Arus Listrik
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| current/ˈkʌrənt/ | Arus |
| ampere/ˈæmpeə/ | ampere |
| conventional current/kənˈvenʃənl ˈkʌrənt/ | arus konvensional |
| drift velocity/drɪft vəˈlɒsɪti/ | kecepatan seret |
Apa yang sebenarnya "mengalir" dalam kawat yang membawa listrik?
- Buka saklar dan sesuatu bergerak melalui kawat sekaligus.
- Sesuatu itu adalah muatan — sebagian besar elektron bebas yang bergerak perlahan sepanjang kawat.
- Arus mengukur seberapa cepat muatan itu mengalir melewati suatu titik.
- Semua tentang sirkuit bermula dari aliran tunggal ini.
Arus adalah laju aliran muatan
- Arus adalah muatan per satuan waktu: $I = \dfrac{dQ}{dt}$.
- Satuanya adalah ampere (1 A $= 1$ C/s).
- Untuk aliran stabil, rata-ratanya hanyalah $I = \dfrac{Q}{t}$.
- Bentuk turunan menangkap arus yang berubah dari saat ke saat.
Menggerakkan arus
Bangun loop sederhana dan lihat arus mengalir mengelilinginya dari baterai.
Arus listrik adalah:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$I = dQ/dt$ — muatan yang melewati suatu titik per detik.
Jika $10\ \text{C}$ melewati suatu titik dalam $5\ \text{s}$, tentukan arus (dalam A).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$I = Q/t = 10/5 = 2\ \text{A}$.
Satu ampere sama dengan satu coulomb per ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
1 A $= 1$ C/s.
Arus konvensional berjalan arah "salah"
- Arus konvensional menunjukkan arah di mana muatan $+$ akan bergerak.
- Elektron aktual bergerak lambat ke arah berlawanan (karena mereka negatif).
- Kita mempertahankan konvensi ini karena fisika tetap sama.
- Panah pada sirkuit selalu berarti arus konvensional (positif).
Arus konvensional mengarah ke arah yang:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Arus konvensional mengikuti muatan $+$ — berlawanan dengan gerak drift elektron.
Elektron bergerak lambat, sinyal cepat
- Elektron individu merayap dengan kecepatan rambat sekitar satu milimeter per detik.
- Namun lampu menyala seketika — medan mendorong seluruh barisan sekaligus.
- Bayangkan pipa penuh air: dorong satu ujung, ujung lainnya bergerak segera.
- Rambat lambat, pesan cepat.
Pilih semua pernyataan benar tentang arus.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Ampere, konvensi berlawanan-arah-alih, gerak alih lambat. Bohlam menggunakan energi, bukan arus.
Arus kekal dalam kawat seri
- Dalam satu kawat tanpa cabang, arus adalah sama di mana saja.
- Muatan tidak menumpuk atau hilang — apa yang masuk keluarlah.
- Lampu tidak "menghabiskan" arus; ia menggunakan energi.
- Ampere yang sama yang masuk ke lampu seri juga keluar darinya.
Dalam satu loop seri tunggal, arus sama di setiap tempat.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Muatan terpelihara: arus yang sama mengalir melalui setiap elemen seri.
Sebuah kawat membawa $6\ \text{C}$ muatan melewati suatu titik dalam $2\ \text{s}$.
- $I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{6}{2} = 3\ \text{A}$.
- Tiga coulomb mengalir melewati setiap detik.
Komponen menggunakan energi, bukan arus. Arus yang keluar dari lampu sama dengan arus yang masuk ke dalamnya — jangan katakan lampu "menghabiskan" ampere. Yang turun melaluinya adalah tegangan (energi per muatan), bukan arus.
Arus adalah laju aliran muatan, $I = dQ/dt$, dalam ampere (C/s). Arus konvensional berjalan ke arah di mana muatan $+$ akan pergi (berlawanan dengan rambat elektron). Dalam kawat seri arus kekal — komponen menggunakan energi, bukan arus.