RANGKAIAN LISTRIK

TEGANGAN LISTRIK (VOLTAGE)

Definisi
Tegangan listrik atau yang lebih dikenal sebagai beda potensial listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan listrik merupakan ukuran beda potensial yang mampu membangkitkan medan listrik sehingga menyebabkan timbulnya arus listrik dalam sebuak konduktor listrik.
Berdasarkan ukuran perbedaan potensialnya, tegangan listrik memiliki empat tingkatan:
Tegangan ekstra rendah (extra low Voltage)
Tegangan rendah (low Voltage)

Tegangan tinggi (high Voltage)

Tegangan ekstra tinggi (extra high Voltage)

Simbol (rumus)

Sesuai dengan definisi di atas, bahwa tegangan merupakan perbedaan potensial antara dua titik, yang bisa didefinisikan sebagai jumlah kerja yang diperlukan untuk memindahkan arus dari satu titik ke titik lainnya, maka rumus dasar tegangan antara 2 titik adalah:

V_a - V_b = ∫E . dI

Dimana 

Va = potensial di titik a;

 Vb = potensial di titik b;

 E = medan listrik, dan

 I = arus listrik.
Berdasarkan penerapannya, beda potensial ada pada arus listrik searah (DC) dan arus listrik bolak- balik (AC). Pada arus searah:

V = √(P.R)

V = I . R

dimana 

V = tegangan;

 P = daya; 

R = hambatan; dan 

I = arus.
Sedangkan pada arus bolak-balik:
dimana 

V = tegangan (Volt);

 I = arus (Ampere);

 P = daya (Watt); 

R = hambatan (Ohm);

 Z = impedansi; dan ф adalah beda fase antara I dan V.

Satuan (unit)
Tegangan listrik memiliki satuan Volt. Simbol untuk tegangan listrik adalah V. namun dalam referensi-referensi akademis lebih sering digunakan simbol E untuk menyebutkan tegangan listrik. Hal ini dilakukan agar tidak tertukar dengan simbol satuan tegangan (Volt) yang juga disimbolkan dengan V.

ARUS LISTRIK (ELECTRIC CURRENT)
Definisi
Arus listrik merupakan aliran muatan listrik. Aliran ini berupa aliran elektron atau aliran ion. Aliran ini harus melalui media penghantar listrik yang biasa disebut sebagai konduktor. Konduktor yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah kabel logam.
Ketika dua ujung kabel disambungkan pada sumber tegangan, misalnya baterai, maka elektron akan mengalir melalui kabel penghantar dari kutub negatif menuju kutub positif baterai. Aliran elektron inilah yang disebut sebagai aliran listrik.

Simbol (rumus)
Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik (elektron) yang mengalir melalui konduktor dalam tiap satuan waktu. Untuk aliran yang kontinu (steady), arus listrik dirumuskan dalam persamaan berikut:

I = arus listrik (Ampere) ;

Q = jumlah muatan listrik yag mengalir (Coulomb);

t = waktu (sekon).
Satuan (unit)
Satuan untuk besaran arus listrik dalam system (SI) adalah Ampere (A) atau Coulomb/sekon. 1 Coulomb sendiri setara dengan 6.242 × 1018 elektron yang mengalir per detik.

DAYA LISTRIK (ELECTRIC POWER)
Definisi
Daya listrik adalah besar energi listrik yang ditransfer oleh suatu rangkaian listrik tertutup. Daya listrik sebagai bentuk energi listrik yang mampu diubah oleh alat-alat pengubah energi menjadi berbagai bentuk energi lain, misalnya energi gerak, energi panas, energi suara, dan energi cahaya. Selain itu, daya listrik ini juga mampu disimpan dalam bentuk energi kimia. Baik itu dalam bentuk kering (baterai) maupun dalam bentuk basah (aki).

Simbol (rumus)
Daya merupakan jumlah energi listrik yang mengalir dalam setiap satuan waktu (detik). Sehingga formula daya listrik bisa dituliskan sebagai berikut:
P=W/t
Dimana

P = daya (Watt atau Joule/sekon);

W = energi listrik (Joule);

t = waktu (sekon).

Karena W=V×I×t atau W=I^2×R×t atau W=V^2/R×t, jika W disubstitusi, maka persamaan daya listrik akan menjadi:
P=V×I atau
P=I^2×R atau
P=V^2/R
dimana P = daya (Watt), V = tegangan (Volt), I = kuat arus (Ampere), dan R = hambatan (Ohm).

Satuan (unit)
Satuan dari daya dalam SI adalah Joule/sekon atau Watt.