Konsep Listrik Dasar

_Kelistrikan (Electricity)

Sifat listrik dibawa oleh suatu muatan listrik elementer yaitu elektron (pembawa muatan negatif) dan proton (pembawa muatan positif) yang dengan neutron ketiganya merupakan penyusun suatu atom.

Besarnya muatan listrik proton adalah +e = + 1.602 x 10^-19 Coulomb

Besarnya muatan listrik elektron adalah -e = - 1.602 x 10^-19 Coulomb

Neutron tidak bermuatan listrik (netral atau 0 Coulomb)

Muatan positif akan tarik-menarik dengan muatan negatif, sedangkan dua buah muatan atau lebih yang sama tanda muatannya akan saling tolak-menolak.

Massa proton dan neutron jauh lebih besar daripada massa elektron, sehingga elektronlah yang bertanggung jawab dalam terjadinya arus listrik karena lebih mudah untuk digerakkan.

_Arus Litrik

Arus listrik (i) didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik (q) yang bergerak dalam satu satuan waktu (t) tertentu, dituliskan

Satuan arus listrik adalah Ampere atau Coulomb/detik.

Perlu kamu ketahui bahwa: untuk kondisi tertentu, arus listrik 1 Ampere adalah arus listrik yang sangat berbahaya (dapat membunuh seekor gajah); dalam peralatan elektronik, biasanya arus listrik yang digunakan hanya dalam orde miliAmpere (seperseribu Ampere).

_Beda Potensial (Tegangan Listrik)

Potensial listrik (V) merupakan pengaruh listrik suatu muatan listrik (q) pada suatu jarak tertentu (r), satuannya Volt. Potensial listrik (V) juga didefinisikan sebagai ukuran seberapa besar energi listrik (W) per satu satuan muatan listrik (q)

Beda potensial merujuk kepada seberapa besar perbedaan potensial di antara dua titik tertentu yang masih dalam pengaruh potensial tersebut. Ilustrasinya pada rangkaian listrik seperti gambar di bawah ini

_Resistansi Listrik (Hambatan Listrik)

Resistansi listrik didefinisikan oleh Ohm dalam hukum Ohm sebagai berikut

Resistansi (R) adalah perbandingan tegangan listrik (V) terhadap arus listrik (I) pada suatu komponen listrik yang sama.

Resistansi listrik bergantung pada geometri (bentuk) suatu bahan dan sifat dasar/khas bahan tersebut yaitu resistivitas bahan (ρ), di mana

Dengan L adalah panjang bahan yang (akan) dilewati arus listrik, A adalah luas permukaan bahan yang (akan) dilalui arus listrik dan ρ adalah resistivitas bahan yang unik untuk setiap bahan. Jangan terkecoh dengan ρ massa jenis, kebetulan saja lambangnya sama.

_Arus Searah (DC) dan Arus Bolak-balik (AC)

Arus Searah (DC)

Ciri arus listrik searah (Direct Current - DC) adalah arus listriknya hanya bergerak satu arah saja pada suatu loop, dan kutub tegangan listriknya tidak berubah-ubah. Contohnya: baterai, accu, DC power-supply, dsb.

Arus Bolak-balik (AC)

Ciri arus listrik bolak-balik (Alternating Current - AC) adalah arus listriknya bergerak bolak-balik pada suatu loop, dan kutub tegangan listriknya berubah-ubah dengan frekuensi tertentu. Contohnya: generator AC, sumber listrik PLN, dsb.

_Prinsip Dasar Listrik Arus Searah (DC)

. Hukum Ohm

Bentuk asli:  R = V/I,  bisa ditulis V = IR  atau  I = V/R.

. Hukum Kirchhoff I (kekekalan arus listrik)

Total arus yang masuk ke dalam percabangan sama dengan total arus listrik yang keluar percabangan.

. Hukum Kirchhoff II

Total –aljabar– tegangan listrik pada suatu rangkaian listrik loop tertutup adalah nol.

. Prinsip Tegangan Listrik

Tegangan listrik atau beda potensial listrik adalah sama pada suatu cabang paralel dan merupakan penjumlahan tegangan komponen listrik pada suatu rangkaian seri.

. Prinsip Arus Listrik

Arus Listrik sama untuk rangkaian seri, namun berlaku hukum Kirchhoff I pada rangkaian paralel.

. Rangkaian Resistor Seri

Resistor adalah komponen hambatan listrik. Jika kita memiliki dua buah resistor dengan resistansi R₁ dan R₂ pada suatu rangkaian seri, maka kita dapat mengganti dua resistor tersebut dengan satu resistor saja yang setara dengan gabungan seri dua resistor tadi. Cara menghitung resistansi resistor penggantinya:

Asal rumus di atas

Jika ada banyak resistor, maka

. Rangkaian Resistor Paralel

Sama seperti rangkaian seri, kita dapat mengganti dua buah resistor atau lebih dengan suatu resistor pengganti yang setara dengan gabungan paralel dua resistor tadi. Cara menghitung resistansi resistor penggantinya:

Asal rumus di atas

Jika ada banyak resistor, maka

BACA JUGA:

Standar Nilai Hambatan Resistor