Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan tentang listrik dinamis. Yang meliputi pengertian listrik dinamis, rumus listrik dinamis, contoh soal listrik dinamis dan penjelasannya dengan lengkap dan mudah dipahami. Untuk lebih detailnya silakan simak ulasan dibawah ini dengan seksama.
Mari kita bahas pengertian listrik dinamis terlebih dahulu dengan seksama.
Pengertian Listrik Dinamis
Listrik dinamis atau electronidinamic merujuk pada istilah yang terbentuk dari penggabungan kata “listrik” dan “dinamis”. Kata “listrik” mengacu pada fenomena aliran muatan listrik, sementara “dinamis” mengandung arti perubahan atau gerakan yang berkelanjutan. Dengan demikian, pengertian listrik dinamis dapat dijelaskan sebagai listrik yang senantiasa mengalami perubahan atau mampu bergerak, dan biasanya dikenal dengan istilah arus listrik.
Arus listrik berasal dari aliran elektron yang secara terus-menerus mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif, mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, berdasarkan perbedaan potensial atau tegangan dari sumber listrik. Benda yang memiliki muatan listrik positif lebih banyak memiliki potensial yang lebih tinggi, sedangkan benda dengan muatan negatif lebih banyak memiliki potensial yang lebih rendah.
Ketika terdapat perbedaan potensial antara dua titik, hal tersebut dapat menyebabkan timbulnya arus listrik. Akan tetapi, keduanya harus terhubung melalui suatu penghantar. Perbedaan potensial ini sering kali dinyatakan dalam bentuk tegangan. Terdapat dua jenis arus listrik umum, yaitu arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC). Pada umumnya, arus listrik melalui penghantar dalam setiap satuan waktu, dan jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik (I).
Hukum kekekalan muatan berlaku dalam aliran arus listrik. Kuat arus yang masuk ke suatu rangkaian bercabang akan sama dengan kuat arus yang keluar dari rangkaian tersebut. Sedangkan dalam rangkaian seri, kuat arus tetap sama di setiap titik hambatan. Semua prinsip ini sejalan dengan Hukum Kirchoff.
Besarnya tegangan yang disediakan oleh sumber listrik akan mempengaruhi tingkat aliran arus listrik. Semakin tinggi tegangan yang diberikan, semakin besar pula arus yang mengalir. Namun, jika hambatan dalam rangkaian diperbesar, aliran arus akan mengalami penurunan. Konsep ini juga mencakup apa yang dibahas dalam hukum Ohm.
Dalam ilustrasi di atas, kita dapat melihat bahwa titik A memiliki potensial yang lebih tinggi daripada titik B. Arus listrik terjadi sebagai hasil dari upaya penyeimbangan potensial antara titik A dan B. Arus listrik seolah-olah mengalir sebagai arus muatan positif, dari potensial yang tinggi menuju rendah.
Namun, dalam kenyataannya, muatan listrik positif tidak dapat berubah, hanya muatan negatif (elektron) yang dapat melakukannya. Berikut ini adalah beberapa rumus yang terkait dengan listrik dinamis.
Rumus Listrik Dinamis
Dalam dunia listrik, terdapat rumus-rumus yang berguna dalam menghitung fenomena listrik dinamis. Salah satu rumus yang penting adalah rumus untuk menghitung kuat arus listrik (I). Arus listrik dapat terjadi ketika terjadi perpindahan elektron, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Ketika dua benda yang memiliki muatan saling terhubung melalui penghantar, arus listrik akan terbentuk. Kuat arus listrik ini digambarkan dengan simbol I dan memiliki satuan Ampere (A). Rumus untuk menghitung kuat arus listrik adalah sebagai berikut:
I = Q / t
Dalam rumus tersebut:
I = Kuat arus listrik (dalam Ampere)
Q = Jumlah muatan listrik (dalam Coulomb)
t = Interval waktu (dalam detik)
Rumus tersebut memperhitungkan hubungan antara kuat arus listrik, jumlah muatan listrik yang mengalir, dan interval waktu di mana muatan tersebut berpindah. Dengan menggunakan rumus ini, kita dapat menghitung nilai kuat arus listrik dengan memasukkan nilai muatan listrik dan interval waktu yang relevan. Rumus ini sangat berguna dalam memahami dan menganalisis fenomena arus listrik yang terjadi dalam berbagai rangkaian listrik.
Rumus Beda Potensial Atau Sumber Tegangan (V)
Dalam konteks arus listrik, perlu dipahami bahwa arus listrik melibatkan perpindahan elektron dalam jangka waktu tertentu. Perbedaan potensial atau beda potensial merupakan faktor penting yang menyebabkan perpindahan elektron tersebut. Beda potensial menggambarkan sejauh mana energi listrik dibutuhkan untuk mengalirkan arus listrik melalui penghantar dari satu ujung ke ujung lainnya.
Dalam dunia listrik, beda potensial atau sumber tegangan dilambangkan dengan simbol V dan diukur dalam satuan Volt. Dalam istilah matematika, rumus yang digunakan untuk menghitung beda potensial adalah:
V = W / Q
Dalam rumus tersebut:
V = Beda potensial atau sumber tegangan listrik (dalam Volt)
W = Energi yang terlibat (dalam Joule)
Q = Jumlah muatan (dalam Coulomb)
Rumus ini memperhitungkan hubungan antara beda potensial atau tegangan listrik, energi yang diperlukan untuk mengalirkan arus, dan jumlah muatan yang terlibat dalam perpindahan tersebut. Dengan menggunakan rumus ini, kita dapat menghitung nilai beda potensial dengan memasukkan nilai energi dan jumlah muatan yang relevan. Rumus ini sangat berguna dalam memahami karakteristik beda potensial dalam rangkaian listrik dan bagaimana hal tersebut memengaruhi aliran arus listrik.
Contoh Soal Listrik Dinamis
Berikut ini kami sajikan beberapa contoh soal yang terkait dengan konsep listrik dinamis:
Sebuah kawat disambungkan pada perbedaan potensial 24 V. Jika kuat arus yang mengalir melalui kawat tersebut adalah 4 A, maka berapakah hambatan kawat tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
V = 24 Volt
I = 4 A
Ditanya: R…?
Jawab:
R = V/I
R = 24 V / 4 A
R = 6 Ohm
Diketahui bahwa kuat arus pada suatu potongan kawat penghantar adalah 20 A. Berapa lama waktu yang diperlukan bagi muatan sebesar 9.600 Coulomb untuk melewati penampang tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
I = 20 A
Q = 9.600 Coulomb
Ditanya: t…?
Jawab:
t = Q/I
t = 9.600 Coulomb / 20 A
t = 480 detik atau 8 menit
Sebuah kawat disambungkan pada perbedaan potensial 12 V. Jika kuat arus yang mengalir melalui kawat tersebut adalah 2 A, maka berapakah hambatan kawat tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
V = 12 Volt
I = 2 A
Ditanya: R…?
Jawab:
R = V/I
R = 12 V / 2 A
R = 6 Ohm
Demikianlah beberapa contoh soal yang terkait dengan listrik dinamis. Semoga contoh-contoh tersebut dapat membantu dalam pemahaman konsep-konsep dasar listrik dinamis. Terima kasih atas kunjungan Anda dan jangan ragu untuk membaca artikel lain yang tersedia di sini.
Referensi: https://sambellayah.com/