TEGANGAN, ARUS DAN RESISTANSI

TEGANGAN, ARUS DAN RESISTANSI

Dua kuantitas yang biasa menjadi ukuran atau pengamatan dalam rangkaian elektronik adalah Tegangan dan Arus.

Tegangan dan Arus

Tegangan atau Voltage (dinyatakan dengan simbol V, atau kadang-kadang simbol E) antara dua titik adalah energi/kerja yang diperlukan untuk menggerakkan satu satuan muatan positif dari titik yang lebih negatif (potensial lebih rendah) ke titik yang

lebih positif (potensial lebih tinggi). Tegangan disebut juga beda potensial atau daya gerak listrik (GGL),satuan ukurannya adalah volt (V).

1 Joule adalah kerja yang diperlukan untuk menggerakkan

muatan listrik 1 C (coulomb) melewati tegangan 1 volt. Coulomb adalah satuan muatan listrik.

Tegangan dalam suatu rangkaian selalu ditunjukkan antara

dua titik. Namun juga sering mengatakan tegangan pada suatu titik dalam suatu rangkaian, yang artinya tegangan antara titik yang ditunjuk dengan tegangan nol (pertanahan/ground).

Tegangan dalam suatu rangkaian dibangkitkan dengan alat seperti baterai/ACCU (elektrokimia), generator (elektro magnetic), solar-cell (konversi dari energi foton ke listrik), dsb.

Arus (dinyatakan dengan symbol I ) adalah besarnya aliran muatan listrik yang melaluli sebuah titik. Satuan ukuran arus adalah ampere (A).  Arus sebesar 1 A sama dengan aliran muatan listrik 1 C per detik (1 C/s). Menurut perjanjian arus dalam suatu rangkaian dianggap mengalir dari potensial yang lebih positif ke potensial yang lebih negatif.

Arus selalu ditunjukkan melalui sebuah alat atau hubungan dalam sebuah rangkaian. Arus dibangkitkan dengan memberikan tegangan antara dua tempat dalam suatu alat atau rangkaian.

Beberapa kaidah sederhana mengenai tegangan dan arus :

1. Jumlah arus yang masuk ke dalam suatu titik dalam sebuah rangkaian sama  dengan jumlah  arus  yang  keluar  dari  titik tersebut. (Hukum Kirchoff tentang arus).

 2. Komponen-komponen yang dirangkai secara paralel (seperti gambar dibawah) mempunyai nilai tegangan yang sama pada kedua ujungnya.

Atau dapat dikatakan beda tegangan dari A ke B melalui satu jalur sama dengan beda tegangan melalui jalur satunya. Hal ini kadang-kadang dinyatakan sebagai “Jumlah tegangan dalam rangkaian tertutup adalah sama dengan nol”. (Hukum Kirchoff tentang tegangan).

3. Daya (kerja per satuan waktu) yang dikonsumsi oleh suatu alat/rangkaian adalah :

       P = VI

  

Satuan daya adalah watt (W), dimana 1 W = 1 J/s.

Daya bisa berubah menjadi panas (umumnya), bisa menjadi kerja mekanis (motor), bisa menjadi energi yang dipancarkan (lampu, pemancar), atau  menjadi  energi tersimpan (baterai, kapasitor).

Pada saat kita berhubungan dengan perubahan tegangan dan arus  secara periodik, maka persamaan P =  VI menyatakan sebagai persamaan daya sesaat.

Resistansi

Arus yang mengalir melalui konduktor adalah berbanding lurus dengan tegangan antara kedua ujung konduktor tersebut.

I = xV

 

Dimana x merupakan hambatan atau resistansi dari konduktor, yang kemudian dinyatakan dengan 1/R (Resistansi), persamaan menjadi :

I = (1/R) V = V/R     (Persamaan ini sebagai Hukum Ohm)

 R (resistansi) dalam satuan ohm ( Ω ).

Konduktor yang baik mempunyai resistansi sangat kecil (idealnya sebuah konduktor resistansinya nol).