Perbedaan Utama – Muatan vs. Arus

Listrik beroperasi berkat sifat partikel yang disebut mengenakan biaya. NS perbedaan utama antara muatan dan arus adalah muatan mengacu pada sifat dasar partikel ketika arus mengacu pada laju aliran muatan.

Apa itu Biaya?

Muatan adalah sifat dasar partikel yang memungkinkan mereka berinteraksi satu sama lain melalui gaya elektromagnetik. Selama interaksi ini, muatan selalu dihemat. Muatan listrik dapat berupa positif atau negatif. Muatan positif mengacu pada muatan yang dibawa oleh proton sedangkan muatan negatif mengacu pada muatan yang dibawa oleh elektron. Muatan sejenis saling tolak menolak sedangkan muatan sejenis tarik menarik. Gaya tarik menarik atau tolak menolak

antara dua partikel yang bermuatan

dan

yang dipisahkan oleh jarak

diberikan oleh hukum Coulomb:

di mana

adalah konstanta dengan

8.99×10⁹ m F^-1.

Meskipun benda sehari-hari terbuat dari proton dan elektron, mereka sering tidak dianggap bermuatan karena muatan positif dan negatif saling meniadakan, tanpa meninggalkan muatan bersih. Kadang-kadang, jika dua benda digosokkan satu sama lain, elektron dapat dipindahkan dari satu benda ke benda lain, meninggalkan satu benda dengan kelebihan elektron dan yang lainnya dengan kelebihan proton. Kemudian benda-benda tersebut bermuatan. Jika benda bermuatan tidak boleh bersentuhan dengan konduktor, elektron tidak dapat berpindah ke/dari benda dengan mudah sehingga muatan tetap menyala untuk waktu yang cukup lama. Jenis situasi di mana kelebihan muatan terakumulasi pada tubuh sering disebut sebagai listrik statis. Petir terjadi ketika listrik statis menumpuk di awan, dan kemudian tiba-tiba terlepas.

Petir terjadi ketika kelebihan muatan di awan keluar.

Muatan diukur dalam satuan coulomb (C). Sebuah elektron memiliki muatan sekitar -1,6 × 10^-19 C.

Apa itu saat ini?

Dalam listrik, arus mengacu pada laju aliran muatan. Sebuah arus

dinyatakan dalam biaya

sebagai:

Arus diukur dalam satuan ampere (A). Arus 1 A mengacu pada aliran muatan di mana 1 C muatan mengalir melewati suatu titik setiap detik. Untuk rangkaian listrik, hukum kekekalan muatan diperluas menjadi hukum kekekalan arus. Di setiap persimpangan dalam suatu rangkaian, jumlah arus yang memasuki persimpangan harus sama dengan jumlah arus yang meninggalkan persimpangan itu (ini juga dikenal sebagai hukum pertama Kirchoff).

Arus yang kita temui setiap hari diciptakan oleh elektron yang bergerak melalui kabel sebagai respons terhadap perbedaan potensial. Arus bisa langsung (DC) atau bolak-balik (AC). Seringkali, orang secara keliru berasumsi bahwa elektron perlu melakukan perjalanan dari tempat sirkuit dinyalakan, ke perangkat untuk membuatnya bekerja. Ini tidak benar. Ketika sirkuit dinyalakan, elektron di seluruh kabel mulai bergerak sebagai respons hampir bersamaan. Biasanya, kecepatan elektron (disebut "kecepatan melayang“) melalui kawat sebenarnya sangat lambat, sekitar satu sentimeter per menit. Dalam arus AC, elektron sebagian besar tetap di tempatnya, dan sebaliknya mereka hanya bergerak maju mundur secara berkala.

Perbedaan Antara Muatan dan Arus

Mengenakan biaya adalah sifat dasar partikel yang memungkinkan mereka berinteraksi dengan gaya elektromagnetik. Itu diukur dalam coulomb.

Saat ini adalah laju aliran muatan. Diukur dalam ampere (A).

Gambar Courtesy

“Lightning Crashes” oleh Ian (Karya Sendiri) [CC BY-SA 2.0], melalui flickr