Konverter Arus Listrik
Arus Listrik — Dari Neuron ke Petir
Kuasai satuan arus listrik di bidang elektronik, sistem tenaga, dan fisika. Dari mikroampere hingga megaampere, pahami aliran arus dalam 30 orde besaran — dari penerowongan elektron tunggal hingga sambaran petir. Jelajahi redefinisi kuantum ampere 2019 dan aplikasi di dunia nyata.
Dasar-Dasar Arus Listrik
Apa itu Arus?
Arus listrik adalah aliran muatan, seperti air yang mengalir melalui pipa. Arus yang lebih tinggi = lebih banyak muatan per detik. Diukur dalam ampere (A). Arah: dari positif ke negatif (konvensional), atau aliran elektron (negatif ke positif).
- 1 ampere = 1 coulomb per detik (1 A = 1 C/s)
- Arus adalah laju aliran, bukan jumlah
- Arus DC: arah konstan (baterai)
- Arus AC: arah bolak-balik (daya dinding)
Arus vs. Tegangan vs. Muatan
Muatan (Q) = jumlah listrik (coulomb). Arus (I) = laju aliran muatan (ampere). Tegangan (V) = tekanan yang mendorong muatan. Daya (P) = V × I (watt). Semua terhubung tetapi berbeda!
- Muatan Q = jumlah (coulomb)
- Arus I = laju aliran (ampere = C/s)
- Tegangan V = tekanan listrik (volt)
- Arus mengalir DARI tegangan tinggi KE tegangan rendah
Aliran Konvensional vs. Aliran Elektron
Arus konvensional: dari positif ke negatif (historis). Aliran elektron: dari negatif ke positif (aktual). Keduanya berfungsi! Elektron sebenarnya bergerak, tetapi kita menggunakan arah konvensional. Tidak memengaruhi perhitungan.
- Konvensional: + ke - (standar dalam diagram)
- Aliran elektron: - ke + (realitas fisik)
- Keduanya memberikan jawaban yang sama
- Gunakan konvensional untuk analisis sirkuit
- Arus = laju aliran muatan (1 A = 1 C/s)
- Tegangan menyebabkan arus mengalir (seperti tekanan)
- Arus yang lebih tinggi = lebih banyak muatan per detik
- Daya = tegangan × arus (P = VI)
Evolusi Sejarah Pengukuran Arus
Penemuan Listrik Awal (1600-1830)
Sebelum memahami arus sebagai aliran muatan, para ilmuwan mempelajari listrik statis dan 'fluida listrik' yang misterius. Revolusi baterai memungkinkan arus kontinu untuk pertama kalinya.
- 1600: William Gilbert membedakan listrik dari magnetisme, menciptakan istilah 'listrik'
- 1745: Botol Leyden ditemukan — kapasitor pertama, menyimpan muatan statis
- 1800: Alessandro Volta menemukan tumpukan volta — baterai pertama, sumber arus kontinu pertama
- 1820: Hans Christian Ørsted menemukan bahwa arus menciptakan medan magnet — menghubungkan listrik & magnetisme
- 1826: Georg Ohm menerbitkan V = IR — hubungan matematis pertama untuk arus
- 1831: Michael Faraday menemukan induksi elektromagnetik — medan yang berubah menciptakan arus
Evolusi Definisi Ampere (1881-2019)
Definisi ampere berevolusi dari kompromi praktis menjadi konstanta fundamental, yang mencerminkan pemahaman kita yang semakin dalam tentang elektromagnetisme dan fisika kuantum.
- 1881: Kongres Listrik Internasional Pertama mendefinisikan 'ampere praktis' untuk penggunaan komersial
- 1893: Pameran Dunia Chicago — menstandarisasi ampere untuk pengukuran AC/DC
- 1948: CGPM mendefinisikan ampere dari gaya antara konduktor paralel: gaya 2×10⁻⁷ N/m pada jarak 1 meter
- Masalah: Membutuhkan kabel paralel yang sempurna, sulit diwujudkan dalam praktik
- 1990-an: Efek Hall kuantum dan sambungan Josephson memungkinkan pengukuran yang lebih presisi
- 2018: CGPM memilih untuk mendefinisikan kembali ampere dari muatan elementer
Revolusi Kuantum 2019 — Definisi Muatan Elementer
Pada 20 Mei 2019, ampere didefinisikan kembali berdasarkan muatan elementer (e), membuatnya dapat direproduksi di mana saja dengan peralatan kuantum yang tepat. Ini mengakhiri 71 tahun definisi berbasis gaya.
- Definisi baru: 1 A = (e / 1.602176634×10⁻¹⁹) elektron per detik
- Muatan elementer e sekarang eksak menurut definisi (tidak ada ketidakpastian)
- 1 ampere = aliran 6.241509074×10¹⁸ muatan elementer per detik
- Standar arus kuantum: Perangkat penerowongan elektron tunggal menghitung elektron individual
- Sambungan Josephson: Menghasilkan arus AC yang presisi dari konstanta fundamental
- Hasil: Setiap laboratorium dengan peralatan kuantum dapat merealisasikan ampere secara independen
Redefinisi 2019 mewakili kemajuan 138 tahun dari kompromi praktis ke presisi kuantum, yang memungkinkan elektronik generasi berikutnya dan ilmu pengukuran.
- Nanoteknologi: Kontrol presisi aliran elektron di komputer kuantum, transistor elektron tunggal
- Metrologi: Laboratorium nasional dapat merealisasikan ampere secara independen tanpa artefak referensi
- Elektronik: Standar kalibrasi yang lebih baik untuk semikonduktor, sensor, sistem tenaga
- Medis: Pengukuran yang lebih akurat untuk implan, antarmuka otak-komputer, peralatan diagnostik
- Fisika fundamental: Semua unit SI sekarang didefinisikan dari konstanta alam — tidak ada artefak buatan manusia
Bantuan Memori & Trik Konversi Cepat
Matematika Mental Mudah
- Aturan pangkat 1000: Setiap prefiks SI = ×1000 atau ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Pintasan mA ke A: Bagi dengan 1000 → 250 mA = 0.25 A (pindahkan desimal 3 ke kiri)
- Pintasan A ke mA: Kalikan dengan 1000 → 1.5 A = 1500 mA (pindahkan desimal 3 ke kanan)
- Arus dari daya: I = P / V → bohlam 60W pada 120V = 0.5 A
- Trik hukum Ohm: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (tegangan dibagi resistansi)
- Konversi identitas: 1 A = 1 C/s = 1 W/V (semuanya ekuivalen persis)
Bantuan Memori Keselamatan Kritis
Arus yang membunuh, bukan tegangan. Ambang batas keselamatan ini dapat menyelamatkan hidup Anda — hafalkan.
- 1 mA (60 Hz AC): Sensasi kesemutan, ambang persepsi
- 5 mA: Arus 'aman' maksimum, ambang batas tidak bisa melepaskan mendekat
- 10-20 mA: Kehilangan kontrol otot, tidak bisa melepaskan (pegangan berkelanjutan)
- 50 mA: Nyeri hebat, kemungkinan henti napas
- 100-200 mA: Fibrilasi ventrikel (jantung berhenti), biasanya mematikan
- 1-5 A: Fibrilasi berkelanjutan, luka bakar parah, henti jantung
- Ingat: AC 3-5 kali lebih berbahaya daripada DC pada tingkat arus yang sama
Rumus Sirkuit Praktis
- Hukum Ohm: I = V / R (cari arus dari tegangan dan resistansi)
- Rumus daya: I = P / V (cari arus dari daya dan tegangan)
- Sirkuit seri: Arus sama di mana-mana (I₁ = I₂ = I₃)
- Sirkuit paralel: Arus dijumlahkan di persimpangan (I_total = I₁ + I₂ + I₃)
- Pembatasan arus LED: R = (V_suplai - V_LED) / I_LED
- Aturan ukuran kawat: 15A membutuhkan minimal 14 AWG, 20A membutuhkan minimal 12 AWG
- Mencampuradukkan arus dengan tegangan: Tegangan adalah tekanan, arus adalah laju aliran — konsep yang berbeda!
- Melebihi peringkat kawat: Kawat tipis akan terlalu panas, melelehkan insulasi, menyebabkan kebakaran — periksa tabel AWG
- Mengukur arus dengan salah: Ammeter dipasang SECARA SERI (memutus sirkuit), voltmeter dipasang MELINTANG (paralel)
- Mengabaikan AC RMS vs puncak: 120V AC RMS ≠ 120V puncak (sebenarnya 170V). Gunakan RMS untuk perhitungan
- Hubung singkat: Resistansi nol = arus tak terhingga secara teoretis = kebakaran/ledakan/kerusakan
- Mengasumsikan tegangan LED menentukan arus: LED membutuhkan resistor pembatas arus atau driver arus konstan
Skala Arus: Dari Elektron Tunggal hingga Petir
| Skala / Arus | Satuan Representatif | Aplikasi Umum | Contoh Dunia Nyata |
|---|---|---|---|
| 0.16 aA | Attoampere (aA) | Penerowongan elektron tunggal, batas kuantum teoretis | 1 elektron per detik ≈ 0.16 aA |
| 1-10 pA | Pikoampere (pA) | Saluran ion, mikroskopi penerowongan, elektronika molekuler | Arus saluran ion membran biologis |
| ~10 nA | Nanoampere (nA) | Impuls saraf, sensor daya ultra-rendah, kebocoran baterai | Puncak potensi aksi di neuron |
| 10-100 µA | Mikroampere (µA) | Baterai jam tangan, instrumen presisi, sinyal biologis | Penggunaan arus jam tangan biasa |
| 2-20 mA | Miliampere (mA) | LED, sensor, sirkuit daya rendah, proyek Arduino | Indikator LED standar (20 mA) |
| 0.5-5 A | Ampere (A) | Elektronik konsumen, pengisian daya USB, peralatan rumah tangga | Pengisian cepat USB-C (3 A), daya laptop (4 A) |
| 15-30 A | Ampere (A) | Sirkuit rumah tangga, peralatan utama, pengisian kendaraan listrik | Pemutus sirkuit standar (15 A), pengisi daya EV Level 2 (32 A) |
| 100-400 A | Ampere (A) | Las busur, starter mobil, motor industri | Las tongkat (100-400 A), motor starter mobil (200-400 A) |
| 1-100 kA | Kiloampere (kA) | Petir, las titik, motor besar, sistem rel | Rata-rata sambaran petir (20-30 kA), pulsa las titik |
| 1-3 MA | Megaampere (MA) | Senapan rel elektromagnetik, reaktor fusi, fisika ekstrem | Akselerasi proyektil senapan rel (1-3 MA selama mikrodetik) |
Penjelasan Sistem Satuan
Satuan SI — Ampere
Ampere (A) adalah satuan dasar SI untuk arus. Salah satu dari tujuh satuan dasar SI. Didefinisikan dari muatan elementer sejak 2019. Prefiks dari atto hingga mega mencakup semua rentang.
- 1 A = 1 C/s (definisi eksak)
- kA untuk daya tinggi (pengelasan, petir)
- mA, µA untuk elektronik, sensor
- fA, aA untuk perangkat kuantum, elektron tunggal
Satuan Definisi
C/s dan W/V ekuivalen dengan ampere menurut definisi. C/s menunjukkan aliran muatan. W/V menunjukkan arus dari daya/tegangan. Ketiganya identik.
- 1 A = 1 C/s (definisi)
- 1 A = 1 W/V (dari P = VI)
- Ketiganya identik
- Perspektif yang berbeda tentang arus
Satuan CGS Lama
Abampere (EMU) dan statampere (ESU) dari sistem CGS lama. Biot = abampere. Jarang digunakan saat ini tetapi muncul di buku teks fisika lama. 1 abA = 10 A; 1 statA ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A.
- 1 abampere = 10 A (EMU)
- 1 biot = 10 A (sama dengan abampere)
- 1 statampere ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A (ESU)
- Usang; ampere SI adalah standar
Fisika Arus
Hukum Ohm
I = V / R (arus = tegangan ÷ resistansi). Ketahui tegangan dan resistansi, temukan arus. Fondasi semua analisis sirkuit. Linear untuk resistor.
- I = V / R (arus dari tegangan)
- V = I × R (tegangan dari arus)
- R = V / I (resistansi dari pengukuran)
- Disipasi daya: P = I²R
Hukum Arus Kirchhoff
Di setiap persimpangan, arus masuk = arus keluar. Σ I = 0 (jumlah arus = nol). Muatan dilestarikan. Penting untuk menganalisis sirkuit paralel.
- ΣI = 0 di setiap node
- Arus masuk = arus keluar
- Konservasi muatan
- Digunakan untuk menyelesaikan sirkuit kompleks
Gambaran Mikroskopis
Arus = kecepatan hanyut pembawa muatan. Dalam logam: elektron bergerak lambat (~mm/s) tetapi sinyal merambat dengan kecepatan cahaya. Jumlah pembawa × kecepatan = arus.
- I = n × q × v × A (mikroskopis)
- n = kepadatan pembawa, v = kecepatan hanyut
- Elektron bergerak lambat, sinyal cepat
- Dalam semikonduktor: elektron + lubang
Tolok Ukur Arus
| Konteks | Arus | Catatan |
|---|---|---|
| Elektron tunggal | ~0.16 aA | 1 elektron per detik |
| Saluran ion | ~1-10 pA | Membran biologis |
| Impuls saraf | ~10 nA | Puncak potensi aksi |
| Indikator LED | 2-20 mA | LED daya rendah |
| USB 2.0 | 0.5 A | Daya USB standar |
| Pengisian daya ponsel | 1-3 A | Pengisian cepat biasa |
| Sirkuit rumah tangga | 15 A | Pemutus standar (AS) |
| Pengisian mobil listrik | 32-80 A | Pengisi daya rumah Level 2 |
| Las busur | 100-400 A | Las tongkat biasa |
| Motor starter mobil | 100-400 A | Arus puncak saat start |
| Sambaran petir | 20-30 kA | Sambaran rata-rata |
| Las titik | 1-100 kA | Pulsa pendek |
| Maksimum teoretis | >1 MA | Senapan rel, fisika ekstrem |
Tingkat Arus Umum
| Perangkat / Konteks | Arus Khas | Tegangan | Daya |
|---|---|---|---|
| Baterai jam tangan | 10-50 µA | 3V | ~0.1 mW |
| Indikator LED | 10-20 mA | 2V | 20-40 mW |
| Arduino/MCU | 20-100 mA | 5V | 0.1-0.5 W |
| Mouse/keyboard USB | 50-100 mA | 5V | 0.25-0.5 W |
| Pengisian daya ponsel (lambat) | 1 A | 5V | 5 W |
| Pengisian daya ponsel (cepat) | 3 A | 9V | 27 W |
| Laptop | 3-5 A | 19V | 60-100 W |
| PC Desktop | 5-10 A | 12V | 60-120 W |
| Microwave | 10-15 A | 120V | 1200-1800 W |
| Pengisian mobil listrik | 32 A | 240V | 7.7 kW |
Aplikasi di Dunia Nyata
Elektronik Konsumen
USB: 0.5-3 A (standar hingga pengisian cepat). Pengisian daya ponsel: 1-3 A biasa. Laptop: 3-5 A. LED: 20 mA biasa. Sebagian besar perangkat menggunakan rentang mA hingga A.
- USB 2.0: 0.5 A maks
- USB 3.0: 0.9 A maks
- USB-C PD: hingga 5 A (100W @ 20V)
- Pengisian cepat ponsel: 2-3 A biasa
Rumah Tangga & Tenaga
Sirkuit rumah tangga: pemutus 15-20 A (AS). Bohlam: 0.5-1 A. Microwave: 10-15 A. AC: 15-30 A. Pengisian mobil listrik: 30-80 A (Level 2).
- Stopkontak standar: sirkuit 15 A
- Peralatan utama: 20-50 A
- Mobil listrik: 30-80 A (Level 2)
- Seluruh rumah: layanan 100-200 A
Industri & Ekstrem
Pengelasan: 100-400 A (tongkat), 1000+ A (titik). Petir: 20-30 kA rata-rata, 200 kA puncak. Senapan rel: megaampere. Magnet superkonduktor: 10+ kA stabil.
- Las busur: 100-400 A
- Las titik: pulsa 1-100 kA
- Petir: 20-30 kA biasa
- Eksperimental: rentang MA (senapan rel)
Matematika Konversi Cepat
Konversi Cepat Prefiks SI
Setiap langkah prefiks = ×1000 atau ÷1000. kA → A: ×1000. A → mA: ×1000. mA → µA: ×1000.
- kA → A: kalikan dengan 1,000
- A → mA: kalikan dengan 1,000
- mA → µA: kalikan dengan 1,000
- Sebaliknya: bagi dengan 1,000
Arus dari Daya
I = P / V (arus = daya ÷ tegangan). Bohlam 60W pada 120V = 0.5 A. Microwave 1200W pada 120V = 10 A.
- I = P / V (Ampere = Watt ÷ Volt)
- 60W ÷ 120V = 0.5 A
- P = V × I (daya dari arus)
- V = P / I (tegangan dari daya)
Pemeriksaan Cepat Hukum Ohm
I = V / R. Ketahui tegangan dan resistansi, temukan arus. 12V melintasi 4Ω = 3 A. 5V melintasi 1kΩ = 5 mA.
- I = V / R (Ampere = Volt ÷ Ohm)
- 12V ÷ 4Ω = 3 A
- 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0.005 A)
- Ingat: bagi untuk arus
Cara Kerja Konversi
- Langkah 1: Konversi sumber → ampere menggunakan faktor toBase
- Langkah 2: Konversi ampere → target menggunakan faktor toBase target
- Alternatif: Gunakan faktor langsung (kA → A: kalikan dengan 1000)
- Pemeriksaan kewajaran: 1 kA = 1000 A, 1 mA = 0.001 A
- Ingat: C/s dan W/V identik dengan A
Referensi Konversi Umum
| Dari | Ke | Kalikan Dengan | Contoh |
|---|---|---|---|
| A | kA | 0.001 | 1000 A = 1 kA |
| kA | A | 1000 | 1 kA = 1000 A |
| A | mA | 1000 | 1 A = 1000 mA |
| mA | A | 0.001 | 1000 mA = 1 A |
| mA | µA | 1000 | 1 mA = 1000 µA |
| µA | mA | 0.001 | 1000 µA = 1 mA |
| A | C/s | 1 | 5 A = 5 C/s (identitas) |
| A | W/V | 1 | 10 A = 10 W/V (identitas) |
| kA | MA | 0.001 | 1000 kA = 1 MA |
| abampere | A | 10 | 1 abA = 10 A |
Contoh Cepat
Contoh Soal
Perhitungan Daya USB
Port USB memberikan 5V. Perangkat menarik 500 mA. Berapa dayanya?
P = V × I = 5V × 0.5A = 2.5W (USB 2.0 standar)
Pembatasan Arus LED
Suplai 5V, LED membutuhkan 20 mA dan 2V. Resistor apa?
Penurunan tegangan = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω. Gunakan 150Ω atau 180Ω.
Ukuran Pemutus Sirkuit
Tiga perangkat: 5A, 8A, 3A pada sirkuit yang sama. Pemutus apa?
Total = 5 + 8 + 3 = 16A. Gunakan pemutus 20A (ukuran standar berikutnya untuk margin keamanan).
Kesalahan Umum yang Harus Dihindari
- **Arus yang membunuh, bukan tegangan**: 100 mA melalui jantung bisa mematikan. Tegangan tinggi berbahaya karena bisa memaksa arus, tetapi arus yang menyebabkan kerusakan.
- **Arus AC vs. DC**: 60 Hz AC ~3-5 kali lebih berbahaya daripada DC pada tingkat yang sama. AC menyebabkan otot terkunci. Arus RMS digunakan untuk perhitungan AC.
- **Ketebalan kawat penting**: Kawat tipis tidak dapat menangani arus tinggi (panas, risiko kebakaran). Gunakan tabel ukuran kawat. 15A membutuhkan minimal 14 AWG.
- **Jangan melebihi peringkat**: Komponen memiliki peringkat arus maksimum. LED terbakar, kawat meleleh, sekring putus, transistor gagal. Selalu periksa lembar data.
- **Arus seri sama**: Dalam sirkuit seri, arus identik di mana-mana. Dalam paralel, arus dijumlahkan di persimpangan (Kirchhoff).
- **Hubung singkat**: Resistansi nol = arus tak terhingga (secara teoretis). Pada kenyataannya: dibatasi oleh sumber, menyebabkan kerusakan/kebakaran. Selalu lindungi sirkuit.
Fakta Menarik tentang Arus
Tubuh Anda Menghantarkan ~100 µA
Berdiri di tanah, tubuh Anda terus-menerus memiliki arus bocor ~100 µA ke bumi. Dari medan EM, muatan statis, gelombang radio. Sepenuhnya aman dan normal. Kita adalah makhluk listrik!
Petir adalah 20.000-200.000 Ampere
Sambaran petir rata-rata: 20-30 kA (20.000 A). Puncak bisa mencapai 200 kA. Tetapi durasinya <1 milidetik. Total muatan: hanya ~15 coulomb. Arus tinggi, waktu singkat = dapat bertahan hidup (kadang-kadang).
Ambang Batas Nyeri Manusia: 1 mA
1 mA 60 Hz AC: sensasi kesemutan. 10 mA: kehilangan kontrol otot. 100 mA: fibrilasi ventrikel (mematikan). 1 A: luka bakar parah, henti jantung. Jalur arus penting—melalui jantung adalah yang terburuk.
Superkonduktor: Arus Tak Terhingga?
Resistansi nol = arus tak terhingga? Tidak juga. Superkonduktor memiliki 'arus kritis'—jika melebihinya, superkonduktivitas akan rusak. Reaktor fusi ITER: 68 kA dalam kumparan superkonduktor. Tidak ada panas, tidak ada kerugian!
Arus LED Sangat Penting
LED digerakkan oleh arus, bukan tegangan. Tegangan yang sama, arus yang berbeda = kecerahan yang berbeda. Terlalu banyak arus? LED mati seketika. Selalu gunakan resistor pembatas arus atau driver arus konstan.
Senapan Rel Membutuhkan Megaampere
Senapan rel elektromagnetik: 1-3 MA (juta ampere) selama mikrodetik. Gaya Lorentz mengakselerasi proyektil hingga Mach 7+. Membutuhkan bank kapasitor besar. Senjata angkatan laut masa depan.
Evolusi Sejarah
1800
Volta menemukan baterai. Sumber pertama arus listrik kontinu. Memungkinkan eksperimen listrik awal.
1820
Oersted menemukan bahwa arus menciptakan medan magnet. Menghubungkan listrik dan magnetisme. Dasar elektromagnetisme.
1826
Ohm menerbitkan V = IR. Hukum Ohm menggambarkan hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi. Awalnya ditolak, sekarang fundamental.
1831
Faraday menemukan induksi elektromagnetik. Medan magnet yang berubah menciptakan arus. Memungkinkan generator dan transformator.
1881
Kongres listrik internasional pertama mendefinisikan ampere sebagai 'satuan praktis' arus.
1893
Sistem AC Tesla memenangkan 'Perang Arus' di Pameran Dunia. Arus AC dapat ditransformasikan, DC tidak (saat itu).
1948
CGPM mendefinisikan ampere: 'arus konstan yang menghasilkan gaya 2×10⁻⁷ N/m antara konduktor paralel.'
2019
Redefinisi SI: ampere sekarang didefinisikan dari muatan elementer (e). 1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) elektron per detik. Eksak menurut definisi.
Tips Pro
- **Cepat dari mA ke A**: Bagi dengan 1000. 250 mA = 0.25 A.
- **Arus dijumlahkan dalam paralel**: Dua cabang 5A = total 10A. Seri: arus sama di mana-mana.
- **Periksa ukuran kawat**: 15A membutuhkan minimal 14 AWG. 20A membutuhkan 12 AWG. Jangan ambil risiko kebakaran.
- **Ukur arus secara seri**: Ammeter dipasang DI jalur arus (memutus sirkuit). Voltmeter dipasang MELINTANG (paralel).
- **AC RMS vs puncak**: 120V AC RMS → 170V puncak. Arus sama: RMS untuk perhitungan.
- **Perlindungan sekring**: Peringkat sekring harus 125% dari arus normal. Melindungi dari hubung singkat.
- **Notasi ilmiah otomatis**: Nilai < 1 µA atau > 1 GA ditampilkan sebagai notasi ilmiah untuk keterbacaan.
Referensi Satuan Lengkap
Unit SI
| Nama Satuan | Simbol | Setara Ampere | Catatan Penggunaan |
|---|---|---|---|
| ampere | A | 1 A (base) | Satuan dasar SI; 1 A = 1 C/s = 1 W/V (eksak). |
| megaampere | MA | 1.0 MA | Petir (~20-30 kA), senapan rel, sistem industri ekstrem. |
| kiloampere | kA | 1.0 kA | Pengelasan (100-400 A), motor besar, sistem tenaga industri. |
| miliampere | mA | 1.0000 mA | LED (20 mA), sirkuit daya rendah, arus sensor. |
| mikroampere | µA | 1.0000 µA | Sinyal biologis, instrumen presisi, kebocoran baterai. |
| nanoampere | nA | 1.000e-9 A | Impuls saraf, saluran ion, perangkat daya ultra-rendah. |
| pikoampere | pA | 1.000e-12 A | Pengukuran molekul tunggal, mikroskopi penerowongan. |
| femtoampere | fA | 1.000e-15 A | Studi saluran ion, elektronika molekuler, perangkat kuantum. |
| attoampere | aA | 1.000e-18 A | Penerowongan elektron tunggal, batas kuantum teoretis. |
Unit Umum
| Nama Satuan | Simbol | Setara Ampere | Catatan Penggunaan |
|---|---|---|---|
| coulomb per detik | C/s | 1 A (base) | Setara dengan ampere: 1 A = 1 C/s. Menunjukkan definisi aliran muatan. |
| watt per volt | W/V | 1 A (base) | Setara dengan ampere: 1 A = 1 W/V dari P = VI. Hubungan daya. |
Lama & Ilmiah
| Nama Satuan | Simbol | Setara Ampere | Catatan Penggunaan |
|---|---|---|---|
| abampere (EMU) | abA | 10.0 A | Satuan CGS-EMU = 10 A. Satuan elektromagnetik usang. |
| statampere (ESU) | statA | 3.336e-10 A | Satuan CGS-ESU ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A. Satuan elektrostatis usang. |
| biot | Bi | 10.0 A | Nama alternatif untuk abampere = 10 A. Satuan elektromagnetik CGS. |
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa perbedaan antara arus dan tegangan?
Tegangan adalah tekanan listrik (seperti tekanan air). Arus adalah laju aliran (seperti aliran air). Tegangan tinggi tidak berarti arus tinggi. Anda bisa memiliki 10.000V dengan 1 mA (sengatan statis), atau 12V dengan 100 A (starter mobil). Tegangan mendorong, arus mengalir.
Mana yang lebih berbahaya: tegangan atau arus?
Arus yang membunuh, bukan tegangan. 100 mA melalui jantung Anda bisa mematikan. Tetapi tegangan tinggi dapat memaksa arus melalui tubuh Anda (V = IR). Itulah mengapa tegangan tinggi berbahaya—ia mengatasi resistansi tubuh Anda. Arus adalah pembunuhnya, tegangan adalah pemungkinnya.
Mengapa arus AC terasa berbeda dari DC?
60 Hz AC menyebabkan kontraksi otot pada frekuensi jaringan listrik. Anda tidak bisa melepaskannya (otot terkunci). DC menyebabkan satu kejutan. AC 3-5 kali lebih berbahaya pada tingkat arus yang sama. Juga: nilai RMS AC = ekuivalen DC efektif (120V AC RMS ≈ 170V puncak).
Berapa banyak arus yang digunakan rumah tangga biasa?
Seluruh rumah: panel layanan 100-200 A. Satu stopkontak: sirkuit 15 A. Bohlam: 0.5 A. Microwave: 10-15 A. AC: 15-30 A. Pengisi daya mobil listrik: 30-80 A. Total bervariasi, tetapi panel membatasi maksimum.
Bisakah Anda memiliki arus tanpa tegangan?
Di superkonduktor, ya! Resistansi nol berarti arus mengalir dengan tegangan nol (V = IR = 0). Arus persisten dapat mengalir selamanya. Di konduktor normal, tidak—Anda membutuhkan tegangan untuk mendorong arus. Penurunan tegangan = arus × resistansi.
Mengapa USB dibatasi hingga 0.5-5 A?
Kabel USB tipis (resistansi tinggi). Terlalu banyak arus = pemanasan berlebih. USB 2.0: 0.5 A (2.5W). USB 3.0: 0.9 A. USB-C PD: hingga 5 A (100W). Kawat yang lebih tebal, pendinginan yang lebih baik, dan negosiasi aktif memungkinkan arus yang lebih tinggi dengan aman.
Direktori Alat Lengkap
Semua 71 alat yang tersedia di UNITS