Apa definisi arus listrik untuk muatan bebas yang mengalir atau muatan stasioner

Arus listrik adalah aliran muatan listrik sepanjang waktu. Arus dapat dibagi menjadi dua jenis utama: arus yang dihasilkan oleh muatan bebas yang mengalir dan arus yang terkait dengan muatan stasioner (meskipun secara ketat, muatan stasioner tidak menghasilkan arus sendiri, tetapi dapat menginduksi arus). Berikut adalah penjelasan dari kedua situasi tersebut:

1. Arus Karena Muatan Bebas yang Mengalir

Definisi

Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang melewati suatu penampang tertentu per satuan waktu. Secara matematis, arus

I didefinisikan sebagai laju perubahan muatan

q terhadap waktu t:

I=dq/dt

Di sini, dq mewakili jumlah muatan yang melewati suatu penampang dalam selang waktu dt.

Karakteristik

• Arah: Secara konvensional, arah arus didefinisikan sebagai arah pergerakan muatan positif. Dalam konduktor logam, arus sebenarnya adalah aliran elektron bebas (yang membawa muatan negatif), tetapi arah arus dianggap berlawanan dengan arah aliran elektron yang sebenarnya.

• Satuan: Satuan standar untuk arus adalah Ampere (Ampere, A), di mana 1 Ampere didefinisikan sebagai 1 Coulomb muatan yang melewati suatu penampang per detik.

Contoh

Arus dalam Kabel: Ketika tegangan diterapkan pada kabel, elektron bebas bergerak di dalam kabel, membentuk arus.

2. Arus yang Diinduksi oleh Muatan Stasioner

Definisi

Meskipun muatan stasioner sendiri tidak membentuk arus, mereka dapat menyebabkan produksi arus dalam kondisi tertentu, seperti saat pengisian atau pengosongan kapasitor atau ketika muatan mendistribusikan diri dalam suatu medium.

Karakteristik

• Kapasitor: Ketika kapasitor diisi, muatan bergerak dari satu terminal sumber daya ke terminal lainnya, menetapkan medan listrik antara pelat kapasitor. Selama proses ini, arus mengalir melalui rangkaian eksternal kapasitor.

• Pengosongan: Ketika kapasitor dikosongkan, muatan yang tersimpan pada pelat kembali ke sumber daya melalui rangkaian eksternal, membentuk arus.

Contoh

Pengisian dan Pengosongan Kapasitor: Ketika kapasitor terhubung ke sumber daya, arus mengalir melalui rangkaian eksternal hingga kapasitor sepenuhnya terisi; ketika kapasitor terhubung ke beban, arus mengalir lagi melalui rangkaian eksternal hingga kapasitor sepenuhnya terkosong.

Ringkasan

Arus listrik adalah laju perubahan muatan sepanjang waktu, biasanya dibentuk oleh pergerakan muatan bebas. Dalam konduktor logam, arah arus dianggap berlawanan dengan arah aliran elektron bebas. Meskipun muatan stasioner tidak menghasilkan arus sendiri, mereka dapat menginduksi arus selama proses pengisian dan pengosongan kapasitor.

Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut atau membutuhkan informasi lebih lanjut, silakan beritahu saya!