Hai Quipperian, siapa yang di rumahnya sering pemadaman? Saat pemadaman, pasti beberapa aktivitasmu akan terganggu, terlebih lagi aktivitas yang melibatkan kelistrikan di dalamnya. Tahukah kamu apa yang terjadi saat listrik padam? Ya, benar sekali. Saat listrik padam, tidak ada muatan yang mengalir pada kabel. Saat listrik nyala, barulah muatan-muatan itu mengalir kembali. Aliran muatan semacam ini merupakan contoh gejala listrik dinamis, lho. Apa yang dimaksud listrik dinamis? Yuk, simak selengkapnya!
Pengertian Listrik Dinamis
Listrik dinamis adalah aliran muatan listrik di dalam rangkaian tertutup karena perbedaan tegangan. Aliran muatannya bisa berupa aliran muatan listrik positif maupun aliran elektron. Aliran muatan listrik positif disebut juga sebagai aliran arus listrik. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi menuju potensial rendah. Sementara itu, elektron mengalir dari potensial rendah menuju potensial tinggi. Itu artinya, arah aliran arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron. Perhatikan rangkaian listrik dinamis pada baterai berikut.
Sumber: Quipper Video
Tanda warna merah menunjukkan arah arus listrik, yaitu dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif. Sedangkan tanda ungu menunjukkan arah aliran elektron, yaitu dari kutub negatif baterai menuju kutub positif. Fungsi listrik dinamis adalah sebagai sumber arus listrik bagi semua perangkat elektronik atau perangkat yang membutuhkan kelistrikan di dalamnya.
Komponen Listrik Dinamis
Untuk menghasilkan listrik dinamis, diperlukan beberapa komponen, yaitu sebagai berikut.
Sumber Tegangan
Sumber tegangan merupakan komponen yang bisa menghasilkan perbedaan tegangan antarkutub penghantar. Seperti kamu ketahui, arus listrik maupun elektron akan mengalir jika ada perbedaan tegangan atau beda potensial di kutub-kutubnya. Sumber tegangan dibagi 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 aki. Sementara itu, sumber arus AC meliputi generator dan dinamo, seperti arus listrik dari PLN.
Hambatan
Hambatan atau resistor merupakan komponen yang berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik. Mengapa harus dihambat? Agar aliran arus listrik bisa dikendalikan. Semakin besar hambatannya, semakin kecil arus listrik yang akan mengalir. Hal ini bisa dianalogikan saat saluran pipa di rumahmu tersumbat. Semakin banyak sumbatan, semakin sedikit air yang bisa mengalir. Hambatan listrik bisa dirangkai secara seri, paralel, atau gabungan keduanya.
Kawat Penghantar
Kawat penghantar adalah komponen yang menjadi tempat mengalirnya muatan-muatan listrik. Contoh penghantar adalah kabel yang biasa kamu jumpai di rumah.
Sifat-Sifat Listrik Dinamis
Adapun sifat-sifat listrik dinamis adalah sebagai berikut.
- Terjadi aliran muatan di dalam kawat penghantar akibat perbedaan tegangan.
- Hanya bisa terjadi pada rangkaian tertutup.
- Menghasilkan aliran arus listrik.
Contoh Listrik Dinamis
Tentu kamu memiliki remote tv, kan? Di bagian belakang remote, ada tempat khusus untuk baterai. Coba kamu perhatikan tempat baterainya! Di tempat baterai terdapat tanda + dan -. Tanda itu menunjukkan letak kutub-kutub baterai. Kutub positif baterai harus sejajar dengan kutub negatif baterai yang lain dan sebaliknya. Nah jika penempatan baterainya terbalik, pasti remote tidak dapat digunakan. Mengapa demikian? Jika kutub baterai yang sama disejajarkan, tidak akan ada perbedaan tegangan di dalamnya. Akibatnya, muatan listrik tidak bisa mengalir. Itulah contoh listrik dinamis di sekitarmu.
Rumus Listrik Dinamis
Seperti kamu ketahui bahwa listrik dinamis akan menghasilkan arus listrik atau aliran muatan listrik. Banyaknya muatan yang mengalir setiap sekonnya disebut sebagai kuat arus listrik. Secara matematis, cara menghitung kuat arus listrik pada listrik dinamis dinyatakan sebagai berikut.
Dengan:
I = kuat arus listrik (A);
q = muatan listrik (C); dan
t = waktu (s).
Jika ada kuat arus listrik, pasti ada energi listrik. Untuk mencari energi listrik, gunakan SUPER “Solusi Quipper” berikut ini.
Dengan:
W = energi listrik (J);
V = tegangan (volt); dan
q = muatan listrik (C).
Apa Penyebab Terjadinya Listrik Dinamis?
Listrik dinamis identik dengan aliran muatan. Terjadinya aliran muatan itu disebabkan oleh adanya perbedaan tegangan antara dua titik. Pada prinsipnya, aliran muatan hampir sama seperti aliran air, di mana air akan mengalir dari tempat yang tinggi menuju tempat yang rendah. Nah, perbedaan ketinggian itu bisa dianalogikan dengan perbedaan tegangannya.
Manfaat Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-Hari
Adapun manfaat listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
- Listrik dinamis digunakan sebagai sumber arus untuk menghidupkan lampu di rumah-rumah penduduk.
- Sebagai sumber arus untuk menghidupkan kipas angin dan AC.
- Sebagai sumber arus untuk mengisi ulang baterai HP.
- Sebagai sumber energi bagi kendaraan listrik.
- Menyalakan starter sepeda motor oleh aki.
- Remote tv bisa digunakan karena ada baterai yang terpasang di dalamnya.
Perbedaan Listrik Dinamis dan Listrik Statis
Sebelum pembahasan listrik dinamis, mungkin kamu sudah pernah belajar tentang listrik statis. Lalu, apa perbedaan listrik dinamis dan listrik statis? Perbedaan keduanya adalah pada listrik dinamis, terjadi aliran muatan listrik secara terus menerus akibat perbedaan tegangan. Artinya, jumlah muatan listrik yang mengalir pada listrik dinamis bisa berubah. Sementara pada listrik statis, jumlah muatannya akan selalu tetap dan muatannya tidak mengalir (statis).
Contoh Soal Listrik Dinamis
Untuk mengasah kemampuanmu, yuk simak contoh soal berikut.
Contoh Soal 1
Kuat arus listrik di suatu kawat penghantar terukur 10 A. Berapa waktu yang dibutuhkan oleh muatan 2.400 C untuk melalui penghantar tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
I = 10 A
q =2.400 C
Ditanya: t =…?
Pembahasan:
Untuk mencari waktu, gunakan rumus kuat arus listrik sebagai berikut.
Jadi, waktu yang dibutuhkan adalah 4 menit.
Contoh Soal 2
Untuk memindahkan muatan sebanyak 600 C dari satu titik ke titik yang lain, dibutuhkan energi listrik sebesar 1.200 J. Berapakah sumber tegangan yang harus digunakan?
Pembahasan:
Diketahui:
q = 600 C
W = 1.200 J
Ditanya: V =…?
Pembahasan:
Untuk mencari tegangan, gunakan SUPER “Solusi Quipper” berikut.
Jadi, tegangan yang harus digunakan adalah 2 volt.
Contoh Soal 3
Di sebuah kawat penghantar terukur kuat arus listrik yang mengalir selama 2 menit adalah 0,5 A. Berapakah muatan listriknya?
Pembahasan:
Diketahui:
t = 2 menit = 120 s
I = 0,5 A
Ditanya: q =…?
Jawab:
Jadi, muatan listriknya adalah 60 C.
Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!