Contoh Soal Rumus Arus Listrik dan Aplikasinya Dalam Kehidupan Sehari-hari

Arus listrik merupakan aliran atau pergerakan elektron dari potensial tinggi ke rendah. Dikutip dari situs Institutional Repository Universitas Diponegoro, arus listrik mengalir lewat penghantar yang bersifat konduktor.

Jenis arus litrik terdiri dari searah atau direct current (DC) dan bolak balik (alternative current/AC). Arus listrik yang mengalir dalam ruang tertutup memungkinkan perangkat elektronik dapat berfungsi dengan baik.

Pengertian dan Rumus Arus Listrik

Listrik mengalir dari kutub negatif ke positif, dengan adanya perbedaan potensi (tegangan) dan tahanan atau hambatan. Rumus arus listrik untuk mengetahui kekuatannya adalah:

• I = V/R

Keterangan:
I: arus (Ampere)
V: tegangan (Volt)
R: hambatan (Ohm).

Kekuatan arus listrik berbanding lurus terhadap tegangan, namun terbalik dengan hambatan. Artinya, kekuatan arus main besar seiring dengan peningkatan tegangan. Sedangkan terhadap hambatan, kekuatan arus makin besar jika nilai hambatan ditekan.

Dikutip dari Kartu Memori Fisika dan Kimia SMP, berikut rumus kuat arus listrik lainnya adalah:

• I = N.e / t
• I = q/t

Keterangan:
I: Kuat arus listrik (Ampere/A)
q: muatan listrik (Coloumb/C)
N: jumlah elektron
e: muatan satu elektron
t: selang waktu (sekon/s)

Contoh Soal Rumus Arus Listrik

Setelah mengetahui dan memahami rumus dari arus listrik, kamu dapat mencoba untuk latihan soal. Dengan mengerjakan latihan soal, kamu akan menjadi menjadi lebih paham tentang rumus arus listrik dan cara menghitungnya.

Dikutip dari buku IPA Fisika Jilid 3 yang ditulis oleh Mikrajuddin Abdullah, berikut contoh soal dan penjelasan arus listrik:

1. Dalam suatu kabel tembaga terjadi perpindahan 20 mC muatan selama 4 s. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir pada kabel tersebut?

Diketahui:
q = 20 mC = 0,02 C
t = 4 s

Pembahasan:
I = q/t
I = 0,02/4
I = 0,005 A
I = 5 mA.

Sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada kabel tersebut adalah sebesar 5 mA.

2. Sebuah rangkaian memiliki beda potensial di antara ujung-ujungnya sebesar 8 volt dan nilai hambatan sebesar 2 ohm. Hitunglah berapa arus listrik yang mengalir!

Diketahui:
V = 8 volt
R = 2 ohm

Pembahasan:
I = V/R
I = 8/2
I = 4 A.

Sehingga, arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut sebesar 4 A.

3. Dalam waktu 5 detik muatan listrik sebanyak 20 C mengalir melalui konduktor penghantar listrik. Berapa kuat arus listrik yang mengalir?

Diketahui:
t = 5 detik
q = 20 C

Pembahasan:
I = q/t
I = 20/5
I = 4 A.

4. Tiga buah hambatan dipasang seri dengan kekuatan 30 ohm, 40 ohm, dan 50 ohm. Dalam rangkaian tersebut juga terdapat sumber tegangan berdaya 60 volt, berapakah kuat arus listriknya?

Diketahui:
R₁ = 30 ohm, R₂ = 40 ohm, R₃ = 50 ohm dirangkai seri
V = 60 volt

Pembahasan:
Hambatan pengganti seri adalah:
R_s = R₁ + R₂ + R₃
R_s = 30 W + 40 W + 50 W
R_s = 120 W > besar hambatan pengganti

I = V/R
I = 60 volt/120 W
I = 0,5 A.

5. Dua hambatan dirangkai paralel masing-masing sebesar 4 ohm, dengan sumber tegangan berkekuatan 3 volt. Hitungkah kuat arus listriknya!

Diketahui:
R₁ = 4 ohm, R₂ = 4 ohm
V = 3 volt

Pembahasan:
Besarnya hambatan pengganti pada seri paralel adalah:
1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂
1/R_p = 1/4 + 1/4
1/R_p = 2/4
R_p = 2 W > besarnya hambatan pengganti

I = V/R
I = 3 volt/2 W
I = 1,5 A.

Aplikasi Rumus Kuat Listrik

Penerapan rumus kuat listrik dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Terutama untuk arus searah dengan aliran konstan dari kutub negatif ke positif. Beberapa contohnya adalah:

Arus searah:

• Lampu LED
• Komputer
• Baterai
• Televisi
• Radio
• Smartphone.

Penerapan arus DC dicirikan dengan daya tempuh yang tidak terlalu jauh. Hal ini dikarenakan kekuatan arus makin melemah seiring waktu.

Arus bolak-balik

• Generator
• Aliran listrik dari PLN
• Berbagai perlengkapan dapur, lampu, dan elektronik lainnya.

Penggunaan arus AC ditandai dengan jarak tempuhnya yang lebih jauh dengan kekuatan stabil. Sebagian gadget, misal laptop, mengubah arus DC menjadi AC sehingga bisa digunakan. Penjelasan tentang contoh soal rumus kuat arus litrik dan penerapannya ini semoga bisa memperluas wawasan kamu ya detikers.

Video Kemendiktisaintek: Peminat MIPA Itu Menurun Sekarang, Khususnya Fisika

Video Kemendiktisaintek: Peminat MIPA Itu Menurun Sekarang, Khususnya Fisika