Page 166 - Diktat Fisika SMA Kelas X

A. Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran muatan listrik secara terus menerus dalam suatu penghantar.
Ada dua jenis muatan listrik yang mengalir, yaitu muatan positif (+) dan muatan negates (-).
Muatan listrik negative (elektron) mengalir di dalam penghantar, apabila aliran muatan listrik
terjadi di dalam larutan elektrolit, yang mengalir adalah ion positif dan ion negative.
Perhatikan gambar di bawah ini!
Di dalam penghantar listrik (logam) banyak terdapat l
elektron bebas yang dapat berpindah (mengalir) bila terdapat - - -
medan listrik yang mempengaruhinya. Sebab dengan adanya A
medan listrik, terdapat gaya coulomb yang menggerakkan - - -
elektron. R S
F = E . q’
Sedangkan medan listrik terjadi karena adanya beda potensial antara ujung-ujung
penghantar.
atau

Elektron bergerak dari potensial listrik rendah (-) ke potensial listrik tinggi (+). Tetapi
arah gerak elektron bukan merupakan arah aliran listrik. Arah arus listrik sesuai dengan arah
gerak muatan listrik positif, yaitu dari potensial listrik tinggi (+) ke potensial listrik rendah (-).
Berdasarkan gambar di atas, elektron mengalir dari bidang S ke bidang R, serangkan
arus listrik mengalir dari bidang R ke bidang S. Kecepatan elektron bebas yang bergerak di
dalam suatu penghantar akibat adanya beda potensial pada ujung-ujung penghantar adalah
konstan. Konstanta ini biasanya disebut dengan kecepatan hanyut (drift velocity).
Sebenarnya kecepatan gerak elektron itu semula dipercepat, tetapi karena elektron
bebas di dalam suatu penghantar pada saat bergerak mengalami gesekan dan benturan dengan
atom-atom lain, maka kecepatan geraknya menjadi beraturan. Apabila pemindahan muatan
total arahnya tetap, maka disebut arus searah (direct current).

B. Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik adalah besarnya muatan listrik yang mengalir dalam suatu
penghantar setiap detik.

Dengan: i = kuat arus listrik (A)
q = muatan listrik (coulomb)
t = selang waktu (sekon)

Berdasarkan gambar di atas, terdapat potongan penghantar sepanjang RS (l) dengan
luas penampang (A) dan terdapat elektron (e) sebanyak n dalam setiap detik. Besarnya arus
listrik adalah:

Dengan: i = kuat arus listrik (A)
v = kecepatan hanyut elektron (m/s)
2
A = luas penampang penghantar (m )
-9
e = muatan elektron (1,6 x 10 coulomb)
3
n = jumlah elektron per satuan volume (buter/m )

B u k u F i s i k a S M A K e l a s X Page 157