Arus, g.g.b. dan beda potensial
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| electric current/ɪˈlektrɪk ˈkʌrənt/ | arus listrik |
| potential difference/pəˈtenʃl ˈdɪfrəns/ | beda potensial |
| amperes/ˈæmpeəz/ | ampere |
| ammeter/ˈæmiːtə/ | amperemeter |
| conventional current/kənˈvenʃənl ˈkʌrənt/ | arus konvensional |
| direct current/daɪˈrekt ˈkʌrənt/ | arus terus |
| alternating current/ˈɔːltəneɪtɪŋ ˈkʌrənt/ | arus bolak-balik |
| volts/vəʊlts/ | volt |
| voltmeter/ˈvəʊltmiːtə/ | voltmeter |
Apa yang mengalir?
- Nyalakan lampu dan sesuatu mengalir melalui kabel — arus listrik.
- Sel memberikan dorongan yang dibutuhkan aliran tersebut.
- Tiga besaran mendeskripsikannya: arus, g.g.b. (e.m.f.) dan beda potensial.
Arus listrik
- Arus listrik adalah aliran muatan listrik, diukur dalam ampere (A) dengan amperemeter yang disambung seri.
- Arus adalah muatan yang melewati suatu titik setiap detik:
- $I$ dalam ampere, $Q$ dalam coulomb (C), $t$ dalam detik.
Arus konvensional mengalir dari terminal positif ke terminal negatif, melalui sirkuit eksternal. Amperemeter (A) dihubungkan seri untuk mengukur arus.
Contoh terpecahkan. Arus $2\ \text{A}$ mengalir selama $30\ \text{s}$. Muatan $= It = 2 \times 30 = 60\ \text{C}$.
Arus konvensional vs aliran elektron. Arus konvensional digambar dari $+$ ke $-$, namun elektron sebenarnya dalam kawat logam merayap ke arah sebaliknya ($-$ ke $+$). Konvensi ini ditetapkan sebelum elektron ditemukan, dan kita masih menggunakannya hingga kini.
Hukum Ohm
V = IR
Untuk konduktor ohmik, arus sebanding dengan tegangan — kemiringan adalah 1/hambatan.
Muatan $30\ \text{C}$ mengalir melewati suatu titik dalam waktu $10\ \text{s}$. Berapakah arus, dalam A?
$I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{30}{10} = 3.0\ \text{A}$.
Arus $2.0\ \text{A}$ mengalir selama waktu $5.0\ \text{s}$. Berapa banyak muatan yang lewat, dalam C?
$Q = It = 2.0 \times 5.0 = 10\ \text{C}$.
Bagaimana amperemeter dihubungkan untuk mengukur arus melalui lampu?
Amperemeter dipasang seri agar arus yang sama mengalir melalui amperemeter dan lampu. (Voltmeter dipasang paralel.)
Arah dan jenis arus
- Arus konvensional mengalir dari + ke − mengelilingi bagian luar sel.
- Elektron bebas dalam logam benar-benah merayap ke arah lain (− ke +).
- Arus searah (d.c.) selalu mengalir dalam satu arah (baterai). Arus bolak-balik (a.c.) terus berganti arah (listrik rumah).
Arus searah stabil dalam satu arah; arus bolak-balik terus berganti arah, melewati nol berkali-kali setiap detiknya
Resistor, komponen yang mengatur arus dalam suatu rangkaian
Arus konvensional mengalir mengelilingi luar sel dari:
Arus konvensional diambil dari + ke −. Elektron itu sendiri berger drift ke arah sebaliknya (− ke +).
Ggl dan beda potensial
- Keduanya diukur dalam satuan volt (V) dan keduanya adalah usaha per satuan muatan:
- g.g.l. adalah energi yang diberikan sumber kepada setiap coulomb untuk menggerakkannya keliling seluruh rangkaian.
- beda potensial (b.p.) adalah energi yang dilepaskan oleh setiap coulomb di satu komponen.
- Voltmeter mengukur keduanya, disambungkan secara paralel (melintang pada komponen).
Sebuah sel melakukan $120\ \text{J}$ usaha mendorong $60\ \text{C}$ muatan mengelilingi sebuah rangkaian. Berapakah g.g.b.-nya, dalam V?
$E = \dfrac{W}{Q} = \dfrac{120}{60} = 2.0\ \text{V}$.
Voltmeter dihubungkan:
Voltmeter mengukur beda potensial melintasi komponen, jadi dihubungkan paralel dengannya.
Pasangkan setiap besaran listrik dengan maknanya.
Setiap item menghubungkan istilah ke maknanya yang benar.
Anda telah memahaminya
- arus = aliran muatan: $I = \dfrac{Q}{t}$; ammeter seri, dalam ampere
- arus konvensional + → −; elektron bergerak − → +; d.c. satu arah, a.c. berganti
- g.g.l. (seluruh rangkaian) dan b.p. (satu komponen) keduanya diukur dalam $\dfrac{W}{Q}$ volt
- voltmeter paralel