Belajar komponen Elektronika khususnya arduino kita tidak akan terlepas dari listrik. Jadi sebelum kita masuk ke materi arduino alangkah lebih baiknya kita memahami aliran listrik, media penghantar dan media penghambat aliran listrik. Yok simak ulasannya.
Arus listrik adalah aliran elektron dari atom ke atom yang terjadi pada sebuah penghantar dengan kecepatan dalam waktu tertentu yang laju alirannya melalui muatan listrik dan melewati suatu titik atau bagian yang disebut juga sebagai listrik dinamis. Arus listrik terjadi ketika ada aliran bersih muatan listrik melalui suatu penghantar. Muatan listrik dibawa oleh partikel bermuatan, biasanya elektron, yang bergerak melalui penghantar. Satuan Arus listrik di lambangkan dengan A (Amper).
Kecepatan perpindahan arus listrik disebut dengan laju arus yang dapat ditulis dengan simbol I dalam satuan Amper. Arus listrik tersebut terjadi jika muatan listrik mengalir setiap detik, sehingga terdapat persamaan muatan listrik, arus listrik, dan waktu, dengan sebagai berikut:
I = Q/t atau Q = I x t
Keterangan:
I = kuat arus listrik (A)
Q = banyaknya muatan Listrik (Coulomb)
T = waktu (s)
Contoh kasus:
Soal 1: Sebuah kawat penghantar dilalui muatan listrik sebesar 120 Coulomb dalam waktu 2 menit. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir pada kawat tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
Q = 120 Coulomb
t = 2 menit = 120 detik (ingat, waktu harus dalam detik)
Ditanya: I = ?
Rumus: I = Q/t
Perhitungan: I = 120 C / 120 s = 1 Ampere
Jawaban: Kuat arus listrik yang mengalir pada kawat tersebut adalah 1 Ampere.
Soal ke 2: Sebuah lampu dilalui arus listrik sebesar 0,5 Ampere selama 10 detik. Berapakah jumlah muatan listrik yang mengalir melalui lampu tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
I = 0,5 Ampere
t = 10 detik
Ditanya: Q = ?
Rumus: Q = I x t
Perhitungan: Q = 0,5 A x 10 s = 5 Coulomb
Jawaban: Jumlah muatan listrik yang mengalir melalui lampu tersebut adalah 5 Coulomb.
Hukum Ohm
Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatan penghantar. Secara matematis, hukum Ohm dapat dituliskan sebagai:
V = I × R
Keterangan:
V = beda potensial (volt)
I = arus listrik (ampere)
R = hambatan (ohm)
Kasus 1: Menghitung Tegangan (V)
Soal: Sebuah resistor dengan hambatan 10 Ohm dilalui arus listrik sebesar 2 Ampere. Berapakah tegangan yang melintasi resistor tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
I = 2 Ampere
R = 10 Ohm
Ditanya: V = ?
Rumus: V = I × R
Perhitungan: V = 2 A × 10 Ω = 20 Volt
Jawaban: Tegangan yang melintasi resistor tersebut adalah 20 Volt.
Kasus 2: Menghitung Arus Listrik (I)
Soal: Sebuah lampu dengan hambatan 220 Ohm dihubungkan ke sumber tegangan 220 Volt. Berapakah arus listrik yang mengalir melalui lampu tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
V = 220 Volt
R = 220 Ohm
Ditanya: I = ?
Rumus: I = V / R (rumus V=IR di ubah menjadi I=V/R)
Perhitungan: I = 220 V / 220 Ω = 1 Ampere
Jawaban: Arus listrik yang mengalir melalui lampu tersebut adalah 1 Ampere.
Kasus 3: Menghitung Hambatan (R)
Soal: Sebuah pemanas air dilalui arus listrik sebesar 5 Ampere ketika dihubungkan ke sumber tegangan 110 Volt. Berapakah hambatan pemanas air tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
V = 110 Volt
I = 5 Ampere
Ditanya: R = ?
Rumus: R = V / I (rumus V=IR di ubah menjadi R=V/I)
Perhitungan: R = 110 V / 5 A = 22 Ohm
Jawaban: Hambatan pemanas air tersebut adalah 22 Ohm.
Jenis Listrik
Berdasarakan alirannya ada 2 jenis arus listrik, yaitu:
1. Direct Current (DC)
DC merupakan arus searah dan memiliki nilainya tidak berubah atau bernilai tetap terhadap satuan waktu. Arus DC memiliki nilai positif atau negatif dan bersifat stabil. Sumber arus sini diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan energi listrik yang mengalir secara merata setiap saat, seperti elemen volta, baterai, dan akumulator.
Contoh sederhana penggunaan arus DC di kehidupan sehari-hari adalah TV, Radio dan lain sebagainya.
2. Arus Bolak-balik (AC)
AC merupakan arus bolak-balik dan memiliki arus listrik yang arah arus berubah-ubah dengan bolak-balik. Sifat arus listrik bolak-balik berbentuk gelombang sinusoida, sehingga memungkinkan pengaliran energi secara efisien.
Contoh penggunaan arus AC adalah kulkas, AC, Lampu dan lain sebagainya.
