Satuan, Besaran dan Simbol Dalam Listrik


Maksud penggunaan simbol-simbol atau lambing dalam kelistrikan ialah untuk menyatakan dan menyingkat keterangan dalam bentuk gambar. Adanya penggunaan simbol ini sangat penting artinya karena kelistrikan secara umum merupakan rangkaian yang terdiri dari banyak macam peralatan.

Besaran Listrik dan Satuannya
Dalam kelistrikan terdapat beberapa besaran, dimana setiap besaran mempunyai simbol serta satuan masing-masing yaitu :

1 Satuan Elektro Statis ( SES )
2 Satuan Elektro Magnetis ( SEM )
3 Satuan Praktis

Satuan yang dipakai sekarang ini adalah satuan praktis, karena dua satuan yang lain terlalu rumit untuk dipakai. Berikut beberapa besaran listrik dan simbol beserta satuannya :

Nama Besaran Simbol Satuan
  • Arus listrik I Ampere ( A )
  • Tegangan listrik/Beda Potensial E / V / U Volt ( V )
  • Muatan listrik Q Coulomb ( C )
  • Tahanan listrik R Ohm ( Ω )
  • Daya Listrik P Watt ( W )
  • Usaha Listrik (energi) W Joule ( J )
  • Kapasitansi C Farad ( F )
  • Konduktansi G Siemens ( S )
  • Induktansi L Henry ( H )
  • Frekuensi f Hertz ( Hz )
  • Fluksi Magnet ø Weber ( Wb )
  • Fluksi Cahaya ø Lumen ( Lm )
  • Iluminasi E Lux ( Lx )
Tegangan Listrik
Tegangan listik yaitu perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.

Penetapan untuk satuan tegangan listrik
1 Volt terjadi jika dapat mengalirkan arus 1 ampere dalam tahanan listrik 1 Ohm.
1 V = 0,001 KV = 10-3 KV
1 V = 0,000 001 MV= 10-6MV

Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan couloumb/detik atau  Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltabese dan resistansi sesuai dengan hukum ohm.

Penetapan untuk satuan arus listrik 1 Ampere ialah arus dalam cairan nitrat-perak dapat memisahkan dan melekatkan sejumlah 1,118 milligram perak dalam waktu 1 detik.
1 mA = 0,001 A = 10-3 A
1 µA = 0,000 001 A = 10-6 A

Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor ) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik yang mempunyai satuan Ohm. yang dapat dirumuskan dengan  R = V / I
R adalah hambatan (Ohm)
V adalah tegangan (Volt)
I adalah arus (ampere)

Penetapan untuk satuan tahanan listrik
Tahanan listrik 1 Ohm ialah nilai tahanan dari air raksa dalam gelas berpenampang 1 mm2 setinggi 106,3 cm pada suhu 0o C
1 Ω = 0,001 K Ω = 10-3 K Ω

Gaya Gerak Listrik ( GGL )
Gaya gerak listrik (GGL) adalah besarnya energi listrik yang berubah menjadi energi bukan listrik atau sebaliknya, jika satu satuan muatan melalui sumber itu, atau kerja yang dilakukan sumber arus persatuan muatan. dinyatakan dalam Volt.

Muatan Listrik 
Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Simbol Q sering digunakan untuk menggambarkan muatan. sistem satuan internasional dari satuan Q adalah coloumb, yang merupakan 6.24 x 1018 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh  materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).

Penetapan untuk satuan muatan listrik
1 Coulomb ialah arus sebesar 1 Ampere mengalir selama 1 detik atau Q = I x t
Q = Muatan listrik ( Coulomb )
I = Arus Listrik ( Ampere )
t = Waktu ( detik )

Kapasitansi
Kapasitans adalah ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan (atau dipisahkan) untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Bentuk paling umum dari piranti penyimpanan muatan adalah sebuah kapasitor dua lempeng/pelat/keping. Jika muatan di lempeng/pelat/keping adalah +Q dan –Q, dan V adalah tegangan listrik antar lempeng/pelat/keping, maka rumus kapasitans adalah:

C = \frac{Q}{V}
C adalah kapasitansi yang diukur dalam Farad
Q adalah muatan yang diukur dalam coulomb
V adalah voltase yang diukur dalam volt
Unit SI dari kapasitansi adalah farad; 1 farad = 1 coulomb per volt.

Induktansi
Induktansi adalah sifat dari rangkaian elektronika yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktasi sendiri. Sedang apabila potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari rangkaian lain disebut sebagai induktansi bersama. Satuan induktansi dalam satuan internasional adalah weber per ampere atau dikenal pula sebagai henry (H). Induktansi muncul karena adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik (dijelaskan oleh hukum ampere). Supaya suatu rangkaian elektronika mempunyai nilai induktansi, sebuah komponen bernama induktor digunakan di dalam rangkaian tersebut, induktor umumnya berupa kumparan kabel/tembaga untuk memusatkan medan magnet dan memanfaatkan GGL yang dihasilkannya.

Kuat Medan Listrik
Medan lisrtik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana benda-benda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listriArah Medan Listrik. Kuat medan listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik.

Fluks Magnet
Fluk magnetik adalah ukuran total medan magnetik yang menembus bidang. secara matematis fluk maknetik didefinisikan sebagi perkalian skalar antara induksi magnetik (B) dengan luas bidang yang tegak lurus pada induksi magnetik tersebut.

Daya listrik
Didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik).bisa juga diartikan besarnya usaha dalam memindahkan muatan per satuan waktu atau lebih singkatnya adalah Jumlah Energi Listrik yang digunakan tiap detik. Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik. Pada rangkaian arus DC, daya listrik sesaat dihitung menggunakan Hukum Joule, sesuai nama fisikawan Britania James Joule, yang pertama kali menunjukkan bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan sebaliknya. dengan rumus  P = V I

P adalah daya (watt atau W)
I adalah arus (ampere atau A)
V adalah perbedaan potensial (volt atau V)

Penetapan untuk satuan daya listrik
1 Watt ialah tegangan sebesar 1 Volt mengalir arus sebesar 1 Ampere dengan faktor kerjaatau Cos φ = 1 ( antara tegangan dan arus sefasa )

P = V x I x Cos φ
P = Daya Listrik ( Watt )
V = Tegangan listrik ( Volt )
I = Arus listrik ( Ampere )
Cos φ = Faktor daya
Bagikan