Home » Dasar Listrik » Apakah Arus Listrik?

Apakah Arus Listrik?

Arus listrik adalah gerakan muatan listrik di dalam suatu penghantar pada satu arah akibat pengaruh gaya dari luar. Karena secara alamiah di dalam suatu bahan atau zat, pergerakan muatan tidak menentu arahnya. Muatan listrik dapat berupa elektron, ion atau keduanya.

Arus listrik dapat terjadi dengan media :

  1. Zat padat
  2. Zat cair
  3. Gas
  4. Ruang Hampa
  5. Tabung Hampa berisi gas

Pada artikel ini diharapkan setelah selesai membacanya dapat mengerti dan mengetahui perbedaan arus listrik (konvensional) dan arus elektron.

 

Satuan Arus Listrik

Satu muatan listrik sebanding dengan adanya 6,20 x 1018 buah elektron.

Satuan muatan listrik adalah coulomb (simbol Q), jadi 1 coulomb = 6,20 x 1018 buah elektron. Arus listrik dalam penghantar adalah pergerakan terarah sejumlah elektron dari ujung satu ke ujung lainnya.

Dari penjelasan diatas dapat didefinisikan bahwa satuan arus listrik adalah coulomb per detik. Namun satuan arus listrik yang umum digunakan yaitu ampere, dimana satu coulomb per detik = satu ampere atau I = Q/t dimana I adalah lambang dari arus listrik.

Satuan dari arus listrik adalah ampere yang diambil dari nama Andre Marie Ampere (1775-1836).

 

Zat padat

Untuk lebih memudahkan pemahaman maka kita analogikan arus listrik dengan tabung yang diisi bola.

Dapat kita lihat pada gambar, apabila tabung tersebut dimasukkan lagi dengan sebuah bola dari sisi sebelah kiri, maka bola yang disebelahnya akan saling mendorong ke sebelah kanan sehingga sebuah bola keluar dari sisi sebelah kanan.

Apabila sebuah bola tersebut kita artikan dengan elektron dan proses memasukkan bolanya adalah beda potensial, maka didapat pemahaman bahwa Jika sebuah elektron ditambahkan pada ujung suatu penghantar, maka pada ujung lainnya akan keluar sebuah elektron lainnya.

Aliran elektron yang terjadi pada suatu penghantar, kecepatan alirannya sebesar 3×105km/sekon.

Proses terjadinya arus listrik pada kawat tembaga.

Seperti yang telah dijelaskan pada artikel sebelumnya, sifat muatan akan saling tolak menolak apabila muatan tersebut sama (elektron bertemu dengan elektron, proton bertemu dengan proton), dan akan saling tarik menarik apabila muatan tersebut berlawanan (elektron bertemu dengan elektron, positif bertemudangan negatif).

Maka elektron A  tertolak oleh muatan –Q, dan tertarik oleh muatan +Q akibat adanya beda potensial.

Menurut aturan bahwa arus listrik mengalir dari positif ke negatif,sedangkan elektron mengalir dari negatif ke positif, kenapa bisa begitu? Karena sejatinya aturan berpatokan bahwa elektron berpindah dari negatif ke positif meninggalkan hole dan mengisi hole baru maka seolah-olah hole tersebut bergerak dari positif ke negatif.

Kemampuan penghantar mengalirkan elektron ditentukan oleh susunan atom dari bahan penghantar tersebut. Bahan yang mempunyai kemampuan mengalirkan elektron dengan baik disebut dengan konduktor, sedangkan bahan yang sulit untuk mengalirkan elektron disebut dengan isolator.

 

Zat Cair

Untuk lebih memudahkan pemahaman maka sebagai contoh adalah zat cair yang mengandung larutan garam NaCl. Apabila molekul garam kita larutkan kedalam air akan terjadi ion positif dan ion negatif, dimana ion positif terdapat pada ion sodium (Na+) yang kehilangan satu elektron dan ion negatif terdapat pada ion chlorine (Cl)yang mendapat tambahan satu elektron.

Apabila diberikan beda potensial pada larutan garam tersebut, maka ion Na akan ditarik kearah elektroda negatif dan ion Cl akan ditarik ke arah elektroda positif.

Pada saat ion Na mencapai elektroda negatif maka atom Na akan menjadi atom netral setelah mendapatkan elektron dari elektroda negatif. Begitu juga pada saat ion Cl mencapai elektroda positif maka atom Cl akan melepaskan kelebihan elektronnya sehingga atom Cl menjadi atom netral.

Proses beda potensial yang diberikan ke larutan garam ini mengakibatkan pergerakkan elektron-elektron tersebut sehingga dapat dikatakan arus listrik.

Zat cair yang mempunyai kemampuan mengalirkan elektron disebut dengan cairan elektrolit, sedangkan zat cair yang tidak mengalirkan elektron disebut dengan cairan non-elektrolit.

 

Gas

Molekul-molekul gas selalu bergerak akibat dari gaya kohesi antar gas yang lemah. Akibat pergerakan molekul tersebut maka terjadi tabrakan antar molekul sehingga elektron terbebas dari atom, atom yang kehilangan elektronnya menjadi ion positif dan elektron-elektron yang bebas menjadi ion negatif.

Apabila elektroda positif dan elektroda negatif ditempatkan dalam gas tersebut maka elektron-elektron bebas akan menuju elektroda positif dan ion positif akan menuju ke elektroda negatif. Hal tersebut yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada gas.

Tekanan gas berpengaruh pada kecepatan aliran elektron. Pada harga arus yang tinggi dapat terjadi timbunan elektron yang sangat banyak sehingga timbul busur api (spark/arc).

 

Ruang Hampa

Di dalam ruang hampa tidak terdapat elektron, maka untuk mengisi ruang hampa dengan elektron dapat dilakukan dengan cara emisi thermionic, yaitu  dengan melakukan pemanasan pada filamen sehingga terjadi awan elektron pada sekitar katoda (elektroda negatif). Jika elektroda-elektrodanya diberikan beda potensial (tegangan) maka elektron akan bergerak ke arah anoda (elektroda positif) mendorong elektron-elektron pada anoda ke luar, sehingga terjadi aliran elektron.

 

Ruang Hampa berisi gas

Di dalam ruang hampa yang berisi gas, maka akan terjadi sifat-sifat molekul gas pada ruang hampa tersebut.

Apabila elektroda positif dan elektroda negatif ditempatkan dalam gas tersebut maka elektron-elektron bebas akan menuju elektroda positif dan ion positif akan menuju ke elektroda negatif. Hal tersebut yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada gas.

 


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Archives

Enter your email address to follow this blog and receive notifications of new posts by email.

Join 2 other followers

%d bloggers like this: