LISTRIK DC

 

Arus listrik searah (Direct Current atau DC) adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah.

Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung positif sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang “tampak” mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Contoh dari penggunaan listrik arus searah yaitu penyaluran tenaga listrik komersil yang pertama (dibuat oleh Thomas Alfa Edison di akhir abad ke 19) menggunakan listrik arus searah. Generator komersiel yang pertama di dunia juga menggunakan listrik arus searah.

Di tahun 1883, Nicola Tesla dianugerahi hak paten untuk penemuannya, arus bolak-balik fase banyak. Pada bulan Mei 1883, dia menyampaikan kuliah klasik kepada The American Institute of Electrical Engineers:”A New System of Alternating Current Motors and Tranformers.”

Karena listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, di zaman sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus bolak-balik.

Walaupun begitu, pada saat pertama peluncuran arus listrik bolak-balik, arus listrik searah masih tetap digunakan. Bahkan, ada yang tidak mau menerima arus bolak-balik.

Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, listrik arus searah (DC) dapat dihasilkan dengan cara merubah Arus bolak-balik (AC) menjadi Arus Searah (DC) dengan menggunakan suatu alat yang disebut Power Supply atau Adaptor.

Sebagai dasar dari rangkaian Power Supply adalah sebuah komponen diode yang dapat berfungsi sebagai penyearah, artinya adalah dapat merubah dan menyearahkan arus bolak-balik (AC) menjadi Arus Searah (DC).

1. Tuliskan bunyi hukum Ohm dan tulis persamaannya, kemudian kerjakan soal berikut:

Arus listrik sebesar 4 A mengalir melalui sebuah resistor 10 Ω. Berapakah tegangan yang dibaca oleh voltmeter yang dihubungkan pada ujung-ujung resistor?

Dik. I = 4 A

R = 10 Ω

Dit. V

Jawab.

Pada dasarnya, bunyi dari Hukum Ohm adalah : “Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial/tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

Secara matematis, Hukum Ohm diatas dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti di bawah ini:

V=I×R(Volt,V)

I=V/R(Ampere,A)

R=V/I(Ohm,Ω)

Maka berdasarkan teori tersebut, voltmeter yang dihubungkan pada ujung-ujung resistor dengan hambatan 10 Ω akan menunjukkan tegangan sebesar :

V=I×R=4×10=40V

2. Apa yang dimaksud dengan konduktor dan isolator listrik? Berikan sedikitnya tiga contoh.

Konduktor adalah suatu zat atau bahan yang daat menghantarkan arus listrik, baik itu zat padat, cair, ataupun gas karena sifat dari zat atau benda tersebut yang konduktif. Ciri-ciri konduktor yang baik adalah memiliki tahanan jenis yang kecil. Contohnya: Emas, Tembaga, Perak, Aluminium, Zink, Besi, dll.

Isolator adalah suatu zat atau bahan yang tidak dapat atau sulit untuk melakukan perpindahan muatan listrik, atau secara umum isolator adalah penghambat aliran listrik. Contohnya: kertas, kaca, teflon, karet, plastik, dll.

Kombinasi penggunaan konduktor dan isolator dalam kehidupan sehari-hari contohnya adalah cerek atau teko, panci, solder, dan magic jar.

3. Tuliskan bunyi hukum I Kirchhoff kemudian kerjakan soal berikut. Tentukan nilai dan arah kuat arus I. (Gambar 1.2)

Dik.  I1 = 3 A (masuk)

I2 = 2 A (keluar)

I3 = 2A (keluar)

Dit.  Nilai dan arah arus I

Jawab.

Pada dasarnya, bunyi dari hukum I Kirchhoff adalah, “Arus total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut”.

Secara matematis, Hukum I Kirchhoff diatas dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti di bawah ini:

∑Imasuk=∑Ikeluar

Maka berdasarkan teori tersebut, arah dan nilai arus I dapat ditentukan dengan melihat arah arus mana yang lebih kecil, kemudian memberikan nilai I sehingga :

∑Imasuk=∑Ikeluar

I1=I2+I3

Masukkan nilai I1, I­2, dan I3.

3≠2+2

3>2+2

Dari nilai di atas didefinisikan bahwa Imasuk tidak sama dengan Ikeluar, dan Imasuk > Ikeluar. Untuk menjadikan I masuk = I keluar, maka arah arus I adalah masuk. Dan nilainya dapat ditentukan dengan :

I1+I=I2+I3

3+I=2+2

I=4−3=1A