Sumber Arus Listrik
Sumber arus atau sumber tegangan adalah alat yang dapat mengakibatkan setiap titik pada suatu penghantar terjadi beda potensial. Berdasarkan sumber energinya, sumber arus dapat dihasilkan dari:
- Energi kimia, contoh ; elemen primer dan elemen sekunder
- Elektromagnetik, contoh ; dinamo
- Energi matahari, contoh ; sel surya
Elemen Primer dan Elemen Sekunder
1. Elemen primer
Elemen primer adalah sumber arus listrik yang tidak dapat diperbaharui ketika sudah habis.
Sumber tegangan yang termasuk elemen primer :
- Elemen Volta
- Elemen Kering (baterai)
- Elemen Daniell
- Elemen Leclanche
Bagian-bagian dari elemen-elemen primer
| Nama Elemen | Kutub Positif | Kutub Negatif | Larutan Elektrolit | Depolarisator |
| Elemen volta | Tembaga (Cu) | Seng (Zn) | Asam sulfat (H2SO4) | – |
| Elemen Daniell | Tembaga (Cu) | Seng (Zn) | Asam sulfat (H2SO4) | Tembaga sulfat (CuSO4) |
| Elemen Leclanche | Karbon (C) | Seng (Zn) | Ammonium klorida
(NH4Cl) |
Mangan dioksida (MnO2) |
| Elemen Kering (baterai) | Karbon (C) | Seng (Zn) | Ammonium klorida
(NH4Cl) bentuk pasta |
Mangan dioksida (MnO2) |
2. Elemen sukender
Elemen sekunder adalah sumber arus listrik yang dapat diperbaharui. Contoh : accumulator (aki). Pada saat aki diisi, terjadi pengumpulan muatan listrik. Muatan listrik yang dimiliki oleh aki dapat dicari menggunakan persamaan :
Keterangan :
Q = muatan listrik (C)
I = kuat arus (I)
t = waktu (s)
Sumber Arus Listrik
- Sumber arus searah (DC), contoh : elemen volta, beterai, accumulator dll.
- Sumber arus bolak-balik (AC), contoh : dinamo/generator AC, sumber arus listrik PLN dll
Beda Potensial
Beda potensial atau tegangan listrik adalah banyaknya energi yang dipergunakan untuk memindahkan sejumlah muatan listrik.
Beda potensial pada setiap titik penghantar terjadi apabila penghantar tersebut dihubungkan dengan sumber arus. Hubungan antara beda potensial (V), muatan listrik (Q), dan energy (W) adalah :
Keterangan :
V = beda potensial (V)
Q = muatan listrik (C)
W = energi (J)
Sumber penghantar dikatakan mempunyai beda potensial 1 volt, bila energi yang dikeluarkan sumber tegangan 1 joule dapat memindahkan 1 coulomb muatan listrik.
Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit
Gaya gerak listrik adalah beda potensial kutub-kutub elemen sebelum elemen tersebut mengalirkan arus listrik.
Tegangan jepit adalah beda potensial kutub-kutub elemen sesudah elemen tersebut menghantarkan arus listrik.
Rangkaian Sumber Tenaga Listrik
Bila sebuah rangkaian tertutup dengan GGL (V sumber) dinyatakan dengan E, hambatan penghantar R (hambatan luar), dan hambatan elemen r (hambatan dalam), maka besarnya arus (I) :
Keterangan :
I = kuat arus (A)
E = GGL (V)
R = hambatan penghantar (Ω)
r = hambatan elemen dalam (Ω)
Tegangan jepit elemen dihitung dengan :
Keterangan :
Vj = tegangan jepit (V)
I = arus (A)
R = hambatan (Ω)
Tegangan yang hilang dihitung dengan persamaan :
Keterangan:
∆V = tegangan yang hilang (V)
Bila elemen rangkaian tertutup lebih dari 1 (satu), tersusun seri, maka kuat arus (I) :
Keterangan :
I = kuat arus (A)
E = GGL (V)
R = hambatan penghantar (Ω)
r = hambatan elemen dalam (Ω)
n = banyaknya rangkain
Bila elemen lebih dari satu (satu), dalam elemen itu tersusun parallel, maka :
Keterangan :
I = kuat arus (A)
E = GGL (V)
R = hambatan penghantar (Ω)
r = hambatan elemen dalam (Ω)
n = banyaknya rangkain