ELECTRICITY AND MAGNETISM: Listrik Dinamis dan Arus Listrik

Definisi

Listrik Dinamis adalah listrik yang berubah-ubah atau bisa bergerak dan sering disebut dengan arus listrik. Arus listrik ini berasal dari aliran elektron yang mengalir terus-menerus dari kutub negatif menuju kutub positif, dari potensial tinggi menuju potensial rendah dari sumber beda potensial (tegangan). Pada sebuah rangkaian listrik dinamis, terdapat beberapa komponen yang harus diperhatikan; seperti sumber listrik, hambatan dan susunan rangkaian.

JIka tersambung dengan suatu penghantar, dua tempat yang memiliki beda potensial bisa menyebabkan munculnya arus listrik. Arus listrik bisa ada jika terdapat perpindahan elektron. Ada dua jenis arus listrik yakni arus AC (bolak-balik) dan DC (searah), yang pada umumnya arus listrik melalui kawat penghantar setiap satuan waktu, untuk jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut dengan kuat arus listrik.

Rumus

Keterangan:

I = kuat arus listrik (A)

Q = jumlah muatan listrik (Coulomb)

t = selang waktu (s)

Contoh Soal

Soal 1

Dinyatakan kuat arus pada potongan kawat penghantar yaitu 20 A. Berapa menit waktu yang diperlukan oleh muatan sebesar 9.600 °C untuk bisa mengalur melewati penampang tersebut?

Penyelesaian

Diketahui:
I = 20 A
Q = 9.600 °C

Ditanya: L = ?

Jawab:
I = Q/t
t = Q/I
t = 9.600 °C / 20 A
t = 480 s atau 8 menit

Andre Marie Ampere

Fisikawan dan ilmuwan asal Perancis, André-Marie Ampère, lahir pada 20 Januari 1775 di wilayah St. Nizier, Lyon dan dibesarkan dalam rumah keluarganya sendiri di Polèmièux-au-Mont-d’Or. Diakui dunia pengetahuan sebagai genius serba bisa sekaligus salah satu pelopor bidang elektrodinamika (listrik dinamis), Ampere merupakan ilmuwan pertama yang mengembangkan pengamatan terhadap fenomena listrik dan magnet; jika dua batang konduktor diletakkan berdampingan dan keduanya diberi aliran listrik searah, kedua konduktor tersebut akan saling tarik menarik. Sebaliknya, jika dialiri arus bolak-balik, keduanya akan saling tolak menolak. Sebuah pengamatan sederhana memang, tapi fenomena tersebut sekaligus menjadi dasar ilmu pengetahuan modern yang dikenal sebagai elektro-magnetik.

Meneruskan penelitian Hans Christian Ørsted, ahli fisika kelahiran Denmark, yang menemukan jarum kompas bergerak jika ditaruh di dekat kawat berarus listrik, Ampere menggabungkan riset tersebut dengan medan magnet. Ia menemukan kumparan berarus listrik bisa bersifat sebagai magnet yang kuat. Bergantung pada jenis aliran listrik, kumparan bisa saling menarik atau menolak satu sama lain. Menggunakan matematika untuk membuat simpulan percobaannya sendiri, salah satu sumbangan terbesar fisikawan Perancis pada dunia dikenal dengan nama Hukum Ampere, besar aksi dan reaksi dua kumparan beraliran listrik berbanding lurus dengan panjang kawat dan intensitas arus - teorem dasar yang menjadi cikal bakal cabang ilmu elektro-magnetik dalam fisika modern. Pada 10 Juni 1836, André-Marie Ampère meninggal dunia di Marseille, Perancis. Satu hal unik sempat tercatat dalam surat wasiat fisikawan besar ini: pada batu nisannya, supaya dituliskan 'Tandem Felix (akhirnya bahagia)'. Frase ini memaksa seluruh dunia berdoa bahwa tulisan tersebut berarti secara harfiah mengingat lebih dari separuh masa kehidupan ilmuwan tulen ini dipenuhi dengan tekanan batin berkepanjangan.