Arus listrik adalah muatan dasar yang dimiliki oleh partikel penyusun atom yang melewati suatu titik tertentu yang besarnya diukur dalam satuan ampere. Arus terdiri dari partikel bermuatan yang selalu berpindah-pindah, biasanya adalah elektron, tetapi muatan apapun yang berpindah dapat menghasilkan arus.
Menurut konvensi lama, arus listrik positif diartikan yang memiliki arah yang sama dari aliran muatan positif yang dikandungnya, atau aliran dari bagian paling lemah positif dari sirkuit ke bagian paling negatif. Saat ini disebut dengan arus konvensional.
Kata sederhananya adalah gerakan aliran elektron ini akan menuju tempat yang lebih lemah tekanannya. Besar kecilnya arus listrik yang terjadi bergantung pada pembangkit listrik yang mengeluarkan tenaga tersebut.
Kecepatan perpindahan arus listrik disebut dengan laju arus yang dapat ditulis dengan simbol I dalam satuan Ampere. Arus listrik tersebut terjadi jika muatan listrik mengalir setiap detik, sehingga terdapat persamaan muatan listrik, arus listrik, dan waktu, dengan rumus sebagai berikut:
I = Q/t atau Q = I x t
Keterangan:
I = kuat arus listrik (A)
Q = banyaknya muatan Listrik (Coulomb)
T = waktu (s)
Jenis Arus Listrik
Dikutip dari Dasar Teknik Elektro oleh Hantje Ponto (2018: 45), aliran arus listrik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu arus searah dan arus bolak-balik.
Pada teknik atau aplikasi rumah tangga, arus sering kali dijelaskan dalam arus searah (DC) atau arus bolak balik (AC). Ini merujuk pada bagaimana arus bervariasi terhadap waktu. Arus searah, diproduksi sebagai contoh dari baterai dan diperlukan oleh hampir seluruh peralatan elektronik, adalah aliran dari bagian positif sirkuit ke bagian negatif.
Aliran ini biasanya dibawa oleh elektron, mereka akan berpindah melalui arah berlawanan. Arus bolak-balik adalah arus yang berbalik arah berulang-ulang
Berikut penjelasan tentang jenis-jenis arus listrik dan contohnya:
- Direct Current (DC)
Direct current atau arus searah merupakan arus listrik yang nilainya tidak berubah, yaitu hanya positif atau negatif dan mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu.
Sumber arus searah diperoleh dari elemen-elemen yang memberikan energi listrik yang mengalir secara merata setiap saat, seperti elemen volta, baterai, dan akumulator.
- Arus Bolak-balik (AC)
Alternating current atau arus bolak-balik merupakan arus listrik yang memiliki arah arus yang berubah-ubah dengan bolak-balik. Sifat arus listrik bolak-balik berbentuk gelombang sinusoida, sehingga memungkinkan pengaliran energi secara efisien.
Arus bolak-balik akan bergetar bolak-balik dalam konduktor tanpa tanpa muatan berpindah tiap jarak seiring waktu. Nilai waktu rata-rata arus bolak balik adalah nol, tetapi energi akan dikeluarkan pada satu arah, kemudian kebalikannya. Arus bolak-balik dipengaruhi oleh sifat-sifat listrik yang tidak dapat dilihat pada arus searah keadaan tunak, seperti induktansi dan kapasitas.
Sifat-sifat ini menjadi penting ketika rangkaian ditujukan pada respon transien, seperti ketika pertama kali diberi energi.
Arus AC banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti alat-alat elektronik yang dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia. Arus listrik bolak-balik dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang bernama generator pada pembangkit listrik.
Contoh Arus Listrik
Arus listrik merupakan aliran gerakan elektron dalam suatu rangkaian listrik yang memiliki banyak fungsi bagi kehidupan. Adapun berbagai macam contoh penggunaan arus listrik dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:
- Bola Lampu
Salah satu contoh arus listrik yang paling umum adalah penggunaan bola lampu. Bola lampu, baik lampu pijar konvensional maupun lampu LED modern, menggunakan arus listrik untuk menghasilkan cahaya.
Bola lampu biasanya terhubung ke sumber listrik melalui kabel listrik. Ketika saklar dinyalakan, arus mengalir dari sumber listrik ke bola lampu melalui kabel.
Ketika listrik mengalir melalui penghantar seperti kawat dalam bola lampu, energi listrik diubah menjadi energi cahaya dan panas, sehingga menghasilkan penerangan di sekitarnya.
- Arus Listrik PLN
Arus listrik yang digunakan di rumah sehari-hari berasal dari Perusahaan Listrik Negara (PLN). Proses menghasilkan arus listrik oleh PLN melibatkan berbagai tahapan, termasuk dari pembangkit tenaga listrik, transmisi, dan distribusi.
Setelah listrik dihasilkan dari pembangkit tenaga listrik, arus listrik tersebut dikirim melalui transmisi yang terdiri dari jaringan kabel tegangan tinggi. Transmisi ini memungkinkan listrik untuk melakukan perjalanan jarak jauh dari pembangkit listrik ke berbagai daerah.
PLN umumnya menyediakan arus bolak-balik dengan tegangan dan frekuensi standar yang dapat digunakan untuk menyalakan lampu di berbagai macam bangunan.
Selain itu, arus listrik PLN juga digunakan untuk mengoperasikan peralatan elektronik, seperti kulkas, AC, komputer, televisi, dan masih banyak lagi.
Studi mengenai medan listrik diciptakan oleh muatan diam yang disebut elektrostatis. Medan dapat divisualisasikan dengan set garis imajiner yang arahnya pada semua titik adalah sama dengan medan tersebut. Konsep ini pertama kali diperkenalkan Faraday, di mana kata ‘garis gaya’ terkadang masih digunakan.
Garis medan adalah jalur-jalur titik tempat muatan positif akan terlihat seperti dipaksa untuk berpindah di dalam medan tersebut; namun ini hanyalah konsep imajiner tanpa keberadaan yang sesungguhnya.
Medan menembus semua ruang di antara garis-garis tersebut. Garis gaya terpancar dari muatan diam memiliki beberapa sifat: pertama, mereka berawal dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif. Kedua, mereka harus masuk ke konduktor manapun pada sudut yang benar, ketiga, mereka tidak boleh memotong atau berdekatan antara satu sama lain.