Penjelasan tentang Arus Listrik (Electric Current)

Arus listrik atau Electric Current merupakan muatan listrik yang mengalir melalui media konduktor dalam tiap satuan waktu. Pada dasarnya, muatan listrik dibawa oleh elektron dan proton di dalam sebuah atom. Proton bermuatan positif, sedangkan elektron bermuatan negatif. Namun, sebagian besar proton hanya bergerak di dalam inti atom. Jadi, tugas untuk membawa muatan dari satu tempat ke tempat lainnya ditangani oleh elektron. Hal ini dikarenakan sebagian besar elektron dalam bahan konduktor seperti logam bebas bergerak dari satu atom ke atom lainnya.

 

Atom dalam bahan konduktor memiliki banyak elektron bebas yang bergerak dari satu atom ke atom lainnya dengan arah yang acak (random atau tidak teratur) sehingga tidak mengalir ke satu arah tertentu. Akan tetapi saat diberikan tegangan pada konduktor tersebut, semua elektron bebas akan bergerak ke arah yang sama sehingga menciptakan aliran arus listrik. Biasanya, arus listrik atau electric current dilambangkan dengan huruf “I” yang artinya “intesity (intensitas)”. Sedangkan satuan arus listrik yaitu ampere yang biasa disingkat dengan huruf “A” atau “Amp”. 1 Ampere arus listrik bisa didefinisikan sebagai jumlah elektron atau muatan (Q atau Coulombs) yang melewati titik tertentu dalam 1 detik (I = Q/t).

 

Sedangkan dalam Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau konduktor yaitu berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R). Rumus Hukum Ohm yaitu I = V/R. Arus listrik bisa dianalogikan sebagai aliran air pada sebuah tangki air. Semakin besar tekanan airnya dan makin kecil hambatan pada pipa (ukuran pipa yang besar), maka jumlah aliran air juga bertambah banyak. Demikian juga dengan aliran arus listrik, semakin tinggi tegangan yang diberikan dan semakin kecil hambatan listrik pada suatu rangkaian, maka semakin besar juga arus listriknya. Tekanan air bisa mewakili tegangan listrik (V) sedangkan hambatan yang kecil (ukuran pipa yang besar) bisa mewakili hambatan listrik (R ).

 

Aliran Arus Listrik

 

Pada teori aliran arus listrik, kita mengenal ada dua teori tentang aliran arus listrik yaitu aliran arus listrik konvensional (conventional current flow) dan aliran elektron (electron flow).

 

 

Aliran Arus Listrik Konvensional (Conventional Current Flow)

 

Secara konvensional kita sering menyebutkan bahwa aliran listrik dalam suatu rangkaian elektronika adalah mengalir dari arah positif (+) ke arah negatif (-). Arah aliran arus konvensional ini adalah aliran arus yang menggunakan prinsip muatan, dimana arus listrik atau current sering didefinisikan sebagai aliran muatan listrik positif pada suatu penghantar dari potensial tinggi ke potensial rendah. Namun arah aliran arus listrik ini berlawanan dengan prinsip aliran elektron pada suatu penghantar. Konsep rangkaian dengan aliran arus listrik konvensional ini digunakan untuk mempermudahkan pemahaman terhadap arah aliran muatan listrik yaitu dari postif ke negatif.

 

Aliran Elektron (Electron Flow)

 

Arah aliran elektron ini berlawanan dengan arah aliran arus listrik konvensional. Pada dasarnya elektron merupakan partikel bermuatan negatif dan bergerak bebas yang ditarik ke terminal positif. Oleh karena itu, arah aliran listrik pada suatu rangkaian yaitu aliran elektron dari kutub negatif baterai (katoda) dan kembali lagi ke kutub positif baterai (anoda). Jadi, arah aliran elektron yaitu dari arah negatif (-) ke arah positif (+).

 

Arus Listrik DC dan Arus Listrik AC

 

Ada dua jenis arus listrik berdasarkan arah aliran listriknya. Arus listrik yang mengalir satu arah disebut dengan arus searah (DC). Contoh sumber arus searah yaitu sel surya, baterai, aki dan pencatu daya (power supply).

 

Sedangkan arus listrik yang mengalir dengan arah arus yang selalu berubah-ubah disebut dengan arus bolak-balik (AC). Pada umumnya bentuk gelombang AC yaitu gelombang sinus. Namun, pada aplikasi tertentu juga terdapat bentuk gelombang segitiga dan persegi. Contoh sumber arus bolak-balik adalah listrik PLN dan listrik yang dibangkitkan oleh generator listrik. Selain itu, gelombang audio dan gelombang radio juga merupakan bentuk gelombang AC.