Materi 2 dari 14 · Stasiun 1
Arus listrik
Setelah materi ini, kamu bisa:
- Bisa menjelaskan arus sebagai banyaknya muatan yang lewat setiap detik.
- Bisa menghitung arus dari muatan dan waktu, dan memakai satuan ampere.
- Bisa menjelaskan bahwa arus tidak berkurang setelah melewati komponen.
- Bisa membedakan arah arus konvensional dan arah gerak elektron.
Sebaiknya sudah belajar:
Menghitung kendaraan di gerbang tol
Petugas tol tidak peduli seberapa cepat tiap mobil. Yang dicatat adalah berapa mobil lewat dalam satu menit.
Arus listrik dihitung dengan cara yang sama. Bukan kecepatan elektronnya, tapi seberapa banyak muatan yang lewat di satu titik setiap detik.
Rumus arus
Arus diberi lambang I. Satuannya ampere (A), dinamai dari André-Marie Ampère.
I = Q ÷ t
Q = muatan dalam coulomb, t = waktu dalam detik. Jadi 1 ampere = 1 coulomb per detik.
Arus di elektronika kecil sering ditulis dalam mA. LED biasa memakai sekitar 10–20 mA. Pin ESP32 sebaiknya tidak dibebani lebih dari sekitar 20 mA.
Tebak dulu
Sebuah lampu dirangkai dengan baterai. Ada alat ukur arus sebelum lampu dan sesudah lampu.
- Angka mana yang lebih besar?
- Sebelum lampu, karena sebagian arus dipakai lampu
- Sesudah lampu
- Sama persis
Jawaban
Sama persis. Sama persis. Muatan tidak hilang di dalam lampu. Kamu akan melihatnya sendiri di kartu berikutnya.
Ukur di tiga tempat
Rangkaian ini punya tiga amperemeter (alat ukur arus): di dekat kutub +, sesudah resistor, dan di jalur kembali. Jangan pusingkan dulu angka volt dan ohm di penggeser. Ubah sesukamu, lalu bandingkan ketiga amperemeter.
Simulasi interaktif tersedia saat JavaScript aktif.
Ketiga amperemeter selalu sama. Dalam satu jalur, arus sama di mana pun diukur. Yang berubah hanya besar arusnya untuk seluruh jalur sekaligus.
Arah arus, dua versi
Ketuk keduanya. Versi pertama yang dipakai di skema dan buku.
- Arah arus konvensional
- Dari kutub + ke kutub −, lewat rangkaian di luar baterai. Ini kesepakatan lama, dibuat sebelum elektron ditemukan. Semua skema dan rumus memakai arah ini.
- Arah gerak elektron
- Kebalikannya, dari − ke +. Elektron bermuatan negatif, jadi bergerak berlawanan dengan arah arus konvensional.
Keduanya menggambarkan kejadian yang sama. Di Teknol, "arah arus" selalu berarti arah konvensional, kecuali disebut lain.
Hitung sendiri
Ingat, arus = muatan ÷ waktu (I = Q ÷ t).
- Muatan 6 coulomb lewat dalam 3 detik. Berapa arusnya?
Jawaban
2 A. I = 6 ÷ 3 = 2 A.
- Arus 0,5 A mengalir selama 1 menit. Berapa coulomb muatan yang lewat?
Jawaban
30 C. Q = 0,5 × 60 = 30 C.
- Sebuah LED dialiri 20 mA. Berapa ampere?
Jawaban
0.02 A. 20 ÷ 1.000 = 0,02 A.
Benar atau salah?
- "Arus berkurang sedikit demi sedikit saat melewati setiap komponen."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Arus yang masuk sebuah komponen sama dengan yang keluar. Yang berkurang adalah energi, bukan jumlah muatan yang lewat.
- "Arah arus pada skema sama dengan arah gerak elektron."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Skema memakai arah konvensional (+ ke −). Elektron bergerak sebaliknya.
- "Arus 2 A berarti setiap elektron bergerak 2 meter per detik."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Ampere mengukur banyaknya muatan per detik, bukan kecepatan. Elektron di kabel sebenarnya bergerak sangat lambat.
Selesai
- Arus = banyaknya muatan yang lewat per detik. I = Q ÷ t, satuan ampere.
- Dalam satu jalur, arus sama di semua titik. Arus tidak habis di komponen.
- Arah arus konvensional dari + ke −. Elektron bergerak sebaliknya.
Pancingan
Tadi kamu melihat arus berubah saat volt diubah. Apa sebenarnya volt itu, dan kenapa ia membuat muatan bergerak? Itu Tegangan.
Berikutnya
Referensi
- Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, bab tentang arus dan hambatan.
- Espressif, ESP32 Series Datasheet, bagian karakteristik listrik GPIO (arus keluaran pin).
Draf AI. Belum direview manusia. Batas arus pin ESP32 perlu dicek ke lembar data versi terbaru.
Kode materi l2 · versi 0.1 · 2026-10-06