Berikut ini merupakan artikel yang akan membahas tentang hukum ohm, hukum ohm, bunyi hukum ohm, percobaan hukum ohm, persamaan hukum ohm, hukum ohm fisika, satuan ohm, rumus kuat arus, pengertian hambatan listrik, satuan hambatan listrik, hambatan listrik, hambatan jenis kawat, rumus hambatan listrik, beda potensial, beda potensial listrik, tegangan listrik.
Hukum Ohm dan Hambatan Listrik
Hukum Ohm
Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Dengan kata lain, arus listrik mengalir karena adanya beda potensial.
Hubungan antara beda potensial dan arus listrik kali pertama diselidiki oleh George Simon Ohm (1787–1854). Beda potensial listrik disebut juga tegangan listrik.
Untuk memahami hubungan antara potensial listrik dan arus listrik yang dihasilkan, lakukanlah penelitian berikut.
Memahami Hubungan Antara Potensial Listrik dan Arus Listrik
Alat dan Bahan
1. baterai atau akumulator 6 V
2. bola lampu
3. amperemeter
4. voltmeter
5. potensiometer 50K , dan
6. kabel-kabel penghubung
Prosedur
1. Susunlah alat-alat di tersebut menjadi seperti yang diperlihatkan pada Gambar berikut ini.
2. Pertama, atur potensiometer pada posisi hambatan terbesar, voltmeter dan amperemeter akan menunjukkan nilai tertentu yang relatif kecil.
3. Selanjutnya, putar potensiometer perlahan-lahan, perhatikan apa yang terjadi pada voltmeter dan amperemeter.
4. Lalu, putar kembali potensiometer ke arah semula, perhatikan pula apa yang terjadi pada voltmeter dan amperemeter.
5. Apa yang dapat Anda simpulkan?
6. Diskusikan hasil penelitian bersama teman Anda.
Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa arus listrik sebanding dengan beda potensial. Semakin besar beda potensial listrik yang diberikan, semakin besar arus listrik yang dihasilkan.
Demikian juga sebaliknya, semakin kecil beda potensial yang diberikan, semakin kecil arus listrik yang dihasilkan.
Ohm mendefinisikan bahwa hasil perbandingan antara beda potensial/tegangan listrik dan arus listrik disebut hambatan listrik. Secara matematis ditulis sebagai berikut.
dengan: R = hambatan listrik (ohm;Ω ),
V = tegangan atau beda potensial listrik (volt; V), dan
I = kuat arus listrik (ampere; A).
sering juga ditulis dalam bentuk:
dan dikenal sebagi hukum Ohm. Atas jasa-jasanya, nama ohm kemudian dijadikan sebagai satuan hambatan, disimbolkan Ω .
Contoh Soal 1:
Sebuah bola lampu dengan hambatan dalam 20 Ω diberi tegangan listrik 6 V.
(a) Tentukan arus yang mengalir melalui lampu tersebut. (b) Jika tegangannya dijadikan 12 V, berapakah arus yang melalui lampu tersebut sekarang?
Jawaban:
Contoh ini menunjukkan bahwa, untuk hambatan tetap, ketika tegangan dijadikan dua kali semula (12 V = 2 kali 6 V), arus listrik yang mengalir menjadi dua kali semula (0,6 A = 2 kali 0,3 A).
Hambatan Listrik Konduktor
Pernahkah Anda memperhatikan laju kendaraan di jalan raya? Di jalan seperti apa sebuah mobil dapat melaju dengan cepat?
Ada beberapa faktor yang memengaruhinya, di antaranya lebar jalan, jenis permukaan jalan, panjang jalan dan kondisi jalan.
Jalan dengan kondisi sempit dan berbatu akan mengakibatkan laju mobil menjadi terhambat. Sebaliknya, jalan yang lebar dan beraspal mulus dapat mengakibatkan laju mobil mudah dipercepat.
Demikian pula, panjang jalan akan memengaruhi seberapa cepat mobil dapat melaju. Ketika mobil dapat melaju dengan cepat, dapat dikatakan bahwa hambatan jalannya kecil dan sebaliknya, ketika laju mobil menjadi lambat karena faktor jalan, dapat dikatakan bahwa hambatan jalannya besar.
 |
| Konduktor yang memiliki panjang luas dan hambatan jenis |
Kuat arus listrik dapat dianalogikan dengan laju mobil di atas. Kuat arus listrik akan kecil ketika melalui konduktor yang luas penampangnya kecil, hambatan jenisnya besar, dan panjang.
Sebaliknya, kuat arus listrik akan besar ketika melewati konduktor yang luas penampangnya kecil, hambatan jenisnya besar, dan pendek.
Ketika kuat arus listrik kecil, berarti hambatan konduktornya besar dan sebaliknya, ketika kuat arusnya besar, berarti hambatan konduktornya kecil.
Bukti percobaan menunjukkan bahwa luas penampang, hambatan jenis, dan panjang konduktor merupakan faktor-faktor yang menentukan besar kecilnya hambatan konduktor itu sendiri. Secara matematis, hambatan listrik sebuah konduktor dapat ditulis sebagai berikut.
dengan:R = hambatan listrik konduktor (Ω ),
ρ = hambatan jenis konduktor (m),
= panjang konduktor (m), dan
A = luas penampang konduktor (m2).
Jika penampang konduktor berupa lingkaran dengan jari-jari r atau diameter d, luas penampangnya memenuhi persamaan:
sehingga Persamaan (8–5) dapat juga ditulis:
Persamaan (8–5) atau (8–6) menunjukkan bahwa hambatan listrik konduktor sebanding dengan panjang konduktor dan berbanding terbalik dengan luas penampang atau kuadrat jari-jari (diameter) konduktor.
Hal ini menunjukkan bahwa semakin panjang konduktornya, semakin besar hambatan listriknya. Di lain pihak, semakin besar luas penampangnya atau semakin besar jari-jari penampangnya, hambatan listrik konduktor semakin kecil.
Selain itu, Persamaan (8–5) atau (8–6) juga menunjukkan bahwa hambatan listrik konduktor bergantung pada hambatan jenis konduktor.
Semakin besar hambatan jenis konduktor, semakin besar hambatannya. Konduktor yang paling baik adalah konduktor yang hambatan jenisnya paling kecil.
Di lain pihak, bahan yang hambatan jenisnya paling besar merupakan isolator paling baik. Hambatan jenis konduktor bergantung pada suhunya.
Semakin tinggi suhunya, semakin tinggi hambatan jenis konduktor dan semakin tinggi pula hambatan konduktor tersebut. Pengaruh suhu terhadap hambatan konduktor dapat dituliskan dalam persamaan berikut.
Contoh Soal 2:
Contoh Soal 3:
Jadi demikianlah pembahasan kita untuk kesempatan kali ini, semoga materi yang terkandung didalam artikel ini dapat memberi manfaat untuk para sahabat pembaca semua. Salam Sukses!!!
