Arus Listrik dalam Logam

 

Suatu muatan listrik dapat diterbitkan dengan melepaskan elektron dari ikatannya karena adanya tegangan listrik. Secara fisis suatu bahan akan bersifat sebagai penghantar listrik yang baik jika elektron-elektron atom-atom dalam bahan mudah terlepas dari ikatannya. Andaikan banyaknya muatan yang melewati suatu penampang penghantar adalah q dalam selang waktu (gbr 11.3), maka arus listrik yang melalui penampang tersebut didefinisikan sebagai:

 

Gambar 11.3 Kawat logam dialiri arus listrik 

 

 

(11.3)

* Arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu.

* Arah arus listrik berlawanan dengan gerak muatan negatif.

* Arus listrik mengalir dari tempat berpotensial tinggi ke berpotensial rendah.

Bila jumlah muatan per-satuan volume adalah N dan satuan muatan dasar e, maka besar rapat muatan p = ne. Andaikan pula laju rata-rata pembawa muatan adalah v dan setelah waktu dt, maka banyaknya muatan dq=NeAvdt, sehingga pers.(11.3) menjadi:

 

 

(11.4)

Selanjutnya bila didefinisikan rapat arus (J) = arus/luas penampang, maka:

 

 

(11.5)

Jadi rapat arus sebanding dengan laju rata-rata pembawa muatan V.

Contoh 1: Arus pada kumparan kawat berubah dengan waktu menurut hubungan : I(t) = 4 + 2t2 dengan I dalam ampere dan t dalam detik.

a. Berapa muatan yang melaui penampang kawat antara t = 5 detik dan t = 10 detik.

b. Berapa arus rata-rata interval waktu tersebut.

Penyelesaian : Dari pers. (11.3),

a.

= 706,7 � 103,3 = 603,4 Coulomb

 

b. Coulomb / S

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s