Electrical Engineering: Apa Pengertian & Manfaat Ampere

Alat untuk mengukur kuat arus dalam satuan Ampere (Amper meter)

Tulisan ini akan menjawab pertanyaan :
Apa itu Ampere?
Apa yang dimaksud dengan Ampere?
Apa pengertian dari Ampere?
Apa bedanya Ampere dan Tegangan?
Apa yang menyebabkan listrik itu bisa nyetrum?

Ampere (Kuat Arus) merupakan istilah yang sering digunakan dalam kelistrikan, yang berarti arus listrik, satuannya ampere atau amp. Ampere adalah satuan SI untuk arus listrik, atau jumlah muatan listrik yang mengalir melalui konduktor dalam waktu yang ditentukan. Satu ampere sama dengan muatan satu coulomb - sekitar 6.241 x 1018 elektron - per detik yang mengalir melewati suatu titik tertentu. Perangkat listrik yang dinilai sesuai dengan kebutuhan ampere listrik atau jumlah arus yang dibutuhkannya, maka alat tersebut akan menarik dari sumber listrik saat beroperasi secara normal. Ketika seseorang berbicara tentang listrik yang mengalir masuk dan keluar dari rumah, mereka mungkin mengacu pada tegangan, ampere atau watt tergantung pada keadaan. Tetapi ketika ada orang yang terkena sengatan listrik, maka yang sebenarnya menyebabkan sengatan tersebut adalah ampere (arus listrik), bukan tegangan (volt).

Arus dan Tegangan

Listrik mengacu pada rangkaian listrik rumah, seperti halnya air yang mengacu pada sistem pipa air. Secara kasar, tegangan diibaratkan sebagai tekanan air, sedangkan arus listrik diibaratkan sebagai jumlah (kuantitas) air yang mengalir melewati suatu titik tertentu per detik. Pada tekanan tertentu, sedikit air bisa melewati pipa kecil daripada pipa besar dalam waktu tertentu, sehingga ukuran pipa dapat dianggap sebagai setara dengan ukuran hambatan listrik (ohm) - pipa yang lebih kecil memiliki ketahanan yang lebih tinggi. Semakin tinggi hambatan listrik dari sebuah alat, semakin kecil arus listrik yang mengalir. Resistensi atau hambatan sering tergantung pada diameter kabel.

Listrik masuk ke rumah melalui jaringan listrik, akhirnya terhubung ke generator. Untuk meminimalkan kehilangan energi sepanjang perjalanan dalam saluran listrik, maka digunakanlah transformator untuk menaikkan tegangan menjadi tegangan yang sangat tinggi. Sebelum mencapai rumah, transformator tambahan digunakan untuk mengurangi tegangan ke nilai yang cocok untuk keperluan rumah tangga, yaitu 110, 220, atau 230 volt sesuai dengan ketentuan yang berlaku, misalnya diindonesia umumnya adalah 220 volt. Tegangan adalah pengukuran "beda potensial" energi yang tersedia, tapi bukan untuk mengukur berapa banyak energi yang digunakan.

Seperti inilah cara kerja arus (ampere): sebuah alat listrik membutuhkan sejumlah energi listrik untuk melakukan tugasnya, dan menarik sejumlah listrik dari sumber listrik melalui jalur (saluran) volt. Sebuah perangkat kecil, seperti pemanas air biasanya membutuhkan daya kurang dari alat besar seperti kulkas atau gergaji listrik. Dari segi kelistrikan, peralatan tersebut bekerja pada kuat arus yang berbeda. Sebuah motor listrik yang besar dapat menarik arus 100 ampere, sementara elemen pemanas kecil dapat menarik hanya sepuluh ampere. Motor besar dan motor kecil sama-sama memasuki saluran/jalur yang sama, yaitu sama-sama 110-volt, tapi kebutuhan ampere/arusnya berbeda setiap detiknya. Jadi, jumlah elektron yang mengalir berbeda.

Konsumsi Daya Listrik (PLN)

Watt adalah satuan yang digunakan untuk mengukur konsumsi daya. Sebuah arus satu ampere pada satu volt menggunakan satu watt daya. Daya yang digunakan oleh perangkat yaitu ampere dikalikan dengan volt, sehingga sebuah alat peringkat sepuluh ampere terhubung ke pasokan 110-volt akan menggunakan 1110 watt. Karena watt digunakan oleh perusahaan listrik untuk mengukur listrik yang dikonsumsi dan untuk perhitungan biaya listrik dari konsumen. Biasanya, konsumen akan dibebankan oleh kilowatt-jam (kWh) listrik yang digunakan - menjalankan perangkat sepuluh ampere pada pasokan 110-volt selama satu jam akan memberikan konsumsi dari 1.110 watt-jam (Wh), atau 1.11 kilowatt-jam (kWh).

Sekering listrik (fuse) mempunyai arus maksimal yang bisa dilalui oleh arus listrik

Sederhananya, semakin tinggi jumlah ampere yang tertera pada alat yang dipakai, maka semakin tinggi pula beban listriknya. Jika ingin melakukan penghematan pada tagihan listrik bulanan, maka gunakanlah alat atau mesin memiliki ampere yang rendah. Jika kehandalan dan kecepatan yang lebih penting, maka produk dengan ampere atau Watt besar yang lebih baik.

Melindungi Peralatan Listrik

Ampere harus disesuaikan untuk melindungi kabel listrik dan sirkuit dari overheating atau hubungan arus pendek. Inilah sebabnya mengapa listrik menggunakan sekering dan pemutus. Sebuah sekering 30-ampere, misalnya, akan memungkinkan peralatan yang lebih kecil untuk berjalan dengan aman. Misalkan jika pengering pakaian listrik menarik 60 ampere, maka filamen logam dalam sekering akan mencair dan akan memutus sirkuit. Switch breaker juga berfungsi untuk mengontrol arus dari pemutusan sirkuit. Perangkat listrik yang lebih besar sering memiliki sirkuit sendiri dengan sekering kapasitas yang lebih tinggi atau switch breaker untuk menghindari overload tersebut.

Terkena Setrum (Sengatan Listrik)

Ketika seseorang menerima sengatan listrik karena kecerobohan atau kesalahan, berarti ada sejumlah arus listrik yang mengalir melalui tubuh orang tersebut, dan bukan tegangan. Sehingga yang menentukan tingkat keparahan dari luka yang disebabkan dan tingkat kefatalannya tergantung pada arus, bukan pada tegangan. Banyak siswa SMA akan mengalami kejutan dari mungkin 50.000 volt dari generator Van de Graaf di lab fisika, tapi karena arusnya yang sangat kecil, maka tidak berbahaya. Beda halnya ketika tersengat listrik 110-volt, dengan arus yang besar, bisa jadi fatal. Sebuah arus 0.1-0.2 ampere mengalir melalui tubuh manusia biasanya mematikan, karena dampaknya pada jantung. Anehnya, dengan pengobatan yang tepat, korban terkena lebih dari 0.2 ampere dapat bertahan hidup, kontraksi otot yang parah disebabkan dapat melindungi jantung dari gangguan listrik.