Apa Itu Ampere? Ini Rumus dan Cara Menghitungnya

tirto.id - Ampere adalah salah satu materi yang dikaji dalam mata pelajaran fisika. Materi ini penting untuk dipahami terutama bagi mereka yang akan mendalami bidang kelistrikan.

Lantas, apa itu ampere? Ampere satuan dari apa? Ampere digunakan untuk apa? 1 ampere berapa watt? Apa simbol ampere? Bagaimana arti ampere?

Sebelum membahas tentang ampere lebih jauh, alangkah baiknya mengenal dengan penemunya. Andre Marie Ampere adalah ahli fisika yang menemukan Hukum Ampere, salah satu dasar penting dalam bidang elektromagnetik.

Setelah Hans Christian Oersted, fisikawan Denmark menemukan aliran listrik pada kawat dapat menggerakkan kompat di dekatnya, Andre melakukan serangkaian eksperimen.

Singkat cerita, dari rumusan persamaan matematika yang dirumuskannya, Andre Marie Ampere berhasil menemukan Hukum Ampere.

Apa Itu Ampere Listrik?

Ampere (A) adalah satuan dari besaran arus listrik dalam Sistem Internasional (SI). Sejak 20 Mei 2019, pengertian ampere merujuk pada konstanta fisik dasar, yaitu muatan dasar (e) yang merupakan jumlah muatan listrik dalam satu elektron (negatif) atau proton (positif).

Ampere adalah ukuran jumlah muatan listrik yang bergerak per satuan waktu yang disebut sebagai arus listrik. Namun, besaran muatan listrik baik yang bergerak maupun tidak bergerak dinyatakan dengan satuan SI lain, yakni coulomb (C).

Satu coulomb sama dengan sekitar 6.241 x 1018 muatan listrik (e). Lantas, berapa satuan listrik yang diperlukan arus dari satu ampere untuk coulomb?

1 ampere sama dengan arus di mana 1 coulomb muatan bergerak melintasi suatu titik tertentu dalam 1 detik.

Hal tersebut yang menjadi penyebab sambaran petir rata-rata membawa muatan sekitar 5 coulomb, meskipun arusnya mungkin puluhan ribu ampere. Perbedaan angka tersebut muncul dari fakta bahwa sambaran petir hanya berlangsung beberapa puluh milidetik atau seperseribu detik.

Fungsi Satuan Ampere

Ampere berfungsi sebagai satuan pengukuran untuk mengetahui besarnya arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup. Pengukurannya dilakukan dengan menyambungkan amperemeter secara seri ke dalam rangkaian tersebut.

Fungsi Ampere pada Adaptor

Pada adaptor, ampere memiliki tiga peran dasar:

• Menetapkan besaran arus keluaran yang stabil untuk perangkat
• Memastikan kesesuaian antara adaptor dengan perangkat elektronik
• Melindungi dari kerusakan akibat ketidaksesuaian arus (baik kelebihan maupun kekurangan).

Fungsi Ampere pada Aki

Dalam sistem aki, ampere berfungsi untuk menunjukkan:

• Kemampuan penyimpanan dan penyaluran arus listrik
• Kapasitas suplai daya yang tersedia.

Fungsi Amperemeter

Amperemeter merupakan alat khusus yang berfungsi untuk:

• Mengukur besaran arus listrik secara akurat
• Memverifikasi kesesuaian arus dengan spesifikasi perangkat
• Mendeteksi kerusakan pada komponen elektronik
• Mencegah bahaya akibat arus berlebih (overcurrent).

Volt Ampere (VA)

Volt-Ampere (VA) adalah satuan yang digunakan untuk mengukur daya semu (apparent power) dalam sistem listrik arus bolak-balik (AC).

Rumus Ampere dan Tangga Satuan Ampere

Dalam menghitung besaran ampere diperlukan rumus dan tangga ampere. Berikut ini tangga konversi satuan ampere:

• 1 Teraampere (TA) = 1.000.000.000.000 A (10¹² A)
• 1 Gigaampere (GA) = 1.000.000.000 A (10⁹ A)
• 1 Megaampere (MA) = 1.000.000 A (10⁶ A)
• 1 Kiloampere (kA) = 1.000 A (10³ A)
• 1 Hektoampere (hA) = 100 A (10² A)
• 1 Dekaampere (daA) = 10 A (10¹ A)
• 1 Ampere (A) = 1 A (10⁰ A) → Satuan dasar SI
• 1 Desiampere (dA) = 0.1 A (10⁻¹ A)
• 1 Centiampere (cA) = 0.01 A (10⁻² A)
• 1 Miliampere (mA) = 0.001 A (10⁻³ A)
• 1 Mikroampere (μA) = 0.000001 A (10⁻⁶ A)
• 1 Nanoampere (nA) = 0.000000001 A (10⁻⁹ A)
• 1 Pikoampere (pA) = 0.000000000001 A (10⁻¹² A).

Untuk rumus-rumus ampere akan dijelaskan di bawah ini.

Rumus Ampere Meter Dasar

I = V/R

Keterangan:

• I = Arus listrik (Ampere)
• V = Beda potensial (Volt)
• R = Hambatan (Ohm)

Rumus Ampere ke Watt

W=V×A

Keterangan:

• W = Daya (Watt)
• V = Tegangan (Volt)
• A = Arus (Ampere)

Rumus Ampere ke KW

kW= V×A×PF/1000

Keterangan:

• V = Tegangan (Volt)
• A = Arus (Ampere)
• PF = Faktor daya (0-1, biasanya 0.8 untuk perangkat rumah tangga)
• 1000 = Konversi Watt ke Kilowatt (1 kW = 1000W)

Rumus Ampere 3 Phase

kW = √3 x V × A × PF/1000

Keterangan:

• V = Tegangan (Volt)
• √3 = 1.732
• A = Arus (Ampere)
• PF = Faktor daya (0-1, biasanya 0.8 untuk perangkat rumah tangga)
• 1000 = Konversi Watt ke Kilowatt (1 kW = 1000W)

Cara Menghitung Ampere

Berikut ini adalah contoh menghitung ampere untuk keempat rumus di atas:

1. Hitunglah arus yang mengalir melalui resistor 10Ω jika diberi tegangan 10V.

Jawaban:

I = V/R

I = 10V/10Ω

I = 1 A.

2. Hitunglah Arus DC dari baterai 12V dengan aliran arus 3A.

Jawaban:

W = V X A

W = 12V x 3A

W = 36 W.

3. Hitunglah arus listrik 1-phase berupa kulkas 220 V dengan arus 5A dan PF 0.85.

Jawaban:

kW = V × A × PF/1000

kW = 220 x 5 x 0.85/1000

kW = 0.935 kW.

4. Hitunglah arus listrik 3-phase berupa motor industri 380 V dengan arus 10A dan PF 0.9.

Jawaban:

kW = √3 x V × A × PF/1000

kW = 1.732 x 380 x 10 x 0.9/1000

kW = 5.92.