Listrik Dinamis

Ilustrasi gambar

Dimensi Faktual

• Di dalam bola lampu terdapat filamen
• Sebelum saklar dinyalakan, filamen tidak terbakar sehingga lampu tidak menyala
• Ketika saklar dinyalakan, dilamen terbakar sehingga lampu menyala

Dimensi Konseptual

Listrik dinamis adalah listrik yang berubah-ubah atau bisa bergerak yang disebut dengan arus listrik. Arus listrik ini berasal dari aliran elektron yang mengalir terus-menerus dari kutub negatif menuju kutub positif, dari potensial tinggi menuju potensial rendah dari sumber yang beda potensial (tegangan). Benda dengan muatan listrik positif lebih banyak mempunyai potensial yang lebih tinggi, sedangkan benda dengan muatan negatif lebih banyak mempunyai potensial lebih rendah. Dua tempat yang memiliki beda potensial bisa menyebabkan munculnya arus listrik jika keduanya dihubungkan dengan suatu penghantar. Beda potensial biasa ditanyakan sebagai tegangan.

Arus listrik terbagi menjadi 2 jenis yaitu arus AC (bolak-balik) dan DC (searah), umumnya arus listrik melewati kawat penghantar tiap satuan waktu, untuk jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut kuat arus listrik (i). Hubungan antara tegangan, kuat arus, dan hambatan dirumuskan sebagai Hukum Ohm yaitu: Semakin besar sumber tegangan, semakin besar pula arus yang akan mengalir. Jika hambatan diperbesar, maka akan membuat aliran arus berkurang. Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus disebut dengan resistansi (R). Hubungan antara kuat arus yang mengalir menuju cabang dan kuat arus yang meninggalkan suatu cabang dirumuskan sebagai Hukum Kichoff I yaitu : jumlah aljabar arus-arus cabang pada suatu titik pertemuan dalam rangkaian listrik selalu sama dengan nol. Hukum Kirchoff I ini disebut sebagai Hukum Kirchoff arus. Hubungan antara tegangan-tegangan ada pada suatu rangkaian tertutup dirumuskan sebagai Hukum Kichoff II yaitu: Jumlah aljabar tegangan (V) dan kerugian-kerugian tegangan (I × R) dalam rangkaian listrik tertutup adalah sama dengan nol. Hukum Kirchoff II ini disebut sebagai Hukum Kirchoff tegangan.

Rumus Kuat Arus Listrik (I)

Arus listrik terjadi jika ada perpindahan elektron. Jika dua benda bermuatan dihubungkan dengan penghantar akan menghasilkan arus listrik. Kuat arus listrik disimbolkan dengan huruf I, memiliki satuan Ampere (A), rumusnya:

I = Q / t

Dengan: I = kuat arus listrik (A), Q = jumlah muatan listrik (Coulomb), t = selang waktu (s)

Rumus Beda Potensial atau Sumber Tegangan (V)

Arus listrik didefinisikan sebagai banyaknya elektron yang berpindah dalam waktu tertentu. Perbedaan potensial akan menyebabkan perpindahan elektron, banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan setiap muatan listrik dari ujung penghantar disebut tegangan listrik atau beda potensial. Sumber tegangan atau beda potensial mempunyai simbol V, dengan satuan Volt. Secara matematik mempunyai rumus:

V = W / Q

Dengan: V = beda potensial atau sumber tegangan listrik (Volt), W = energi (Joule), Q = muatan (Coulomb)

Rumus hambatan listrik (R)

Hambatan atau resistor disimbolkan dengan R, dengan satuan ohm, mempunyai rumus:

R = ρ . l / A

Dengan: R = hambatan listrik (ohm), ρ = hambatan jenis (ohm.mm2/m), A = luas penampang kawat (m2)

Rumus Hukum Ohm

Hukum ohm merupakan hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda potensial, dan hambatan, yang dirumuskan:

I = V / R atau R = V / I, atau V = I . R

Dengan: I = kuat arus (A), V = beda potensial atau tegangan (volt), R = hambatan listrik (ohm)

Dimensi Prosedural

Bila bola lampu diberi tegangan (V), arus akan mengalir melalui filamen, sehingga bola lampu menyala. Tegangan yang diberikan pada suatu alat listrik seperti bola lampu harus disesuaikan dengan tegangan yang seharusnya diperuntukkan bagi alat tersebut. Jika lampu 220 V diberi tegangan 110 V, filamen lampu akan dialiri oleh arus yang lebih kecil dari yang seharusnya sehingga lampu 220 V tersebut, menyala redup. Sebaliknya jika lampu 110 V diberi tegangan 220 V, Gambar 38. Berbagai macam lampu 461 filamen lampu akan dialiri oleh arus yang terlalu besar dari yang seharusnya sehingga lampu 110 V filamennya terbakar. Jadi suatu alat listrik harus sesuai antara tegangan yang ada di rumah dan tegangan yang tercantum di alat listrik tersebut

Dimensi Metakognitif

1. Jaringan Transmisi listrik di Jalan

Dari pembangkit listrik menuju ke pelanggan yaitu rumah tinggal, pertokoan, industri maupun instansi. Arus listrik DC dikirim/ditransmisikan melalui sistem jaringan bertegangan tinggi.. Sistem tegangan tinggi dipilih dan bukan sistem arus tinggi sebab berkaitan dengan luas penampang penghantar.

2. Pengamanan Jaringan Listrik AC dalam Rumah

Pemakaian daya listrik jaringan listrik AC (arus bolak-balik) di rumah atau di kantor dibatasi oleh pemutus daya yang dipasang bersama dengan KWh meter. Pemutus daya tersebut memiliki spesifikasi arus tertentu. Jika arus listrik melebihi ketentuan maka dengan adanya pemutusan daya secara otomatis akan menurunkan saklar.