Listrik Dinamis: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Listrik Dinamis: Pengertian, Rumus, Contoh Soal 

 Pengertian Listrik Dinamis

Listrik dinamis adalah listrik yang berubah-ubah atau bisa bergerak dan sering disebut dengan arus listrik. Arus listrik ini berasal dari aliran elektron yang mengalir terus-menerus dari kutub negatif menuju kutub positif, dari potensial tinggi menuju potensial rendah dari sumber beda potensial (tegangan).

Benda dengan muatan listrik positif lebih banyak mempunyai potensial yang lebih tinggi, sedangkan benda dengan muatan negatif lebih banyak mempunyai potensial lebih rendah. Nah, dua tempat yang memiliki beda potensial bisa menyebabkan munculnya arus listrik. Dengan catatan keduanya dihubungkan dengan suatu penghantar. Beda potensial biasa ditanyakan sebagai tegangan.

Arus listrik terbagi menjadi 2 jenis yaitu arus AC (bolak-balik) dan DC (searah), umumnya arus listrik melewati kawat penghantar tiap satuan waktu, untuk jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut kuat arus listrik (i).

Kuat arus yang masuk pada rangkaian bercabang akan sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan di rangkaian seri kuat arus akan terus sama di setiap ujung hambatan, semua itu sesuai dengan Hukum Kirchoff.

Semakin besar sumber tegangan, semakin besar pula arus yang akan mengalir. Sedangkan jika hambatan diperbesar, itu akan membuat aliran arus berkurang. Seperti yang dijelaskan di Hukum Ohm.

Gambar diatas dikatan A lebih berpontensial lebih tinggi daripada B, Arus listrik terjadi berasal dari A menuju ke B, terjadi karena adanya usaha penyeimbangan potensial antara A dan B. Arus listrik seakan-akan berupa arus muatan positif, dari potensial tinggi ke rendah. Faktanya muatan listrik positif tidak bisa berpindah, melainkan negatif (elektron) yang bisa. Berikut ini sajikan rumus listrik dinamis.

Rumus Listrik Dinamis

Rumus Kuat Arus Listrik (I)

Arus listrik terjadi jika ada perpindahan elektron seperti uraian diatas. Kedua benda bermuatan, jika dihubungkan dengan penghantar akan menghasilkan arus listrik. Kuat arus listrik disimbolkan dengan huruf I, memiliki satuan Ampere (A), rumusnya:

I = Q / t

Keterangan:

·         I = kuat arus listrik (A)

·         Q = jumlah muatan listrik (Coulomb)

·         t = selang waktu (s)

Rumus Beda Potensial atau Sumber Tegangan (V)

Berdasarkan uraian diatas, arus listrik mempunyai definisi banyaknya elektron yang berpindah dalam waktu tertentu. Perbedaan potensial akan menyebabkan perpindahan elektron, banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan setiap muatan listrik dari ujung penghantar disebut tegangan listrik atau beda potensial.

Sumber tegangan atau beda potensial mempunyai simbol V, dengan satuan Volt. Secara matematik mempunyai rumus:

V = W / Q

Keterangan:

•                     V = beda potensia atau sumber tegangan listrik (Volt)

•                     W = energi (Joule)

•                     Q = muatan (Coulomb)

Rumus hambatan listrik (R)

Hambatan atau resistor disimbolkan dengan R, dengan satuan ohm, mempunyai rumus:

R = ρ . l / A

Keterangan:

•                     R = hambatan listrik (ohm)

•                     ρ = hambatan jenis (ohm.mm2/m)

•                     A = luas penampang kawat (m2)

Rumus hukum ohm

Hukum ohm merupakan hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda potensial, dan hambatan. Dengan rumus:

I = V / R atau R = V / I, atau V = I . R

Keterangan simbolnya baca pada keterangan simbol rumus sebelumnya.

Contoh Soal Listrik Dinamis

1. Kuat arus di dalam sepotong kawat penghantar adalah 10 A. Berapa menit waktu yang diperlukan oleh muatan sebesar 9.600 C untuk mengalir melalui penampang tersebut?

Jawaban:

Diketahu         i:          I = 10 A          Q = 9.600 C

Ditanyakan      :           t…?

Penyelesaian    :

I = Q / t

t = Q / I = 9.600 C / 10 A = 960 s atau 16 menit.