Pengertian Listrik Dinamis

Pengertian Listrik Dinamis : Rumus, Contoh Soal dan Jawabannya

Posted on

Listrik Dinamis – Listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan kehadiran dan aliran muatan listrik. Membicarakan tentang listrik, kali ini kita akan membahas tentang listrik dinamis. Apa yang dimaksud dengan listrik dinamis? Agar lebih memahaminya, berikut artikel penjelasan tentang pengertian listrik dinamis, rumus, contoh soal listrik dinamis dan pembahasan secara lengkap.

Baca Juga : Listrik Statis

Pengertian Listrik Dinamis

Listrik dinamis (electronidinamic) berasal dari dua kata yaitu kata listrik dan dinamis. Listrik adalah listrik, sedangkan dinamis yaitu berubah-ubah atau bergerak. Jadi, pengertian listrik dinamis adalah listrik yang berubah-ubah atau dapat bergerak dan sering disebut dengan arus listrik. Arus listrik tersebut berasal dari aliran elektron yang mengalir terus-menerus dari kutub negatif menuju ke kutub positif, dari potensial tinggi menuju potensial rendah dari sumber beda potensial (tegangan). Lebih singkatnya, listrik dinamis adalah listrik yang dapat bergerak.

Cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagi waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. Kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuat arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan.

Pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tapi pada rangkaian paralel tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. Hal tersebut dikemukakan oleh Hukum Kirchoff yang berbunyi “Jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar”. Berdasarkan Hukum Ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah kuat arus x hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. Tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm.

Hukum Kichoff I berbunyi: “Secara aljabar jumlah arus-arus cabang pada suatu titik pertemuan dalam rangkaian listrik selalu sama dengan nol”. Hukum Kirchoff I ini disebut sebagai Hukum Kirchoff arus.

Baca Juga : Muatan Listrik

Hukum Kirchoff II berbunyi: “Secara aljabar jumlah gaya-gaya motor listrik (tegangan E) dan kerugian-kerugian tegangan I x R dalam rangkaian listrik tertutup adalah sama dengan nol”. Hukum Kirchoff II ini disebut sebagai Hukum Kirchoff tegangan. Perbandingan antara beda potensial dan kuat arus disebut resistansi

Benda dengan bermuatan listrik positif lebih banyak memiliki potensial yang lebih tinggi, sedangkan benda dengan muatan negatif lebih banyak memiliki potensial lebih rendah. Nah, dua tempat yang memiliki beda potensial dapat menyebabkan munculnya arus listrik. Dengan catatan keduanya dihubungkan dengan suatu penghantar. Beda potensial biasa ditanyakan sebagai tegangan.

Ada 2 jenis arus listrik 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 dengan kuat arus listrik (i).

Kuat arus yang masuk pada sebuah rangkaian bercabang akan sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan pada rangkaian seri kuat arus akan terus sama di setiap ujung hambatan, semua itu sesuai dengan Hukum Kirchoff.

Semakin besar sumber tegangan, maka semakin besar juga arus yang akan mengalir. Sedangkan bila hambatan diperbesar, itu akan membuat aliran arus berkurang. Seperti yang dijelaskan di Hukum Ohm.

Berdasarkan gambar diatas, diketahui bahwa A lebih berpontensial lebih tinggi daripada B, Arus listrik terjadi berasal dari A menuju ke B, terjadi karena adanya suatu usaha penyeimbangan potensial antara A dan B. Arus listrik seakan-akan berupa arus muatan positif, dari potensial tinggi ke rendah. Faktanya muatan listrik positif tidak dapat berpindah, melainkan negatif (elektron) yang bisa.

Rumus Listrik Dinamis

Rumus Kuat Arus Listrik (I)

Arus listrik terjadi apabila ada perpindahan elektron seperti uraian diatas. Kedua benda bermuatan, apabila dihubungkan dengan penghantar akan menghasilkan arus listrik. Kuat arus listrik disimbolkan dengan huruf I, mempunyai satuan Ampere (A), rumusnya adalah :

Baca Juga : Medan Listrik

I = Q / t

Keterangan:

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

Rumus Beda Potensial (V)

Berdasarkan uraian tersebut diatas, arus listrik memiliki definisi bahwa banyaknya elektron yang berpindah dalam waktu tertentu. Perbedaan potensial akan mengakibatkan perpindahan elektron, banyaknya energi listrik yang diperlukan untuk mengalirkan setiap muatan listrik dari ujung penghantar disebut dengan tegangan listrik atau beda potensial.

Sumber tegangan atau beda potensial memiliki simbol V, dengan satuan Volt. Secara matematik mempunyai rumus :

V = W / Q

Keterangan:

V = beda potensia atau sumber tegangan listrik (Volt)
W = energi (Joule)
Q = muatan (Coulomb)

Rumus Hambatan Listrik (R)

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

R = ρ . l / A

Keterangan:

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

Rumus Hukum OHM

Hukum ohm adalah hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda potensial, dan hambatan. Dengan rumus sebagai berikut :

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

Keterangan:

I = kuat arus listrik (A)
V = beda potensia atau sumber tegangan listrik (Volt)
R = hambatan listrik (ohm)

Baca Juga : Kuat Arus Listrik

Contoh Soal Listrik Dinamis

1. Sepotong kawat dihubungkan pada beda potensial 12 V. Bila kuat arus yang melalui kawat tersebut 4 A, berapakah hambatan kawat tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:
V = 12 Volt
I = 4 A

Ditanya:R….?
Jawab:
I = V / R
R = V / I
R= 12 V / 4 A = 3 Ohm.

2. Diketahui kuat arus di dalam sepotong kawat penghantar adalah 10 A. Berapa menit waktu yang dibutuhkan oleh muatan sebesar 9.600 C untuk mengalir melalui penampang tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:
I = 10 A
Q = 9.600 C

Ditanya: t…?
Jawab:
I = Q / t
t = Q / I
t = 9.600 C / 10 A
t = 960 s atau 16 menit.

3. Kuat arus didalam sepotong kawat penghantar adalah 10 A. berapa menit waktu yang dibutuhkan oleh muatan sebesar 4.800 coulomb untuk mengalir melalui penampang tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:
I = 10 A
Q = 4.800 coulomb

Ditanya: t…?
Jawab:

I = Q / t
t = Q / I
t = 4.800 C/10 A
t = 480 s atau 8 menit.

4. Sepotong kawat dihubungkan pada beda potensial 6 V. Jika kuat arus yang melalui kawat tersebut 2 A, berapakah hambatan kawat tersebut?

Baca Juga : Hubungan Kuat Arus, Beda Potensial Dan Hambatan Listrik

Pembahasan:

Diketahui:
V = 6 Volt
I = 2 A

Ditanya: R….?
Jawab:

I = V/R
R = V/I
R = 6V/2A
R = 3 Ohm.

5. Daya yang terdisipasi pada masing-masing lampu pada gambar di bawah ini adalah sama besar. Perbandingan hambatan R1 : R2 : R3 adalah ….

Jawab

Diketahui:
P1 = P2 = P3

Ditanyakan: R1 : R2 : R3?

6. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!


Kuat arus listrik total yang mengalir pada rangkaian adalah ….

Jawab:

Baca Juga : Muatan Listrik

7. Sebuah generator mempunyai GGL 300 volt dan hambatan 4 ohm. Generator itu di gunakan untuk menyalakan lampu yang di susun paralel. Bila kuat arus tiap lampu harus 0,5 ampere pada tegangan 220 volt, maka banyaknya lampu yang dapat dipasang ….

Jawab:
P = V.i
Plampu = 220.0,5 = 110 watt
Pgenerator = 300.4 = 1200 watt
Jumlah lampu = 1200/110 = 10,9 = 10 (pembulatan kebawah)

8. Penampang penghantar dilewati 4 ×1020 elektron dalam waktu 8 sekon. Kuat arus listrik pada penampang tersebut adalah . . . .

Jawab:

I = q/t
I = 1,6 . 10-19 . 4 . 1020 / 8 = 8 A

9. Suatu penghantar panjangnya 2 m dipasang pada beda potensial 6 V, ternyata arus yang mengalir 3 A. Jika luas penampang kawat 5,5 × 10 mm², maka besar hambatan dan hambatan jenis kawat adalah…

10. Kuat arus yang mengalir melalui hambatan 6 Ω pada gambar di bawah ini adalah … .

Jawab:
R total= 8 OHM
I = V/R = 12/8 =1,5
I6 = 1,5 / 2 = 0,75 A

Demikian pembahasan tentang pengertian listrik dinamis, rumus, contoh soal dan pembahasannya secara lengkap. Semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan lainnya.