Arus Listrik

Arus listrik bergerak dari terminal positip ke terminal negatif dalam loop tertutup, aliran arus listrik terjadi karena terdapat beda potensial antara kutub positip dan kutub negatifnya. Aliran muatan dari satu tempat ketempat yang lain menyebabkan terjadinya arus listrik. Arus listrik bergerak dari terminal positif ke terminal negatif seerti pada gambar berikut.

Arus Listrik

Aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron, arus listrik dianggap berlawanan arah gerakan elektron.

Persamaan Arus Listrik

Jika sejumlah muatan Q melewati suatu titik dalam penghantar dalam selang waktu t, maka arus dalam penghantar adalah :

Dimana :

I = Arus listrik (A)

Q = Muatan listrik (Coulomb)

t = Selang waktu (detik)

Satu Amper (1 A) adalah sejumlah aliran arus yang memuat elektron satu coulomb (1 C) dimana muatan bergerak kesuatu titik dalam satu detik.

Arus Listrik Pada Penghantar Logam

Logam merupakan penghantar listrik yang baik, seperti tembaga, aluminium, besi dan sebagainya. Dalam logam terdiri dari kumpulan atom, tiap atom terdiri atas proton bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

Aliran arus listrik merupakan aliran elektron, artinya elektron bergerak dari yang beda potensialnya tinggi menuju yang lebih rendah, atau dari terminal positif ke terminal negatif.

Tiap logam memiliki jumlah atom yang berbeda, sehingga ada logam yang mudah mengalirkan arus listrik karena konduktivitas yang baik. Ada logam yang konduktivitas arus listriknya lebih kecil.

Mengukur Arus Listrik

Arus listrik memiliki satuan Amper, dan alat ukurnya disebut Ampermeter. Bentuk fisik dan secara simbol Ampermeter dan digabung kan untuk berbagai fungsi pengu- kuran listrik lainnya, disebut Multimeter. Berbagai macam jenis Ampermeter, ada yang menggunakan jarum penunjuk (meter analog) ada yang menggunakan penunjukan digital.

Pengukuran dengan Ampermeter harus diperhatikan, apakah listrik DC atau listrik AC. Disamping itu batas ukur arus harus diperhatikan, arus 10 A harus menggunakan batas ukur diatasnya. Jika hal ini dilanggar, Ampermeter terbakar dan rusak secara permanen.

Alat ukur arus listrik adalah Ampermeter, ada Ampermeter analog dan Ampermeter digital. Saat melakukan pengukuran batas ukur harus disesuaikan. 1 μA = 0,000001 A = 1.10-6 A; 1 mA = 0,001 A = 1.10-3 A; 1 kA = 1.000 A = 1.103 A; 1 MA = 1.000.000 A = 1.106 A

Cara mengukur arus listrik DC sebuah baterai perhatikan Ampermeter dipasang seri dengan beban, yang kedua perhatikan batas ukurnya. Terminal positif Ampermeter terhubung ke positif baterai. Terminal negatif meter ke beban dan negatif baterai.

Kerapatan Arus Listrik

Kerapatan arus adalah besarnya arus yang mengalir tiap satuan luas penghantar mm2. 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 1,5 mm2 maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm2 (12A/1,5 mm2).

Kemampuan/Daya Hantar Arus Sebuah Kabel Listrik

Tabel Kemampuan Hantar Arus (KHA)

Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar dipertahankan sekitar 300C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel 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. Dengan melihat grafik kerapatan arus berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan arusnya mengecil.

Persamaan Kerapatan Arus Listrik

Dimana :

J = Kerapatan Arus (A/mm2)

I = Arus (A)

A = Penampang kawat (mm2)

Kerapatan arus listrik adalah kerapatan arus yang melalui suatu penampang penghantar dalam satuan amper per mm2. Kerapatan arus listrik berpengaruh pada pemanasan kabel.