Arus Listrik

Perhatikan lampu listrik di rumahmu atau di ruang kelasmu! Ketika kamu menyalakan lampu, tentunya kamu akan menekan sakelar yang terpasang di dinding. Jika satu sakelar ditekan, maka lampu akan menyala, tetapi mungkin lampu di ruangan lain tidak ikut menyala, atau ketika kamu menekan sakelar ternyata lampu-lampu di beberapa ruangan akan menyala bersamaan. Mengapa dapat terjadi demikian? Pernahkah kamu memikirkannya? Jika kamu pernah memikirkan dan mencoba mencari alasannya, maka kamu termasuk peserta didik yang kritis. Sekarang, lakukan kegiatan berikut untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tadi.

Aktivitas Menyalakan Lampu dengan Baterai

Rangkaian listrik untuk menyalakan lampu

1. Buatlah rangkaian untuk menyalakan lampu seperti gambar di atas!

2. Gambarkan diagram yang dapat menyalakan lampu dan diagram yang tidak dapat menyalakan lampu!

Aktivitas Membuat  Baterai Buah

1. Tancapkan lempeng seng dan paku besi pada semangka! Lihat Gambar di atas! Perhatikan sambungan kutub positif dengan kutub negatif baterai pada amperemeter agar arus yang terukur tidak bernilai negatif!

2. Hubungkan lempeng, sakelar, dan amperemeter dengan menggunakan kabel penjepit buaya.

3. Aturlah amperemeter dengan batas ukur arus paling kecil, kemudian hidupkan sakelar (on).

4. Bacalah kuat arus yang ditimbulkan!

Kegiatan yang kamu lakukan pada aktivitas Menyalakan Lampu dengan Baterai dan Aktivitas Membuat  Baterai Buah merupakan kegiatan membuat rangkaian sederhana.  Buah dapat berperan sebagai sumber tegangan karena adanya penggunaan lempeng seng dan lempeng besi yang berfungsi untuk menimbulkan beda potensial dalam buah. Lempeng seng berfungsi sebagai kutub negatif dan lempeng besi berfungsi sebagai kutub positif. Adanya beda potensial dalam buah inilah yang mendorong elektron untuk bergerak sehingga memicu aliran listrik dalam rangkaian.

Jika kamu perhatikan sambungan dari baterai, lampu dan kabel, atau sambungan dari semangka atau jeruk, lampu, dan kabel, ternyata sambungan tersebut terhubung satu sama lain sehingga rangkaian tersebut merupakan rangkaian tertutup. Dengan demikian, sebuah rangkaian listrik yang tertutup akan menghasilkan nyala lampu. Bagaimana jika rangkaiannya tidak terhubung satu sama lain? Disebut apakah rangkaian tersebut? Coba lakukan dan pikirkan kegiatan berikut.

Ketika kamu menghubungkan lampu dan sumber listrik dengan menggunakan kabel, artinya kamu telah membuat sebuah rangkaian listrik. Pada rangkaian listrik tertutup (sakelar tertutup atau posisi on), arus listrik akan mengalir dan lampu menyala.

Rangkaian listrik tertutup, arus listrik mengalir, lampu menyala

Jika rangkaiannya tidak terhubung satu sama lain,  maka rangkaian tersebut dinamakan rangkaian terbuka, arus listrik tidak mengalir, dan lampu padam.

Rangkaian listrik terbuka, arus listrik tidak mengalir, dan lampu tidak menyala

Bagaimanakah arah arus listrik tersebut? Berapakah besar arus listrik yang mengalir? Agar memahami arah aliran arus listrik dan mengetahui besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian, baca penjelasan berikut dengan saksama!

Arus listrik mengalir karena pada ujung-ujung rangkaian ada beda potensial listrik yang diberikan oleh baterai sebagai sumber tegangan seperti yang telah dijelaskan pada percobaan baterai buah. Ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kutub negatif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya yang memiliki sedikit elektron (terhubung dengan kutub positif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang tinggi. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan arah aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif.

Pada rangkaian listrik tertutup, besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya. Hal ini karena besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan besarnya muatan listrik yang mengalir pada setiap detik, atau secara matematis besar arus listrik ditulis sebagai berikut.

I = q/t 

dengan:

I = arus listrik (ampere)

q = muatan listrik (coulomb)

t = waktu (sekon)

Contoh Soal

Arus listrik sebesar 5 mA mengalir pada suatu kawat penghantar selama 0,1 sekon. Berapakah besar muatannya?

Diketahui: I = 5 mA = 0,005 A

t  = 0,1 sekon

Ditanyakan: besar muatan yang berpindah pada suatu kawat penghantar

Jawab: Besar muatan listrik,  

I = q / t

q = I × t

   = 0,005 A × 0,1 s

   = 5 × 10^–4 C

Jadi, besar muatan yang berpindah pada suatu kawat penghantar adalah 5 × 10^–4 C.

 

Sumber:

Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTs Kelas IX Semester 1. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Edisi Revisi Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017

Baca Juga

LISTRIK DINAMIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
01	Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-hari
02	Arus Listrik
03	Hantaran Listrik
04	Rangkaian Listrik
05	Hambatan Jenis Bahan
06	Larutan Elektrolit
07	Penangkal Petir
08	Hukum Ohm pada Rangkaian Listrik
09	Hukum Kirchhof pada Rangkaian Listrik
10	Rangkaian Hambatan Listrik
11	Rangkaian GGL dan Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup
12	Sumber Energi Alternatif Listrik
13	Tumbuhan sebagai Sumber Energi Listrik
14	Transmisi Energi Listrik
15	Penggunaan Energi Listrik di Lingkungan Sekitar
16	Upaya Penghematan Energi Listrik
17	Pencegahan Bahaya Penggunaan Listrik