A. Pendahuluan
Bab ini membahas mengenai besaran-besaran listrik yang sering digunakan
dalam otomotif yang mencakup tegangan, arus, resistansi, kapasitansi, daya
listrik dan kerja listrik, hukum Ohm, dan latihan-latihan terkait dengan
besaran-besaran listrik. Kompetensi dan indicator keberhasilan dalam
mempelajari buku ini dijelaskan pada table di bawah ini.
B. Tegangan
Tegangan merupakan tekanan listrik yaitu suatu gaya potensial atau perbedaan
muatan listrik pada dua tempat yang berbeda. Tegangan (dalam hukum Ohm ditulis
dengan simbol E) diukur dengan satuan volt (V). Adanya perbedaan potensial atau
tegangan dapat menyebabkan arus listrik mengalir melalui suatu penghantar yang
menghubungkan antara satu titik yang berpotensial tinggi (+) ke titik lain yang
berpotensial rendah (-). Berikut adalah tabel yang menjelaskan tentang tegangan
dan satuannya.
Tabel 1. Tegangan dan Satuannya
C. Arus
Tegangan atau beda potensial akan menyebabkan arus listrik mengalir.
Arus merupakan laju aliran muatan positif menuju daerah yang bermuatan negatif
melalui suatu penghantar. Arus (dalam hukum Ohm ditulis dengan simbol I)
dinyatakan dalam satuan Amper yang merupakan jumlah elektron yang mengalir
melalui suatu penampang penghantar dalam satu detik (Bonnick, 2008:200) dan
diukur dengan alat yang disebut amper meter. Berikut adalah tabel yang
menjelaskan tentang arus dan satuannya.
Tabel 2. Arus dan Satuannya
D. Resistansi
Resistansi (dalam hukum Ohm ditulis dengan simbol R) merupakan tahanan
dari suatu rangkaian, komponen listrik, atau bahan konduktor untuk menghambat
aliran arus listrik. Setiap logam yang digunakan sebagai penghantar mempunyai
karakteristik hambatan yang berbeda. Besar tahanan suatu konduktor tergantung
pada tahanan jenis bahan, panjang bahan, luas penampang bahan, dan temperatur.
Luas penampang dan panjang konduktor yang sama, nilai tahanannya bisa berbeda
jika bahan dan tahanan jenisnya berbeda. Berikut adalah tabel yang menjelaskan
tentang tahanan dan satuannya.
Tabel 3. Resistansi dan Satuannya
Luas penampang konduktor yang kecil mempunyai tahanan yang lebih besar
dibanding konduktor dengan penampang yang lebih besar. Konduktor yang lebih
panjang mempunyai tahanan yang lebih besar dibanding dengan konduktor yang
pendek meskipun luas penampangnya sama. Konduktor dengan temperatur yang tinggi
mempunyai nilai tahanan yang lebih besar dibanding dengan konduktor dengan
temperatur yang rendah.
E. Kapasitansi
Kapasitansi atau kapasitas adalah kemampuan untuk menyimpan elektron-elektron
atau energi listrik. Komponen yang dapat menyimpan elektron atau energi listrik
disebut dengan kapasitor atau kondensator/kondensor. Sebuah kapasitor dikatakan
memiliki kapasitansi 1 F jika arus sebesar 1 A mengalir di dalamnya ketika tegangan
yang berubahubah dengan kecepatan 1 V per detik diberikan pada kapasitor
tersebut (Tooley, 2003:31). Besar kecilnya kapasitas kondensator tergantung
dari besar kecilnya luas plat pada kondensator, jenis bahan dielektrikum, dan jarak
antara kedua plat kondensator tersebut. Berikut adalah tabel yang menjelaskan
tentang kapasitansi dan satuannya.
Tabel 4. Kapasitansi dan Satuannya
F. Daya Listrik dan Kerja Listrik
Sebelum membahas tentang daya terlebih dahulu disinggung tentang energi.
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja (dalam satuan Joule). Daya merupakan
laju penggunaan energi atau kemampuan untuk melakukan kerja per satuan waktu
dan diukur dalam satuan watt (W). Daya pada suatu rangkaian listrik sama dengan
hasil perkalian antara tegangan dan arus atau P
= E x I, dimana P adalah daya dalam satuan watt, E
adalah tegangan dalam satuan volt, dan I adalah arus dalam satuan amper. Kerja merupakan
ukuran energi yang digunakan dalam suatu periode waktu dan ditulis dengan
satuan watt-detik atau watt-jam. Kerja listrik didapat dari hasil
perkalian
daya (satuan watt) dengan waktu (satuan detik atau jam) atau W = P x t. Berikut
adalah tabel yang menjelaskan tentang daya dan satuannya.
Tabel 5. Daya dan Satuannya
G. Hukum Ohm
Dalam suatu rangkaian, satu-satunya yang melawan aliran arus adalah
resistansi atau tahanan. Hubungan antara tegangan yang diberikan pada suatu
rangkaian (E), besarnya arus listrik yang mengalir pada rangkaian (I), dan
tahanan (R) disebut Hukum Ohm. Karena arus terjadi akibat adanya tegangan yang
diberikan pada rangkaian, maka arus berbanding lurus dengan tegangan. Apabila
tegangan yang diberikan pada suatu rangkaian konstan, besarnya arus akan
menurun jika besarnya tahanan dinaikan. Oleh karena itu besarnya arus berbanding
terbalik dengan besarnya tahanan. Hubungan antara ketiga besaran tegangan,
arus, dan tahanan dalam suatu rangkaian listrik secara matematis dinyatakan
dengan persamaan berikut.
E = I x
R ………(2.1)
I = E / R ………(2.2)
R = E /
I ………(2.3)
di mana E = tegangan (volt), I = arus (amper), dan R = tahanan (ohm).
Daya pada suatu rangkaian listrik sama dengan hasil perkalian antara tegangan dan
arus atau
P = E x I ............(2.4)
dimana P adalah daya dalam satuan watt, E adalah tegangan dalam satuan
volt, dan I adalah arus dalam satuan amper.
H. Ringkasan
Tegangan merupakan tekanan listrik yaitu suatu gaya potensial atau perbedaan
muatan listrik pada dua tempat yang berbeda. Arus merupakan laju aliran muatan positif
menuju daerah yang bermuatan negatif melalui suatu penghantar. Resistansi
merupakan tahanan dari suatu rangkaian, komponen listrik, atau bahan konduktor
untuk menghambat aliran arus listrik. Kapasitansi atau kapasitas adalah
kemampuan untuk menyimpan elektronelektron atau energi listrik. Hubungan antara
tegangan yang diberikan pada suatu rangkaian (E), besarnya arus listrik yang
mengalir pada rangkaian (I), dan tahanan (R) disebut Hukum Ohm. Hubungan antara
ketiga besaran tegangan, arus, dan tahanan dalam suatu rangkaian listrik secara
matematis dinyatakan dengan persamaan berikut.
E = I x R
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja (dalam satuan Joule).
Daya merupakan laju penggunaan energi atau kemampuan untuk melakukan kerja per
satuan waktu dan diukur dalam satuan watt (W). Daya pada suatu rangkaian
listrik sama dengan hasil perkalian antara tegangan dan arus atau P = E x I, dimana P adalah daya
dalam satuan watt, E adalah tegangan dalam satuan volt, dan I adalah arus dalam
satuan amper.
ConversionConversion EmoticonEmoticon