Laman

Monday, January 21, 2013

Rangkaian Listrik


HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.

S Iin = Iout
HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.

Se = S IR = 0
ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI

1. JEMBATAN WHEATSTONE


digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan :
R1 R3 = R2 Rx
2. AMPERMETER


untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian.
Rs = rd 1/(n-1)
n = pembesaran pengukuran
3. VOLTMETER

untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik.
Rm = (n-1) rd
n = pembesaran pengukuran
TEGANGAN JEPIT (V.b) :
adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.

1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = e - I rd

2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah:
 Vab = e + I rd

3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka
    tegangan jepitnya adalah .

 Vab = e


Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :

1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak
    dilalui arus listrik.

2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan
    rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.

3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat
    rangkaian, energi dan daya listrik.

Contoh 1 :

Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !
Jawab :
Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga :
 1    =  1  +  1 
Rp       R2    R3

Rp = R2 R3 = 2W
      R2 + R1
V = I R = I (R1 + Rp)

I = 24/(3+2) = 4.8 A

Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :
V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp
V = I Rp = 0,8 V

Contoh 2:
Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri !

Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu :
RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W

Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W
Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W
                                    RA + RB
Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R

Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah :
Pp = : = Rs = 4
Ps    Rp    Rs    Rp    1

Contoh 3:
Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !
Jawab :
Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,
Se + S I R = 0
e1 + e2 = I (r1 + r2)

I = (1,5 - 1) = 5  A
    0,3 + 0,3    6

Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :

Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V

1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V

Contoh 4:

Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.
Jawab :

Dari Hukum Ohm : I = V/R =       e    
                                     R+r

Daya disipasi pada R : P = I²R =        e  ²R  
                                           (R+r)²
Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)

Jadi e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0
               (R+r)4
e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R
                                        R = r (terbukti)

Monday, January 14, 2013

Elektrolisis Air Berbasis Mikrokontroller


oManfaat dan kegunaan dari air adalah sangat penting bagi semua mahluk hidup. Air sendiri menutupi hampir 71% dari permukaan bumi. Air juga adalah zat pelarut yang paling baik. Oleh karena itu air mudah sekali mengandung zat-zat kimia lain. Namun masih banyaknya manusia yang tidak memperdulikan kebersihan air saat ini.
 
oPembuatan alat ini diharapkan dapat membantu proses pengujian air dengan sistem otomatisasi. Dan nantinya diharapkan dapat membantu khalayak umum untuk mengetahui kandungan apa saja yang terdapat pada air yang digunakan sehari-hari tanpa melalui proses yang sulit. Serta bagi mahasiswa, diharapkan dapat menambah pengetahuan tentang pengaplikasian mikrokontroller AT89C51 serta perangkat-perangkat lainya dalam pengaplikasian atau modifiasi di bidang otomasi.
 
Dalam dunia kesehatan hal-hal mengenai polutan dan bahan kimia berbahaya adalah sesuatu yang sangat dihindari untuk dikonsumsi oleh manusia. Salah satu cara untuk melihat bahan kimia apa yang terkandung dalam air adalah dengan cara mengelektrolisis air tersebut.
 
oMenggunakan mikrokontroler 
AT89C51 sebagai pengendali.
oMenggunakan air minum putih
 kemasan dan air tanah 
sebagai bahan uji.
oSoftware (pemograman) tidak
 dibahas.
oProses kali
brasi, setelah percobaan dan
 ingin melakukan percobaan
 kembali. Gelas kaca harus 
dibersihkan kembali dan 
batang elektrolisis harus 
dibersihkan dengan amplas
 

Thursday, January 10, 2013

Dasar-dasar Beton

beton01 Beton terbuat dari campuran:
  • semen
  • air
  • agregat (kerikil) kasar dan halus
  • admixture (zat aditif) jika diperlukan
Material-material ini dicampur dan diaduk dengan jumlah tertentu sehingga mudah dipindahkan, ditempatkan (dituang), dipadatkan (compact), dan dibentuk (finish), dan campuran material tersebut akan mengeras dan menghasilkan produk yang kuat dan tahan lama.
Jumlah dari masing-masing bahan yang dicampurkan (semen, air, agregat, dll) akan mempengaruhi properti dari beton yang dihasilkan.

SEMEN.Berbentuk bubuk, dan jika dicampur dengan air, akan membentuk pasta. Pasta semen ini berfungsi untuk melekatkan dan mengikat antar agregat satu sama lain.
bahan-bahan-beton
Jenis-jenis semen yang ada di Indonesia antara lain:
- Semen portland putih
- Semen portland pozolan / Portland Pozzolan Cement (PPC)
- Semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC)
- Semen portland campur
- Semen masonry
- Semen portland komposit
Untuk cerita lebih jauh tentang semen bisa dibaca di sini.
Tiap jenis semen akan memberikan properti yang berbeda pada beton yang dihasilkannya. Semen portland adalah tipe semen yang paling umum digunakan untuk membuat campuran beton.
Penyimpanan Semen
Semen jika tidak digunakan, harus disimpan dengan baik. Semen tidak boleh diletakkan langsung di atas permukaan tanah atau lantai karena dapat menyebabkan kelembaban. Jika lembab, ada uap air, semen bereaksi dengan air sehingga mengeras. Oleh karena itu, dudukan semen harus kering, bersih, dan mempunyai sirkulasi udara yang baik.
cement-storage
Tumpukan semen juga boleh ditutup dengan plastik terpal atau sejenisnya untuk memberikan perlindungan ekstra. Jangan lupa, sirkulasi udara tetap harus diperhatikan.
Tumpukan semen yang sangat banyak biasanya diletakkan di dalam gudang khusus.
AGGREGATDisebut juga kerikil, atau istilah tukang biasanya “batu split” (maksutnya opo yo??). Sudahlah.. bahasa mereka memang agak beda, yang penting bisa diterjemahkan ke bahasa teknis.
Oke.. aggregat ada dua jenis: aggregat kasar dan aggregat halus. Aggregat kasar berupa kerikil-kerikil atau jenis crushed rock. Sementara aggregat halus biasanya terdiri dari pasir dan kerikil halus. Pasir harus pasir beneran, bukan pasir pecahan bata atau plesteran yang dihaluskan.
Hal-hal tentang aggregat.
  • Kuat dan keras! Aggregat yang rapuh dan keropos bisa menurunkan kualitas beton. agg-strong
  • Tahan terhadap waktu dan cuaca seekstrim apapun. Ada jenis batu-batuan yang tidak tahan terhadap perubahan cuaca sehingga mudah pecah. Jenis ini tidak cocok untuk dijadikan aggregat beton. agg-durability
  • Tidak reaktif (secara kimia). Aggregat tidak boleh bereaksi terhadap kandungan kimia dari semen, sebab dapat menurunkan kualitas beton.
  • Bersih. Jika permukaan aggregat terdapat lapisan lempur atau tanah, maka lekatan antara aggregat dengan semen tidak akan maksimal. agg-clean
  • Gradasi ukuran. Ukuran aggregat harus bermacam-macam. Tidak boleh didominasi oleh satu ukuran tertentu. Gradasi ukuran ini akan membuat beton manjadi padat dan lebih kuat. agg-gradual
  • Aggregat bulat lebih mudah dicampur, sementara aggregat bersudut sedikit lebih susah tapi bisa membuat beton lebih kuat. agg-round
Penyimpanan AggregatAggregat harus diletakkan di tempat yang bersih dari kotoran seperti dedaunan, ranting pohon, lumpur, dan sampah-sampah kecil lainnya. Jika aggregat terlalu basah (misalnya kena hujan), maka takaran air sewaktu mencampur beton boleh dikurangi.
AIR
water
Air berfungsi untuk “melarutkan” semen sehingga menjadi pasta yang kemudian mengikat semua aggregat dari yang paling besar sampai paling halus.
Air harus bersih, bebas kotoran atau sampah, dan tidak mengandung bahan kimia yang dapat mempengaruhi beton. Air tanah (bor) paling banyak digunakan untuk mencampur adukan beton. Air laut tidak disarankan, karena bisa menyebabkan karat pada besi tulangan. Air sungai? Lihat-lihat dulu.. ada buangan limbah atau tidak? :)
drink-water
ADMIXTURE (Aditif)
Zat aditif biasanya ditambahkan untuk keperluan tertentu, misalnya untuk meningkatkan mutu beton, mempercepat proses pengerasan dan pengeringan beton, mengubah tingkat keenceran sehingga mudah dituang, dll.
BAGAIMANA PROSES PENCAMPURAN BAHAN-BAHAN TERSEBUT?
mixtures
Aggregat kasar dan aggregat hasul dicampur terlebih dahulu. Kemudian sejumlah semen ditambahkan dan diaduk ke campuran aggregat. Air ditambahkan sedikit demi sedikit sehingga semen dapat berubah menjadi pasta dan merekatkan aggregat dengan baik.[]

Momen Inersia

Momen inersia penampang adalah salah satu parameter geometri yang sangat penting dalam analisis struktur. Untuk penampang yang beraturan, seperti persegi, formula untuk menghitung momen inersia $$ \dfrac{bh^3}{12} $$ saya yakin kita sudah hapal di luar kepala, bahkan sambil merem juga bisa.
Formula nenek moyang dari momen inersia terhadap sumbu x adalah:
$$I_x = \int y^2 \, dA $$
Kalo untuk sumbu y, yaa tinggal ditukar aja.. y menjadi x, x menjadi y.. gitu aja kok repot. :)
$$I_y = \int x^2 \, dA $$ Dari formula dasar itulah kita bisa menurunkan formula momen inersia untuk bentuk geometri apapun!

Bentuk Persegi
17-momen-inersia-11
Persegi di atas berukuran $$ b \times h $$, dengan sumbu x terletak pada sumbu netral atau garis berat. Berdasarkan formula dasar $$ I_x = \int y^2 \, dA $$, maka kita harus meninjau sebuah elemen kecil $$ \, dA $$. Elemen ini mempunyai ukuran $$ \, dx $$ dan $$ \, dy $$. Sehingga bisa kita tuliskan
$$ dA = \, dx \cdot \, dy $$
Jika kita kumpulkan semua elemen $$ \, dA $$ yang mempunyai nilai $$ y $$ yang sama, maka elemen $$ \, dA $$, kini menjadi
$$ d A = b \cdot \, dy $$, sehingga
$$ I_x = \int by^2 \, dy $$
Karena $$ b $$ bernilai konstan untuk setiap nilai $$ y $$, kita keluarkan saja $$ b $$ dari kurungan cacing tersebut,
$$ I_x = b \int y^2 \, dy $$
Sekarang, tinggal menentukan batas atas dan batas bawah dari $$ \, dy $$. Berdasarkan gambar di atas, maka batas bawahnya adalah $$ -h/2 $$ dan batas atas adalah $$ h/2 $$. Sehingga
$$ I_x = b \int_{\frac{-h}{2}}^{\frac{h}{2}} y^2 \, dy $$
Kalau diselesaikan,
$$ I_x \quad = b \cdot \dfrac{y^3}{3} \bigg|_{-\frac{h}{2}}^{\frac{h}{2}} $$
$$ I_x \quad = b \bigg[ (\dfrac{h/2}{3})^3 - (\dfrac{-h/2}{3})^3 \bigg] $$
$$ I_x \quad = b (\dfrac{h^3}{24} – \dfrac{-h^3}{24}) $$
$$ I_x \quad = \dfrac{bh^3}{12} $$
Wow.. itu kan rumus tutup mata yang tadi udah digosipkan di atas!!
Bagaimana Dengan Momen Inersia Terhadap Bukan Sumbu Netral?
Pertanyaan bagus!! (!?.. yang nanya siapa.. yang jawab siapa…)
17-momen-inersia-2
Misalnya, pada gambar di atas, kita mau menentukan I_x  tapi sumbu x-x tidak pada garis berat, melainkan seperti pada gambar.
Kembali lagi ke rumus nemoy (nenek moyank)…
$$ I_x = \int y^2 \, dA $$, jika dilanjutkan kira-kira akan seperti ini
$$ I_x \quad = \int y^2 b \, dy $$
$$ I_x \quad = b \int_0^h y^2 \, dy $$
Stop dulu… (hening)
Kalo diperhatikan… batas bawah dan batas atas integralnya… berbeda..!.
$$ I_x \quad = b \cdot \dfrac{y^3}{3} \big |_0^h $$
$$ I_x \quad = \dfrac{bh^3}{3} $$
Hohoho… ternyata nilainya lebih besar daripada $$ I_x $$ terhadap sumbu netral.
Coba kita geser lebuh jauh lagi ke atas. Lihat gambar di bawah.
17-momen-inersia-3
Mulai dari rumus dasar:
$$ I_x = \int y^2 \, dA $$
Trus… catat: batas bawah = $$ y_o $$, dan batas atas = $$ y_o + h $$
$$ \begin{array}{rl} I_x &= \int_{y_o}^{y_o+h} by^2 \, dy\\ \\ &= b \cdot \dfrac{y^3}{3} \bigg|_{y_o}^{y_o+h} \\ \\ &= \dfrac{b}{3} \cdot \big[ (y_o + h)^3 - y_o^3 \big] \\ \\ &= \dfrac{b}{3} (y_o^3 + 3y_o^2h + 3y_oh^2 + h^3 – y_o^3) \\ \\ &= \dfrac{b}{3} \big[3y_oh (y_o + h) + h^3 \big] \\ \\ I_x &= \dfrac{bh^3}{3} + by_oh(y_o+h) \end{array} $$
Hmm.. dimodif dikit boleh nggak?… Kita mau paksain ke bentuk nenek moyang.. $$ \dfrac{bh^3}{12} $$. Bijimana caranya?.. simak terus.
$$ \begin{array}{rl} I_x &= \dfrac{4bh^3}{12} + by_oh(y_o+h) \\ \\ &= \dfrac{bh^3}{12} + \dfrac{3bh^3}{12} + by_o^2h + by_oh^2 \\ \\ &= \dfrac{bh^3}{12} + \dfrac{bh^3}{4} + by_o^2h + by_oh^2 \\ \\ &= \dfrac{bh^3}{12} + bh( \dfrac{h^2}{4} + y_o^2 + y_oh) \\ \\ &= \dfrac{bh^3}{12} + bh{(y_o + \dfrac{h}{2} )}^2 \end{array} $$
17-momen-inersia-4
Nah… udah kelihatan. $$ bh $$ itu kan tidak lain adalah luas persegi, sementara $$ y_o+\dfrac{h}{2} $$ adalah jarak titik berat ke sumbu momen inersia!.. atau kalo menurut gambar di atas $$ y_o + \dfrac{h}{2} = y $$.
Secara umum bisa dituliskan:
$$ I_x = I_{ox} + Ay^2 $$
dimana,
$$ I_x $$ adalah momen inersia terhadap sumbu x tertentu
$$ I_{ox} $$ adalah momen inersia terhadap sumbu netral (garis berat)
$$ A $$ adalah luas bangun/penampang
$$ y $$ adalah jarak dari titik berat ke sumbu momen inersia yang dicari.
Catatan : untuk tinjauan sumbu-y… tinggal ditukar aja kok.. x jadi y, y jadi x.. :)
Udah ah… ntar disambung lagi.. yang penting kalo udah tau konsep ini, penampang apa pun bisa kita cari momen inersianya..

Tuesday, January 1, 2013

HUKUM KIRCHOFF


Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu di satu titik adalah nol (ΣI=0).



Gambar 5. loop arus“ KIRChOFF “

Jadi:
I1 + (-I2) + (-I3) + I4 + (-I5 ) = 0
I1 + I4 = I2 + I3 + I5

Hukum Ohm

Pada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakan dengan Rumus :

I = V/R
V = R x I
R = V/I

Dimana;
I = arus listrik, ampere
V = tegangan, volt
R = resistansi atau tahanan, ohm

• Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:
P = I x V
P = I x I x R
P = I² x R

RANGKAIAN LISTRIK

Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Adanya sumber tegangan
2. Adanya alat penghubung
3. Adanya beban



Gambar 4. Rangkaian Listrik.

Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban . Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter akan menunjuk. Dengan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

1. Cara Pemasangan Alat Ukur.
Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknya pemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal inidisebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat kecil.

“alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah amperemeter”

potensial atau Tegangan

potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebut “potential difference atau perbedaan potensial”. satuan dari potential difference adalah Volt.

“Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb”

Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:

V = W/Q [volt]

Dimana:
V = beda potensial atau tegangan, dalam volt
W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule
Q = muatan listrik, dalam coulomb

Tahanan dan Daya Hantar Penghantar


Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan atom, setiap atom terdiri proton dan elektron. Aliran arus listrik merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini mendapat hambatan saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron denganatom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

Tahanan didefinisikan sebagai berikut :

“1 Ω (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0° C"

Daya hantar didefinisikan sebagai berikut:

“Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik”.

Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus:

R = 1/G
G = 1/R

Dimana :
R = Tahanan/resistansi [ Ω/ohm]
G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/mho]



Gambar 3. Resistansi Konduktor

Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan juga besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Ohm.

“Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan diameter penampang q serta tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah” :

R = ρ x l/q

Dimana :
R = tahanan kawat [ Ω/ohm]
l = panjang kawat [meter/m] l
ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter]
q = penampang kawat [mm²]

faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :
• panjang penghantar.
• luas penampang konduktor.
• jenis konduktor .
• temperatur.

"Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur meningkat ikatan atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat. Dengan demikian kenaikan temperatur menyebabkan kenaikan tahanan penghantar"

Rapat Arus

Difinisi :
“rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm² luas penampang kawat”.



Gambar 2. Kerapatan arus listrik.

Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas penampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm², maka kerapatan arusnya 3A/mm² (12A/4 mm²), ketika penampang penghantar mengecil 1,5mm², maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm² (12A/1,5 mm²).

Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar dipertahankan sekitar 300°C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel Kemampuan Hantar Arus (KHA).



Tabel 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA)

Berdasarkan tabel KHA kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4 mm², 2 inti kabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm². Kerapatan arus berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan arusnya mengecil.

Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat:

J = I/A
I = J x A
A = I/J

Dimana:
J = Rapat arus [ A/mm²]
I = Kuat arus [ Amp]
A = luas penampang kawat [ mm²]

Kuat Arus Listrik

Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.

Definisi : “Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik”.

Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:

Q = I x t
I = Q/t
t = Q/I

Dimana :
Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
t = waktu dalam satuan detik.

“Kuat arus listrik biasa juga disebut dengan arus listrik”

“muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan ”coulomb (C)”, muatan proton +1,6 x 10^-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10^-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbeda saling tarik menarik”

Arus Listrik

adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere.

Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron.



Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron.

“1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau sama dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor”
Formula arus listrik adalah:

I = Q/t (ampere)

Dimana:
I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere
Q = Besarnya muatan listrik, coulomb
t = waktu, detik