" /> Besaran Nilai Arus Listrik | TN Elektro

Besaran Nilai 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 Zat padat, Zat cair, dan Gas. Seperti telah kalian ketahui, bahwa muatan listrik diukur dalam satuan coulomb (C), di mana 1 Coulomb sama dengan jumlah muatan yang dimiliki oleh 6,24 x 1018 elektron, dan muatan dari satu elektron adalah e = 1,602 x 10-19 Coulomb.

Satu Coulomb adalah hitungan sejumlah elektron yang melewati sauatu konduktor setiap detik, sedang laju aliran arus konstan pada satu amper. Arus listrik dalam penghantar adalah pergerakan terarah sejumlah elektron dari ujung satu ke ujung lainnya. Jumlah elektron dalam satu Coulomb sama dengan 6,24 x 1018 buah elektron. Aliran satu Coulomb per detik sama dengan satu amper. Ini seperti laju aliran air dalam galon per menit.

Coulomb mengukur jumlah elektron. Amper mengukur laju aliran arus listrik. Amper tidak mengukur elektron. Tetapi Amper memiliki hubungan 1/1 dengan Coulomb. Artinya jika ada 10 amper mengalir melewati titik dalam satu detik sama dengan 10 Coulomb. 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).
image
Gambar 1.15 Arus Listrik dalam Penghantar Listrik

Gerakan elektron pada suatu benda selama periode waktu tertentu akan menimbulkan suatu energi yang kemudian disebut sebagai arus listrik. Misalkan dalam suatu penghantar, jika
– n adalah jumlah elektron bebas pada setiap meter kubik penghantar
– v adalah kecepatan aksial perge-rakan elektron dalam meter/detik
– A adalah luas penampang peng-hantar
– e adalah besarnya muatan setiap elektron.

Maka volume penghantar yang dilalui oleh pergerakan elektron pada waktu dt adalah : v.A.dt dan jumlah elektron yang bergerak dalam volume tersebut adalah :
n.v.A.dt
Jadi besarnya muatan yang menembus penampang penghantar dalam waktu dt adalah
dq = n.v.A.e.dt.
Definisi arus listrik (I) adalah besarnya muatan per satuan waktu, jadi:
image

Definisi kerapatan arus adalah besarnya arus per satuan luas penampang, jadi:
image

Misalkan ,
J = 1,55.106 A/m2
n = 1029 untuk tembaga
e = 1,62.10-19 C
maka v = 9,7.10-5 m/s