Page 236 - Fisika Dasar 2 - Mikrajuddin Abdullah 2017

Bab 3 Listrik Arus Searah

diberikan beda potensial antara dua ujung kabel maka muncul medan
listrik dalam kabel. Medan listrik menarik elektron-elektron bergerak dalam

arah yang berlawanan dengan arah medan. Akibatnya elektron memiliki
percepatan dalam arah yang berlawanan dengan arah medan. Percepatan
tersebut menyebabkan kecepatan elektron dalam arah berlawanan dengan

medan bertambah. Tetapi karena dalam konduktor terdapat atom-atom
yang posisi rata-ratanya tetap tetapi selalu bergetar maka terjadi tumbukan
antara elektron yang sedang dipercepat dengan atom-arom tersebut.
Tumbukan tersebut melahirkan gaya hambat pada elektron dalam arah
yang berlawanan dengan arah gerak. Mekanisme ini menyebabkan electron

hanya sanggup mecapai kecepatan maksimum tertentu yang disebut
kecepatan terminal. Fenomena ini mirip dengan gerakan bola yang jatuh
dalam zat cair. Akibat gaya gravitasi, bola memiliki percepatan sehingga

kecepatannya bertambah. Tatapi pada akhirnya bola bergerak dengan
kecepatan terminal akibat adanya gaya gesekan fluida yang mengimbangi
gaya gravitasi.

elektron

E v A

L

Gambar 3.13 Ilustrasi kabel konduktor yang dialiri arus listrik

Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa kecepatan terminal
elektron dalam konduktor berbanding lurus dengan kuat medan di dalam
bahan, atau

v   E (3.12)

dengan  adalah sebuah konstanta yang dikenal dengan mobilitas
elektron.

Sekarang kita akan mencari rumusan formal untuk mengukur
mudah tidaknya sebuah benda dialiri arus listrik. Perhatikan elemen kecil
kawat sepanjang dx seperti diilustrasikan pada Gambar 3.14. Misalkan luas

penampang kawat adalah A. Misalkan pula kerapatan elektron (jumlah
224