Hai Quipperian, siapa yang sering mati listrik di rumah? Saat terjadi pemadaman listrik, tentunya sebagian aktivitas Anda akan terganggu, terutama aktivitas yang melibatkan aliran listrik di dalamnya. Apakah Anda tahu apa yang terjadi ketika listrik padam? Ya benar sekali. Saat listrik padam, tidak ada muatan yang mengalir pada kabel. Saat listrik menyala, maka muatan mengalir kembali. Jenis aliran muatan ini adalah contoh fenomena listrik dinamis. Kamu tahu. Apa yang dimaksud dengan listrik dinamis? Yuk, lihat selengkapnya!
Pengertian Listrik Dinamis
Listrik dinamis adalah aliran muatan listrik dalam rangkaian tertutup akibat perbedaan tegangan. Aliran muatan dapat berupa aliran muatan listrik positif atau aliran elektron. Aliran muatan listrik positif disebut juga dengan aliran arus listrik. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Sementara itu, elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi. Artinya, arah aliran arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron. Perhatikan rangkaian listrik dinamis pada baterai berikut.
Sumber: Video Quipper
Tanda merah menunjukkan arah arus listrik, yaitu dari terminal positif aki ke terminal negatif. Sedangkan tanda ungu menunjukkan arah aliran elektron yaitu dari kutub negatif baterai ke kutub positif. Fungsi listrik dinamis adalah sebagai sumber arus listrik bagi semua alat elektronik atau perangkat yang membutuhkan listrik di dalamnya.
Komponen Listrik Dinamis
Untuk menghasilkan listrik dinamis diperlukan beberapa komponen yaitu sebagai berikut.
Sumber tegangan
Sumber tegangan adalah komponen yang dapat menghasilkan beda tegangan antar kutub penghantar. Seperti yang Anda ketahui, arus listrik dan elektron akan mengalir jika terjadi perbedaan tegangan atau beda potensial pada kutub-kutubnya. Sumber tegangan terbagi menjadi dua yaitu sumber tegangan yang menghasilkan arus searah (DC) dan sumber tegangan yang menghasilkan arus bolak-balik (AC). Contoh sumber arus searah (DC) adalah baterai dan akumulator. Sedangkan sumber arus AC antara lain genset dan dinamo seperti listrik dari PLN.
Rintangan
Hambatan atau resistor adalah komponen yang berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik. Mengapa harus dihambat? Sehingga aliran arus listrik dapat dikendalikan. Semakin besar hambatannya, semakin kecil arus listrik yang akan mengalir. Hal ini bisa dianalogikan ketika pipa-pipa di rumah Anda mampet. Semakin banyak penyumbatan, semakin sedikit air yang bisa mengalir. Hambatan listrik dapat disusun secara seri, paralel, atau kombinasi keduanya.
Kawat Konduktor
Kawat penghantar adalah komponen yang menjadi tempat mengalirnya muatan listrik. Contoh konduktor adalah kabel yang biasa Anda temui di rumah.
Properti Listrik Dinamis
Sifat kelistrikan dinamis adalah sebagai berikut.
- Ada aliran muatan di kawat konduktor karena perbedaan tegangan.
- Hanya dapat terjadi di sirkuit tertutup.
- Menghasilkan aliran arus listrik.
Contoh Listrik Dinamis
Tentu Anda memiliki remote tv bukan? Di bagian belakang remote terdapat tempat khusus untuk baterai. Coba perhatikan baterainya! Di kompartemen baterai ada tanda + dan -. Tanda menunjukkan lokasi terminal baterai. Terminal positif baterai harus sejajar dengan terminal negatif baterai lain dan sebaliknya. Sehingga jika penempatan baterai terbalik maka remote tidak dapat digunakan. Mengapa demikian? Jika kutub baterai yang sama disejajarkan, tidak akan ada perbedaan voltase pada keduanya. Akibatnya, muatan listrik tidak dapat mengalir. Itu adalah contoh listrik dinamis di sekitar Anda.
Formula Listrik Dinamis
Seperti yang Anda ketahui bahwa listrik dinamis akan menghasilkan arus listrik atau aliran muatan listrik. Besarnya muatan yang mengalir setiap detik disebut arus listrik. Secara matematis, cara menghitung kuat arus listrik pada listrik dinamis dinyatakan sebagai berikut.
Dengan:
SAYA = kuat arus listrik (A);
Q = muatan listrik (C); Dan
T = waktu (s).
Jika ada arus listrik yang kuat, pasti ada energi listrik. Untuk mengetahui energi listrik, gunakan SUPER “Quipper Solution” di bawah ini.
Dengan:
W = energi listrik (J);
V = tegangan (volt); Dan
Q = muatan listrik (C).
Apa Penyebab Listrik Dinamis?
Listrik dinamis identik dengan aliran muatan. Aliran muatan disebabkan oleh perbedaan tegangan antara dua titik. Pada prinsipnya aliran muatan hampir sama dengan aliran air, dimana air akan mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Nah, perbedaan ketinggian bisa dianalogikan dengan perbedaan tegangan.
Manfaat Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-hari
Manfaat listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
- Listrik dinamis digunakan sebagai sumber arus untuk menyalakan lampu di rumah-rumah penduduk.
- Sebagai sumber arus untuk menyalakan kipas angin dan AC.
- Sebagai sumber arus untuk mengisi ulang baterai HP.
- Sebagai sumber energi untuk kendaraan listrik.
- Nyalakan starter sepeda motor dengan baterai.
- Remote tv bisa digunakan karena sudah terpasang baterai di dalamnya.
Perbedaan antara Listrik Dinamis dan Listrik Statis
Sebelum membahas listrik dinamis, mungkin kamu sudah pernah belajar tentang listrik statis. Lalu, apa perbedaan listrik dinamis dan listrik statis? Perbedaan antara keduanya adalah bahwa dalam listrik dinamis, ada aliran muatan listrik yang terus menerus karena perbedaan tegangan. Artinya, jumlah muatan listrik yang mengalir dalam listrik dinamis dapat berubah-ubah. Sedangkan pada listrik statis, besaran muatan akan selalu sama dan muatan tidak akan mengalir (statis).
Contoh Soal Listrik Dinamis
Untuk mengasah kemampuan Anda, mari kita lihat contoh soal berikut.
Contoh Soal 1
Arus listrik dalam sebuah kawat konduktor bernilai 10 A. Berapa lama muatan 2.400 C melewati konduktor?
Diskusi:
Dikenal:
SAYA = 10 A
Q = 2.400 C
diminta: T =…?
Diskusi:
Untuk mencari waktu, gunakan rumus kuat arus listrik sebagai berikut.
Jadi, waktu yang dibutuhkan adalah 4 menit.
Contoh Soal 2
Untuk memindahkan muatan 600 C dari satu titik ke titik lainnya, diperlukan energi listrik sebesar 1.200 J. Sumber tegangan apa yang harus digunakan?
Diskusi:
Dikenal:
Q = 600 C
W = 1200 J
diminta: V =…?
Diskusi:
Untuk mengetahui voltase, gunakan SUPER “Quipper Solution” berikut.
Jadi tegangan yang harus digunakan adalah 2 volt.
Contoh Soal 3
Pada sebuah kawat penghantar arus listrik yang mengalir selama 2 menit adalah 0,5 A. Berapakah muatan listriknya?
Diskusi:
Dikenal:
T = 2 menit = 120 detik
SAYA = 0,5 A
diminta: Q =…?
Menjawab:
Jadi, muatan listriknya adalah 60 C.
Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, buruan gabung dengan Quipper Video. Salam Quippers!