Arti Arus Listrik
Listrik tidak terlepas dari 3 istilah dasar yaitu tegangan, arus dan tahanan. Dimanapun kita bekerja dengan kelistrikan, 3 istilah dasar ini akan kita temui. Oleh karena itu penting diketahui apa itu Arus, Tegangan dan hambatan listrik.
Untuk menjelaskan ketiga hal tersebut, saya akan memberikan contoh paling dasar sebagai berikut:
- Saya punya sebuah kabel tembaga dengan panjang 5 mm
- Lalu kabel tersebut saya potong menjadi 5 bagian, sehingga setiap bagian menjadi 1 mm.
- Saya ambil 1 bagian dari 1 mm tadi dan saya potong lagi menjadi 5 bagian kecil.
- Dari 5 bagian kecil ini, saya ambil 1 dan saya potong menjadi 5 bagian paling kecil.
- Saya mengulangi hal yang sama hingga sampai jutaan atau miliaran kali potong, sehingga akan ada 1 bagian sangat-sangat kecil yang tidak mungkin di potong lagi.
Nah, bagian terkecil ini disebut dengan Atom.
Atom
Atom adalah unit terkecil dari unsur atau penyusun dari bahan yang ada di muka bumi ini. Namun, atom dibentuk oleh 3 partikel yaitu Neutron, Elektron, dan Proton.
3 partikel ini memiliki sifat dasar dimana:
- Neutron bersifat netral
- Proton bersifat positif
- Elektron bersifat negatif
Didalam dasar kelistikan, kita hanya akan mempelajari Proton dan Elektron saja. Untuk membayangkan struktur atom berdasarkan partikel penyusun itu, kita dapat melihat gambar atau model yang disebut dengan model atom Bohr seperti pada gambar berikut:
Proton berada didalam inti atom (Nukleus) sedangkan elektron berada di luar inti atom, namun punya lintasan (Orbit). Elektron akan terus berjalan mengelilingi inti atom pada orbitnya. Kondisi ini dapat diilustrasikan pada video berikut:
Dalam kondisi tersentu, sebuah elektron itu bisa lepas dari lintasannya. Elektron yang lepas ini disebut juga dengan Elektron Bebas.
Jika sebuah elektron lepas, maka ia akan meninggalkan tempatnya dengan kondisi kosong. Tempat yang kosong ini disebut dengan Hole.
Sifat elektron bebas adalah ia akan selalu mencari tempat baru atau Hole yang kosong yang berada paling dekat denganya.
Kita lihat contohnya:
- Misalnya ada dua atom yang berdekatan didalam satu bahan, kita sebut Atom A dan Atom B.
- Dimana, atom A memili Hole (kekurangan elektron) dan atom B memiliki elektron yang lengkap.
- Apabila elektron yang ada di Atom B terlepas, maka elektron ini akan berpindah dari atom B ke atom A yang berada disebelahnya dan akan menduduki Hole tersebut.
Perpindahan Elektron ini dari satu atom ke atom yang lainnya disebut dengan Arus Listrik atau aliran Listrik.
Arus Listrik
Ada satu istilah yang sering digunakan dalam ilmu kelistrikan yaitu Muatan Listrik. Muatan listrik adalah kumpulan atau banyaknya elektron-elektron bebas. Satuan muatan listrik adalah Coulomb sering disingkat dengan C.
1 Coulomb artinya ada 6,250,000,000,000,000,000 (bacanya : enam miliar dua ratus lima puluh triliun) butir elektron bebas. Atau 1 Coulomb = 6.25 x 10^18 elektron bebas.
Ketika ada muatan listrik bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain didalam rangkaian listrik, maka kondisi ini disebut juga dengan “Arus Listrik”, karena ada muatan listrik yang mengalir.
Sehingga, pengertian arus listrik dapat dipahami dengan 2 arti sebagai berikut:
- Elektron yang bergerak dari satu atom ke atom yang lain
- Kumpulan Elektron (Muatan Listrik) yang bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain didalam rangkaian listrik.
Kira-kira udah paham ya?
Lalu apa itu 1 Ampere?
Satuan yang digunakan untuk Arus Listrik adalah Ampere dilambangkan dengan “I”.
1 Ampere memiliki arti 1 Coulomb per Detik (1 A = 1 C/s).
Jadi, 1 Ampere = ada 625,000,000,000,000,000,000 butir elektron bebas yang bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya didalam rangkaian listrik dalam waktu 1 detik.
1 elektron memiliki muatan sebesar -1.602176634×10-19 C.
Arus listrik vs arus konvensional
Sifat dasar elektron dan proton akan saling tarik menarik, apabila jumlah antara mereka tak sama. Namun jika elektron dan proton dalam satu atom berjumlah sama, maka tidak akan terjadi tarik menarik.
Mari kita awali dengan contoh sederhana, misalnya ada dua wadah sebut saja A dan B.
- Wadah A, terdapat bahan kimia yang mengandung banyak elektron.
- Wadah B, terdapat bahan kimia yang mengandung banyak proton.
- Ketika wadah A dan wadah B dihubungkan, berdasarkan sifat dasar diatas, maka akan terjadi saling tarik-menarik anta elektron dan proton. Dalam hal ini, elektron akan masuk kedalam atom sampai atom akan memiliki jumlah elektron dan proton yang sama.
Dalam contoh diatas, kita sama-sama mengetahui bahwa yang bergerak dalam satu penghantar adalah Elektron. Karena elektron ini bersifat negatif (-), maka arus listrik dikatakan mengalir dari minus (-) ke plus (-).
Namun, didalam kenyataannya banyak buku yang menjelaskan yang menyebutkan bahwa listrik itu mengalir dari plu ke minus. Istilah ini sering disebut dengan Arus Konvensional.
Mengapa demikian?
Hal ini berawal terjadi karena ilmuan pada awalnya mengira bahwa arus yang bergerak adalah proton bukan elektron. Sampai akhirnya ilmuan mengetahui bahwa yang sebenarnya mengalir dalam rangkaian listrik itu dalah elektron, bukan proton.
Penggunaan arus listrik dari plus ke minus ini tidak sepenuhnya salah, dapat anda gunakan dalam pembahasan sehari-hari. Hal ini karena oleh pergerakan elektron yang sangat cepat, seakan-akan proton juga seperti berjalan sangat cepat mengejar elektron.
Lalu Mengapa Arus Dapat Mengalir?
Setelah kita mengetahui sebenarnya arus itu adalah elektron bergerak, lantas apa yang penyebabkan elektron tersebut bisa terlepas dari lintasannya dan bergerak dalam satu penghantar seperti kabel misalnya?
Untuk dapat menggerakkan elektron tadi, syaratnya adalah tersedianya beda potensial antar 2 titik.
Kita akan belajar hal ini pada artikel Penjelasan Tegangan Listrik dan Satuan.
Semoga artikel Apa itu Arus Listrik? Penjelasan Termudah dapat menambah wawasan kita bersama. Jika bermanfaat, silahkan dibagikan menggunakan tombol share dibawah .