Rumus Arus Listrik beserta Contoh Soal dan Pembahasannya Lengkap – Arus listrik merupakan salah satu bagian dari listrik dinamis yang akan kamu pelajari dalam mapel Fisika.

Nah, agar dapat mencari berapa besaran arus listrik yang terjadi, maka diperlukan rumus dengan hitungan yang tepat.

Oleh karena itu, guna membantumu belajar di rumah, Mamikos sudah menyiapkan rangkuman materi lengkap tentang pengertian, rumus arus listrik, hingga contoh soal yang disertai dengan jawabannya.

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik merupakan aliran muatan listrik yang mengalir melalui suatu penghantar dalam waktu tertentu. Secara sederhana, arus tersebut terjadi karena adanya perpindahan elektron dari satu atom ke atom lainnya dalam sebuah rangkaian.

Nah, pergerakan elektron ini tidak terjadi begitu saja, lho, melainkan dipicu oleh adanya beda potensial atau tegangan di antara dua titik dalam penghantar.

Beda potensial selanjutnya memberikan “tenaga dorong” yang menyebabkan elektron berpindah dari daerah bertekanan listrik tinggi menuju daerah yang tekanannya lebih rendah.

Semakin besar tenaga dorong yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, maka semakin besar pula arus yang bisa dihasilkan. Oleh karena itu, besar-kecilnya arus listrik yang mengalir sangat dipengaruhi oleh seberapa besar energi listrik yang tersedia dalam sistem.

Sedangkan menurut Giancoli (2008), arus listrik dapat diartikan sebagai muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Secara konvensional, arah arus listrik digambarkan mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.

Namun, arah ini sebenarnya berlawanan dengan arah gerak elektron, yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Meskipun begitu, dalam dunia fisika, arah arus listrik secara umum tetap mengacu pada arah konvensional tersebut. Perhatikan gambar di bawah ini.

Baca Juga :

Hakikat Fisika sebagai Produk, Proses, dan Sikap beserta Penjelasannya

Rumus Arus Listrik

Setelah tadi kamu memahami tentang pengertian arus listrik, selanjutnya Mamikos akan mengajak kamu untuk belajar tentang rumus yang digunakan dalam arus listrik.

Dalam dunia kelistrikan, arus listrik bisa dihitung menggunakan dua rumus utama, tergantung dari informasi apa yang tersedia dalam soal. Apa saja rumus arus listrik? Berikut ini penjelasan lengkapnya:

Rumus Dasar Arus Listrik

Keterangan:

• I = kuat arus listrik (Ampere atau A)
• Q = muatan listrik (Coulomb atau C)
• t = waktu (sekon atau detik)

Rumus ini digunakan untuk menghitung kuat arus jika kita mengetahui jumlah muatan yang mengalir dan berapa lama waktu yang dibutuhkan muatan tersebut untuk berpindah. Semakin banyak muatan yang mengalir dalam waktu singkat, maka semakin besar arus listriknya.

Rumus Arus Listrik Berdasarkan Hukum Ohm

Keterangan:

• I = kuat arus listrik (Ampere)
• V = tegangan listrik (Volt)
• R = hambatan listrik (Ohm)

Rumus yang kedua merupakan bagian dari Hukum Ohm, yang menyatakan bahwa besar arus dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan tegangan, dan berbanding terbalik dengan hambatan.

Artinya, semakin besar tegangan atau semakin kecil hambatannya, maka arus yang mengalir akan semakin besar.

Apa perbedaan rumus arus listrik dasar dan menggunakan Hukum Ohm?

Mengapa rumus arus listrik berbeda? Kapan harus menggunakan rumus dasar dan rumus hukum Ohm? Yup, pertanyaan seperti ini mungkin saja membuatmu bingung.

Sebenarnya, kedua rumus di atas tidak saling bertentangan, melainkan digunakan sesuai konteks soal. Kalau soal bicara soal muatan dan waktu, maka pakai rumus pertama. Kalau soal menyebutkan tegangan dan hambatan, pakai yang hukum Ohm. Singkatnya:

Jika diketahui muatan (Q) dan waktu (t) → gunakan rumus dasar: I=QtI = Q/t

Jika diketahui tegangan (V) dan hambatan (R) → gunakan hukum Ohm: I=VRI = V/R

Baca Juga :

Contoh Pelapukan Fisika Berdasarkan Jenis dan Penjelasannya Lengkap

Jenis-Jenis Arus Listrik

Arus listrik tidak selalu sama di setiap kondisi atau penggunaannya, lho. Berdasarkan arah aliran dan sifatnya, arus listrik dibedakan menjadi dua, yaitu Arus Searah (DC) dan Arus Bolak-Balik (AC).

Masing-masing jenis arus ini juga memiliki karakteristik yang berbeda, serta kegunaan yang disesuaikan dengan kebutuhan teknologi dan alat yang digunakan. Yuk, Mamikos jelaskan lebih rinci lagi!

1. Direct Current (Arus Searah/DC)

Arus searah atau DC (Direct Current) adalah jenis arus listrik yang alirannya tetap mengarah ke satu arah. Artinya, arus ini memiliki polaritas tetap, bisa positif terus-menerus atau negatif terus-menerus, dan tidak berubah seiring waktu.

Sumber utama dari arus searah atau DC berasal dari perangkat yang mengeluarkan energi listrik secara stabil, seperti baterai, akumulator, dan elemen volta.

Contoh nyata dari arus searah adalah ketika kita menggunakan power bank untuk mengisi ulang ponsel, atau saat baterai mobil menyediakan energi untuk kendaraan.

Selain itu, berikut contoh penggunaan arus searah:

• Alat-alat elektronik kecil seperti kalkulator
• Perangkat mobile (smartphone, laptop) yang menggunakan baterai
• Kendaraan listrik yang menggunakan motor DC

2. Alternating Current (Arus Bolak-Balik/AC)

Berkebalikan dari DC, arus bolak-balik atau AC (Alternating Current) adalah jenis arus listrik yang arahnya berubah-ubah secara periodik.

Arus bolak-balik tidak mengalir terus-menerus dalam satu arah, melainkan bergerak maju mundur dan mengikuti pola gelombang sinusoidal. Inilah alasan mengapa kita sering mendengar istilah “arus bolak-balik” karena alirannya yang berubah arah dalam siklus tertentu.

Arus AC digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari, terutama untuk memasok daya pada peralatan rumah tangga dan industri. Pembangkitan arus AC dilakukan oleh generator yang ada di pembangkit listrik, dan tenaga listrik ini kemudian disalurkan melalui jaringan distribusi listrik.

Contoh penggunaan arus bolak-balik:

• Alat-alat rumah tangga seperti televisi, kulkas, dan AC
• Jaringan listrik rumah tangga dan industri yang mengalirkan listrik dari pembangkit ke konsumen
• Mesin-mesin industri yang memerlukan daya besar

Baca Juga :

3 Contoh Superposisi Gelombang dalam Kehidupan Sehari-hari dan Pengertiannya

Contoh Soal Arus Listrik dan Pembahasannya

Oke, karena tadi kamu sudah belajar tentang pengertian, jenis, dan rumus arus listrik, saatnya kita masuk ke penerapan, ya.

Di bagian ini, Mamikos akan mengajak kamu untuk berlatih menggunakan rumus untuk memecahkan beberapa contoh soal arus listrik.

1. Seorang teknisi sedang menguji sebuah senter yang memakai baterai (arus searah alias DC). Dalam waktu 2 menit, ia mengukur arus listrik yang mengalir sebesar 0,6 Ampere. Berapakah total muatan listrik yang telah mengalir selama waktu tersebut?

Pembahasan:

Kita gunakan rumus dasar hubungan arus dan muatan:

Keterangan:

• II = arus listrik (Ampere)
• tt = waktu (detik)
• QQ = muatan listrik (Coulomb)

Karena waktu yang diberikan masih dalam menit, kita ubah dulu ke detik:

Kemudian masukkan ke rumus:

Maka, muatan listrik yang mengalir adalah 72 Coulomb.

2. Sebuah resistor dihubungkan ke sumber tegangan DC sebesar 9 volt. Ketika dinyalakan, arus yang mengalir adalah 0,3 A. Berapakah nilai hambatan resistor tersebut?

Pembahasan:

Gunakan Hukum Ohm, yaitu:

Dengan:

V= 9 volt

I=0

Jadi, hambatan pada resistor tersebut adalah 30 Ohm.

3. Alif merakit lampu dengan baterai 12 volt dan resistor 6 ohm. Berapa besar arus yang mengalir dalam rangkaian?

Pembahasan:

Kita pakai lagi hukum

Diketahui:

• V=12 volt
• R=6 Ω

Arus yang mengalir adalah 2 Ampere.

4. Sebuah kawat penghantar dialiri muatan listrik sebesar 120 Coulomb dalam waktu 3 menit. Berapakah besar arus listrik yang mengalir melalui kawat tersebut?

Pembahasan:

Kita pakai rumus dasar arus listrik

Langkah pertama, ubah waktu ke detik terlebih dahulu:

3 menit=3×60=180 detik

Lalu masukkan ke rumus:

Besar arus listrik yang mengalir adalah 0,67 Ampere.

5. Sebuah kipas angin di rumah Raka terhubung ke arus listrik dengan tegangan 220 volt. Kipas itu memiliki hambatan 110 ohm. Jika kipas digunakan selama 30 menit, tentukan:

a) besar arus yang mengalir.
b) daya listrik yang digunakan.
c) energi listrik total yang dikonsumsi dalam satuan joule.

Pembahasan:

a) Menghitung arus (I):

Gunakan hukum Ohm:

Jadi, arus yang mengalir adalah 2 Ampere.

b) Menghitung daya listrik (P):

Gunakan rumus daya listrik:

Jadi, daya listrik yang digunakan adalah 440 watt.

c) Menghitung energi listrik (W) dalam joule:

Ubah dulu waktu ke detik:

30 menit=30×60=1800 detik

Kesimpulan Jawaban:

• a) Arus: 2 A
• b) Daya: 440 watt
• c) Energi: 792.000 joule

Baca Juga :

Ringkasan Materi Gelombang Bunyi, Pengertian, Ciri-ciri, Sifat, Karakteristik

Penutup

Oke, sampai di sini saja sesi belajar bersama Mamikos hari ini tentang arus listrik beserta contoh soal dan pembahasannya lengkap.

Jangan lupa kunjungi blog Mamikos untuk mendapatkan artikel tentang materi-materi lainnya yang bisa kamu gunakan untuk belajar di rumah!

FAQ

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post Rumus Arus Listrik beserta Contoh Soal dan Pembahasannya Lengkap appeared first on Blog Mamikos.

Mengenal Jenis Arus Listrik AC dan DC beserta Contoh dan Penjelasannya – Arus listrik AC dan DC sangat bermanfaat dalam aktivitas sehari-hari manusia agar perangkat elektronik bisa berfungsi dengan baik.

Meski keduanya memiliki fungsi yang sama yaitu mengalirkan kebutuhan energi listrik, ternyata keduanya memiliki fungsi yang berbeda dan terkadang membuat kita bingung.

Nah, bagi kamu yang masih bingung mengenai arus listrik AC dan DC, maka sebaiknya simak ulasan kali ini. Mamikos akan mengajak kamu untuk mengenali jenis arus listrik AC dan DC beserta contohnya!

Baca Juga :

11 Contoh Arus Listrik Searah dalam Kehidupan Sehari-hari dan Pengertiannya

Pengertian Arus Listrik

Sebelum membahas lebih jauh mengenai jenis arus listrik AC dan DC maka sebaiknya kita perlu membahas pengertian arus listrik.

Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang melewati suatu titik tertentu ke titik yang lain dalam rangkaian listrik per satuan waktu.

Penyebab terjadinya arus listrik yaitu beda potensial atau tegangan pada media penghantar antara dua titik.

Semakin, tegang besar tegangan yang dimiliki antara kedua titik tersebut maka semakin besar pula nilai arus yang akan mengalir dari kedua titik tersebut.

Satuan arus listrik internasional melambangkan A (ampere), yang mana dalam penulisan rumus arus listrik ditulis dengan simbol I (current).

Umumnya, arah arus listrik akan mengikuti arah aliran muatan positif. Sehingga dengan kata lain arah aliran arus listrik dari positif menuju muatan negatif. 

Berdasarkan arah alirannya, arus listrik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu arus listrik searah (Direct Current/DC) dan arus listrik bolak balik (Alternating Current/AC).

Pengertian Arus Listrik AC

Arus listrik alternating current merupakan salah satu jenis arus listrik besar yang arah arusnya berubah-ubah atau bolak-balik.

Arus bolak-balik ini kemudian membentuk sebuah gelombang yang arahnya selalu berubah sewaktu-waktu dan dinamakan dengan gelombang sinus atau disebut juga dengan sinusoida.

Arus listrik AC di Indonesia dikelola dan berada dibawah naungan PLN yang menerapkan arus listrik bolak-balik dengan frekuensi 50 HZ.

Adapun tegangan standar yang diterapkan dalam penggunaan kebutuhan rumah tangga di masyarakat yaitu sebesar 220 volt.

1. Keunggulan Arus Listrik AC 

Penggunaan arus AC memiliki beberapa keunggulan dan kekurangan yaitu: 

• Arus listrik AC bisa digunakan untuk menyalurkan listrik yang berada di tempat jauh dikarenakan AC memiliki kerugian yang lebih kecil dibandingkan dengan DC. Listrik akan disalurkan menggunakan voltage yang tinggi yang sudah di step up dari trafo.
• Arus listrik AC sangat mudah didapatkan yaitu hanya menggunakan generator sedangkan DC akan lebih sulit.
• Lebih mudah untuk diproduksi dan harga lebih murah.

2. Kekurangan Arus Listrik AC 

• Arus listrik AC kurang efisien digunakan untuk perangkat elektronik yang membutuhkan arus tetap.
• Tidak dapat disimpan dalam kurun waktu yang lama dan tidak mudah untuk dipindah-pindahkan.
• Arus listrik AC memiliki tegangan yang tinggi sehingga sangat berbahaya jika terkena langsung.

3. Contoh Penggunaan Arus Listrik AC

Berikut di bawah ini contoh penggunaan arus listrik AC: 

• Lampu-lampu yang digunakan di rumah umumnya menggunakan arus listrik AC sehingga dapat menghasilkan cahaya yang diperlukan untuk menerangi ruangan. Lampu pijar dan lampu LED menggunakan listrik AC.
• Perangkat elektronik di rumah seperti TV, komputer, over, kompor listrik, dan perangkat elektronik lainnya mengandalkan arus listrik AC. Arus listrik AC digunakan untuk menyuplai energi sehingga perangkat elektronik tersebut bisa berfungsi.

Baca Juga :

Contoh-Contoh Sistem Ekonomi Campuran dalam Kehidupan Sehari-Hari

Pengertian Arus Listrik DC

Arus listrik DC (Direct Current) adalah aliran arus listrik yang bergerak dalam satu arah. Pada arus listrik DC, arah aliran atau muatan listrik tetap tidak berubah sepanjang waktu atau konstan. 

Meski awalnya arus listrik DC dikatakan satu arah, yaitu dimulai dari kutub positif menuju kutub negatif.

Namun, menurut pengamat bahwa sebenarnya arus listrik DC mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif.

Hal inilah yang kemudian membuat lobang-lobang yang bermuatan positif sehingga terlihat seperti mengalir dari kutub positif menuju ke kutub negatif. 

Arus listrik DC dapat dihasilkan melalui sumber-sumber listrik seperti baterai, sel surya, atau generator DC.

1. Keunggulan Arus Listrik DC

Penggunaan arus DC memiliki beberapa keunggulan dan kekurangan yaitu:

• Sumber energi arus listrik DC berasal dari proses kimiawi, hasil induksi elektromagnetik dan bahkan berasal dari sumber energi alam yang terbarukan. Sehingga arus listrik DC lebih mudah dibawa dan dapat disimpan dalam waktu yang lama.
• Lebih aman bagi manusia ketika terkena langsung, sebab tegangan energi tidak terlalu tinggi.

2. Kekurangan Arus Listrik AC 

• Sulit untuk mentransmisikan energi untuk jarak jauh.
• Sulit untuk diubah arus tegangannya, sebab memerlukan konverter yang mahal dan canggih.
• Tidak cocok diaplikasikan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga.

3. Contoh Penggunaan Arus Listrik DC

Berikut di bawah ini contoh penggunaan arus listrik DC: 

• Baterai adalh contoh sumber arus listrik DC. Arus listrik yang dihasilkan dari baterai dapat digunakan untuk mengisi daya perangkat elektronik portable dan kendaraan listrik.
• Aki mobil termasuk contoh arus listrik DC, aki mobil digunakan untuk menyediakan energi untuk mobil untuk kebutuhan pengapian, penerangan, dan sistem elektronik lainnya dalam mobil.
• Panel surya menghasilkan arus listrik DC melalui efek fotovoltaik. Ketika sinar matahari jatuh pada sel surya, energi cahaya diubah menjadi energi listrik. Arus listrik DC yang dihasilkan oleh panel surya dapat digunakan untuk mengisi baterai dan mengisi daya perangkat elektronik.

Baca Juga :

Contoh-contoh Soal Listrik Magnet dan Pembahasannya Lengkap

Perbedaan Arus Listrik AC dan DC

Meski keduanya memiliki fungsi utama mengalirkan energi listrik, keduanya memiliki perbedaan yang sangat signifikan dan perlu kamu ketahui, yaitu: 

• Arus listrik AC digunakan untuk mendistribusikan listrik yang jaraknya jauh. Sedangkan arus listrik DC tidak bisa mentransferkan energi yang jauh karena akan kehilangan energi.
• Sumber energi listrik AC berasal dari generator listrik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Sedangkan arus listrik DC dihasilkan dari sumber energi seperti baterai, aki, dan panel surya.
• Penggunaan arus listrik AC digunakan untuk kebutuhan luas seperti kebutuhan rumah tangga, industri, dan lainnya. Sedangkan arus listrik DC hanya bisa digunakan untuk perangkat elektronik seperti hp, komputer.
• Arus listrik AC memiliki karakteristik gelombang yang membentuk gelombang sinusoidal. Sedangkan arus listrik DC memiliki bentuk gelombang konstan tanpa perubahan arah.

Penutup

Demikian ulasan mengenai Mengenal jenis arus listrik AC dan DC beserta contoh dan penjelasannya yang perlu kamu ketahui. Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan kamu. 

Jika kamu ingin mencari tahu informasi penting lainnya, kamu bisa mengunjungi blog Mamikos. Akan ada banyak sekali artikel menarik yang wajib kamu ketahui. 

Pastikan download dan install aplikasi Mamikos di smartphone kesayangan kamu, ya!

Baca Juga :

Cara Mengetahui Kapasitas Daya kWh Meter Listrik Rumah

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post Mengenal Jenis Arus Listrik AC dan DC beserta Contoh dan Penjelasannya appeared first on Blog Mamikos.