listrik yaitu [[ampere]], yang merupakan aliran muatan listrik melintasi permukaan dengan kecepatan satu [[coulomb]] per detik. Ampere (simbol: A) adalah unit dasar SI<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus+listrik&oldid=29440648 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> Arus listrik diukur menggunakan perangkat yang disebut [[amperemeter]].<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus+listrik&oldid=29440648 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>


Arus listrik menyebabkan [[pemanasan Joule]], yang menciptakan [[cahaya]] dalam [[bola lampu pijar]]. Mereka juga menciptakan [[medan magnet]], yang digunakan dalam motor, generator, [[induktor]], dan [[transformator]].
Arus listrik menyebabkan [[pemanasan Joule]], yang menciptakan [[cahaya]] dalam [[bola lampu pijar]]. Mereka juga menciptakan [[medan magnet]], yang digunakan dalam motor, generator, [[induktor]], dan [[transformator]].


== Definisi ==
== Definisi ==
[[Definisi]] mengenai arus listrik secara nyata dirintis sejak tahun 1960 melalui percobaan mengenai sistem kesetimbangan. Besaran arus listrik dan besaran [[massa]] diujicoba untuk dengan menggunakan [[timbangan arus]]. Besaran arus listrik melalui prinsip [[hukum Ohm]] menghasilkan besaran listrik yang lainnya. Salah satu contohnya ialah besaran [[tegangan listrik]] yang dihasilkan melalui turunan [[rumus]] dengan proses perkalian antara besaran arus listrik dengan besaran [[hambatan listrik]].
[[Definisi]] mengenai arus listrik secara nyata dirintis sejak tahun 1960 melalui percobaan mengenai sistem kesetimbangan. Besaran arus listrik dan besaran [[massa]] diujicoba untuk dengan menggunakan [[timbangan arus]]. Besaran arus listrik melalui prinsip [[hukum Ohm]] menghasilkan besaran listrik yang lainnya. Salah satu contohnya ialah besaran [[tegangan listrik]] yang dihasilkan melalui turunan [[rumus]] dengan proses perkalian antara besaran arus listrik dengan besaran [[hambatan listrik]].<ref>R. Hadi Sardjono. [https://penerbit.brin.go.id/press/catalog/view/30/29/76 Metrologi Tegangan Listrik: Ketertelusuran dan Implementasi]. LIPI Press. 2015. hlm. 2. ISBN 978-979-799-820-2.</ref>


== Jenis ==
== Jenis ==
=== Arus searah ===
=== Arus searah ===
Arus searah adalah arus listrik yang nilainya tidak berubah yaitu positif atau hanya negatif saja. Arus searah didefinisikan sebagai arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu. Peninjauan arus listrik pada waktu berbeda, tetap akan mendapatkan nilai yang sama. Sumber arus searah diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan [[energi listrik]] yang mengalir secara merata setiap saat, seperti [[elemen volta]], [[Baterai listrik|baterai]], [[akumulator]].
Arus searah adalah arus listrik yang nilainya tidak berubah yaitu positif atau hanya negatif saja. Arus searah didefinisikan sebagai arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu. Peninjauan arus listrik pada waktu berbeda, tetap akan mendapatkan nilai yang sama.<ref>Safitri, N., Sutyati, dan Rachmawati. [https://www.researchgate.net/profile/Nelly_Safitri2/publication/341909176_ANALISA_RANGKAIAN_LISTRIK_Teori_Dasar_Penyelesaian_Soal_dan_Soal-Soal_Latihan/links/5ed8eeda4585152945314b4f/ANALISA-RANGKAIAN-LISTRIK-Teori-Dasar-Penyelesaian-Soal-dan-Soal-Soal-Latihan.pdf Analisa Rangkaian Listrik (Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan)]. Politeknik Negeri Lhokseumawe. 2017. hlm. 4. ISBN 978-602-17282-5-3.</ref> Sumber arus searah diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan [[energi listrik]] yang mengalir secara merata setiap saat, seperti [[elemen volta]], [[Baterai listrik|baterai]], [[akumulator]].


=== Arus bolak-balik ===
=== Arus bolak-balik ===
Baris 17: Baris 18:


== Karakteristik ==
== Karakteristik ==
Untuk arus yang konstan, besar arus <math>I</math> dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:
Untuk arus yang konstan, besar arus <math>I</math> dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:


Baris 27: Baris 26:
di mana <math>I</math> adalah arus listrik, <math>Q</math> adalah [[muatan listrik]], dan <math>t</math> adalah waktu.
di mana <math>I</math> adalah arus listrik, <math>Q</math> adalah [[muatan listrik]], dan <math>t</math> adalah waktu.


Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:
Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:<ref>[http://www.tofi.or.id/download_file/LM04%20Arus%20Listrik_rev.pdf Arus Listrik]. Tim Olimpiade Fisika Indonesia.</ref>


:<math>
:<math>
Baris 33: Baris 32:
</math>
</math>


Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga <math>t</math> melalui integrasi:
Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga <math>t</math> melalui integrasi:<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


:<math>
:<math>
Baris 39: Baris 38:
</math>
</math>


Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah [[besaran]] [[skalar]] karena baik [[Muatan listrik|muatan]] <math>Q</math> maupun [[waktu]] <math>t</math> merupakan besaran skalar. Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah, salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah [[vektor]] dan tidak membutuhkan operasi vektor. Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah [[Hukum kekekalan|kekal]] maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam sehingga <math>i_1 + i_4 = i_2 + i_3</math>. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang [[Penghantar listrik|penghantar]], bukan arah dalam [[ruang]].
Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah [[besaran]] [[skalar]] karena baik [[Muatan listrik|muatan]] <math>Q</math> maupun [[waktu]] <math>t</math> merupakan besaran skalar.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah,<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah [[vektor]] dan tidak membutuhkan operasi vektor.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah [[Hukum kekekalan|kekal]] maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> sehingga <math>i_1 + i_4 = i_2 + i_3</math>. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang [[Penghantar listrik|penghantar]], bukan arah dalam [[ruang]].<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


=== Arah arus ===
=== Arah arus ===
Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional.<ref>[http://www.gurumuda.com/besaran-pokok-dan-besaran-turunan besaran pokok dan besaran turunan : Gudang Ilmu Fisika Gratis].</ref> Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif [[baterai]] menuju ke kutub negatif.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel [[elektron]] bermuatan negatif yang didorong oleh [[medan listrik]] mengalir berlawan arah dengan arus konvensional.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


:''Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.''<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional. Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif [[baterai]] menuju ke kutub negatif. Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel [[elektron]] bermuatan negatif yang didorong oleh [[medan listrik]] mengalir berlawan arah dengan arus konvensional. Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:
Konvensi demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>
 
:''Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.''
 
Konvensi demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.


=== Rapat arus ===
=== Rapat arus ===
 
Rapat arus adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Dalam [[Sistem Satuan Internasional|SI]], rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m<sup>2</sup>).<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>
Rapat arus adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar. Dalam [[Sistem Satuan Internasional|SI]], rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m<sup>2</sup>).


:<math>I = \int\mathbf{J} \cdot d\mathbf{A},</math>
:<math>I = \int\mathbf{J} \cdot d\mathbf{A},</math>


di mana <math>I</math> adalah arus pada penghantar, vektor '''J''' adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan [[kecepatan]] gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan ''d'''''A''' adalah [[vektor]] luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen. Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan ''d'''''A''' maka '''J''' juga seragam dan sejajar terhadap ''d'''''A''' sehingga persamaan menjadi:
di mana <math>I</math> adalah arus pada penghantar, vektor '''J''' adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan [[kecepatan]] gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan ''d'''''A''' adalah [[vektor]] luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan ''d'''''A''' maka '''J''' juga seragam dan sejajar terhadap ''d'''''A''' sehingga persamaan menjadi:<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


:<math>I = \int J\ dA = J \int dA = JA,</math>
:<math>I = \int J\ dA = J \int dA = JA,</math>
Baris 62: Baris 58:
:<math>J = \frac{I}{A},</math>
:<math>J = \frac{I}{A},</math>


di mana <math>A</math> adalah luas penampang total dan <math>J</math> adalah rapat arus dalam satuan A/m<sup>2</sup>.
di mana <math>A</math> adalah luas penampang total dan <math>J</math> adalah rapat arus dalam satuan A/m<sup>2</sup>.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>


=== Kelajuan hanyutan ===
=== Kelajuan hanyutan ===
 
Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa [[perpindahan]] bersih ke arah mana pun juga.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak tetapi mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan [[medan listrik]] yang menghasilkan aliran arus.<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref> Tingkat kelajuan hanyutan dalam penghantar lebih kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10<sup>−5</sup> dan 10<sup>−4</sup> m/s dibandingkan dengan sekitar 10<sup>6</sup> m/s pada sebuah [[Penghantar listrik|penghantar]] [[tembaga]].<ref>David Halliday. ''Fundamentals of Physics''. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.</ref>
Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa [[perpindahan]] bersih ke arah mana pun juga. Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak tetapi mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan [[medan listrik]] yang menghasilkan aliran arus. Tingkat kelajuan hanyutan dalam penghantar lebih kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10<sup>−5</sup> dan 10<sup>−4</sup> m/s dibandingkan dengan sekitar 10<sup>6</sup> m/s pada sebuah [[Penghantar listrik|penghantar]] [[tembaga]].
 
== Referensi ==
 


== Daftar pustaka ==
== Daftar pustaka ==
#
#


== Referensi ==
<references />


== Sumber dan atribusi ==


== Sumber dan atribusi ==
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus+listrik&oldid=29440648 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29440648 (2026-07-10T15:31:28Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus+listrik&oldid=29440648 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29440648 (2026-07-10T15:31:28Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 26 Agustus 2026 14.03

Berkas:Ohm's Law with Voltage source TeX.svg
Ohm's Law with Voltage source TeX

Arus listrik adalah laju aliran muatan listrik yang melewati suatu titik[1][2]atau bagian.[3] Arus listrik dikatakan ada ketika terdapat aliran bersih muatan listrik melalui suatu bagian.[4] Muatan listrik dibawa oleh partikel bermuatan, sehingga arus listrik adalah aliran partikel muatan. Partikel yang bergerak disebut elektron, dan dalam konduktor yang berbeda mungkin jenis partikel yang berbeda. Di sirkuit listrik, pembawa muatan sering kali elektron yang bergerak melalui kawat. Dalam elektrolit pembawa muatan adalah ion, dan dalam gas terionisasi (plasma) adalah ion dan elektron.[5]

Sistem Satuan Internasional memberikan satuan dari arus listrik yaitu ampere, yang merupakan aliran muatan listrik melintasi permukaan dengan kecepatan satu coulomb per detik. Ampere (simbol: A) adalah unit dasar SI[6] Arus listrik diukur menggunakan perangkat yang disebut amperemeter.[7]

Arus listrik menyebabkan pemanasan Joule, yang menciptakan cahaya dalam bola lampu pijar. Mereka juga menciptakan medan magnet, yang digunakan dalam motor, generator, induktor, dan transformator.

Definisi

Definisi mengenai arus listrik secara nyata dirintis sejak tahun 1960 melalui percobaan mengenai sistem kesetimbangan. Besaran arus listrik dan besaran massa diujicoba untuk dengan menggunakan timbangan arus. Besaran arus listrik melalui prinsip hukum Ohm menghasilkan besaran listrik yang lainnya. Salah satu contohnya ialah besaran tegangan listrik yang dihasilkan melalui turunan rumus dengan proses perkalian antara besaran arus listrik dengan besaran hambatan listrik.[8]

Jenis

Arus searah

Arus searah adalah arus listrik yang nilainya tidak berubah yaitu positif atau hanya negatif saja. Arus searah didefinisikan sebagai arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu. Peninjauan arus listrik pada waktu berbeda, tetap akan mendapatkan nilai yang sama.[9] Sumber arus searah diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan energi listrik yang mengalir secara merata setiap saat, seperti elemen volta, baterai, akumulator.

Arus bolak-balik

Arus bolak-balik adalah arus listrik yang memiliki arah arus yang berubah-ubah secara bolak-balik. Sifat arus bolak-balik berbeda dengan arus searah yang arah arusnya tidak berubah-ubah terhadap waktu. Bentuk gelombang dari arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida sehingga memungkinkan pengaliran energi secara efisien. Arus bolak-balik juga dapat mengalir dalam bentuk gelombang segitiga atau bentuk gelombang segi empat. Secara umum, penyaluran listrik arus bolak-balik dari sumber listrik menuju ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Arus bolak-balik juga dialirkan sebagai sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.

Karakteristik

Untuk arus yang konstan, besar arus I dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:

I=Qt,

di mana I adalah arus listrik, Q adalah muatan listrik, dan t adalah waktu.

Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:[10]

I=dQdt.

Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga t melalui integrasi:[11]

Q=∫dQ=∫0ti dt.

Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah besaran skalar karena baik muatan Q maupun waktu t merupakan besaran skalar.[12] Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah,[13] salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah vektor dan tidak membutuhkan operasi vektor.[14] Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah kekal maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam[15] sehingga i1+i4=i2+i3. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang penghantar, bukan arah dalam ruang.[16]

Arah arus

Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional.[17] Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif.[18] Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel elektron bermuatan negatif yang didorong oleh medan listrik mengalir berlawan arah dengan arus konvensional.[19] Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:[20]

Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.[21]

Konvensi demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.[22]

Rapat arus

Rapat arus adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar.[23] Dalam SI, rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m2).[24]

I=∫𝐉⋅d𝐀,

di mana I adalah arus pada penghantar, vektor J adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan kecepatan gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan dA adalah vektor luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen.[25] Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan dA maka J juga seragam dan sejajar terhadap dA sehingga persamaan menjadi:[26]

I=∫J dA=J∫dA=JA,

maka

J=IA,

di mana A adalah luas penampang total dan J adalah rapat arus dalam satuan A/m2.[27]

Kelajuan hanyutan

Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa perpindahan bersih ke arah mana pun juga.[28] Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak tetapi mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan medan listrik yang menghasilkan aliran arus.[29] Tingkat kelajuan hanyutan dalam penghantar lebih kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10−5 dan 10−4 m/s dibandingkan dengan sekitar 106 m/s pada sebuah penghantar tembaga.[30]

Daftar pustaka

Referensi

  1. ↑ Paul Horowitz. The art of electronics. Cambridge University Press. 2015. ISBN 978-0-521-80926-9.
  2. ↑ Jearl Walker. Fundamentals of physics. Wiley. 2014. ISBN 978-1118230732.
  3. ↑ Jearl Walker. Fundamentals of physics. Wiley. 2014. ISBN 978-1118230732.
  4. ↑ Raymond A. Serway. Physics for Scientists and Engineers. Thomson Brooks/Cole. 2004. ISBN 0-534-40842-7.
  5. ↑ Anthony C. Fischer-Cripps. The electronics companion. CRC Press. 2004. hlm. 13. ISBN 978-0-7503-1012-3.
  6. ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  7. ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  8. ↑ R. Hadi Sardjono. Metrologi Tegangan Listrik: Ketertelusuran dan Implementasi. LIPI Press. 2015. hlm. 2. ISBN 978-979-799-820-2.
  9. ↑ Safitri, N., Sutyati, dan Rachmawati. Analisa Rangkaian Listrik (Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan). Politeknik Negeri Lhokseumawe. 2017. hlm. 4. ISBN 978-602-17282-5-3.
  10. ↑ Arus Listrik. Tim Olimpiade Fisika Indonesia.
  11. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  12. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  13. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  14. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  15. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  16. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  17. ↑ besaran pokok dan besaran turunan : Gudang Ilmu Fisika Gratis.
  18. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  19. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  20. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  21. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  22. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  23. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  24. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  25. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  26. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  27. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  28. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  29. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.
  30. ↑ David Halliday. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. hlm. 612-616. ISBN 9971-51-330-7.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29440648 (2026-07-10T15:31:28Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Arus_listrik&oldid=14624"