Hukum Ohm

Hukum dasar Elektronika yang wajib dipelajari dan dimengerti oleh setiap Engineer

Elektronika ataupun penghobi Elektronika adalah Hukum Ohm, yaitu Hukum dasar

yang menyatakan hubungan antara Arus Listrik (I), Tegangan (V) dan Hambatan

(R). Hukum Ohm dalam bahasa Inggris disebut dengan “Ohm’s Laws”. Hukum Ohm

pertama kali diperkenalkan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg

Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825. Georg Simon Ohm mempublikasikan

Hukum Ohm tersebut pada Paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated

Mathematically” pada tahun 1827.

Pada dasarnya, bunyi dari Hukum Ohm adalah :

“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan

berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya

dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

Secara Matematis, Hukum Ohm dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti

dibawah ini :

V = I x R

I = V / R

R = V / I

Dimana :

V = Voltage (Beda Potensial atau Tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V))

I =Current (Arus Listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A))

R = Resistance (Hambatan atau Resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))

Dalam aplikasinya, Kita dapat menggunakan Teori Hukum Ohm dalam Rangkaian

Elektronika untuk memperkecilkan Arus listrik, Memperkecil Tegangan dan juga

dapat memperoleh Nilai Hambatan (Resistansi) yang kita inginkan.

Hal yang perlu diingat dalam perhitungan rumus Hukum Ohm, satuan unit yang

dipakai adalah Volt, Ampere dan Ohm. Jika kita menggunakan unit lainnya seperti

milivolt, kilovolt, miliampere, megaohm ataupun kiloohm, maka kita perlu melakukan

konversi ke unit Volt, Ampere dan Ohm terlebih dahulu untuk mempermudahkan

perhitungan dan juga untuk mendapatkan hasil yang benar.

Contoh Kasus dalam Praktikum Hukum Ohm

Untuk lebih jelas mengenai Hukum Ohm, kita dapat melakukan Praktikum dengan sebuah Rangkaian Elektronika Sederhana seperti dibawah ini :

Kita memerlukan sebuah DC Generator (Power Supply), Voltmeter, Amperemeter, dan sebuah Potensiometer sesuai dengan nilai yang dibutuhkan.

Dari Rangkaian Elektronika yang sederhana diatas kita dapat membandingkan Teori Hukum Ohm dengan hasil yang didapatkan dari Praktikum dalam hal menghitung Arus Listrik (I), Tegangan (V) dan Resistansi/Hambatan (R).

 

Menghitung Arus Listrik (I)

Rumus yang dapat kita gunakan untuk menghitung Arus Listrik adalah I = V / R

Contoh Kasus 1 :

Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan Output Tegangan 10V, kemudian atur Nilai Potensiometer ke 10 Ohm. Berapakah nilai Arus Listrik (I) ?Masukan nilai Tegangan yaitu 10V dan Nilai Resistansi dari Potensiometer yaitu 10 Ohm ke dalam Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :I = V / RI = 10 / 10I = 1 AmpereMaka hasilnya adalah 1 Ampere.

Contoh Kasus 2 :

Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan Output Tegangan 10V, kemudian atur nilai Potensiometer ke 1 kiloOhm. Berapakah nilai Arus Listrik (I)?Konversi dulu nilai resistansi 1 kiloOhm ke satuan unit Ohm. 1 kiloOhm = 1000 Ohm. Masukan nilai Tegangan 10V dan nilai Resistansi dari Potensiometer 1000 Ohm ke dalam Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :I = V / RI = 10 / 1000I = 0.01 Ampere atau 10 miliAmpereMaka hasilnya adalah 10mA

 

Menghitung Tegangan (V)

Rumus yang akan kita gunakan untuk menghitung Tegangan atau Beda Potensial adalah V = I x R.

Contoh Kasus :

Atur nilai resistansi atau hambatan (R) Potensiometer ke 500 Ohm, kemudian atur DC Generator (Power supply) hingga mendapatkan Arus Listrik (I) 10mA. Berapakah Tegangannya (V) ?Konversikan dulu unit Arus Listrik (I) yang masih satu miliAmpere menjadi satuan unit Ampere yaitu : 10mA = 0.01 Ampere. Masukan nilai Resistansi Potensiometer 500 Ohm dan nilai Arus Listrik 0.01 Ampere ke Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :V = I x RWV = 0.01 x 500V = 5 VoltMaka nilainya adalah 5Volt.

 

Menghitung Resistansi / Hambatan (R)

Rumus yang akan kita gunakan untuk menghitung Nilai Resistansi adalah R = V / I

Contoh Kasus :

Jika di nilai Tegangan di Voltmeter (V) adalah 12V dan nilai Arus Listrik (I) di Amperemeter adalah 0.5A. Berapakah nilai Resistansi pada Potensiometer ?Masukan nilai Tegangan 12V dan Arus Listrik 0.5A kedalam Rumus Ohm seperti dibawah ini :R = V / IR = 12 /0.5R = 24 OhmMaka nilai Resistansinya adalah 24 Ohm

Kumpulan Artikel Hambatan JenisPosted on 11/11/2014 by 12 TKJ-A kelompok 3

Definisi hambatan jenis - Hambatan jenis yaitu kecenderungan suatu bahan untuk melawan aliran arus listrik, dengan symbol ρ (rho). Hambatan jenis adalah sifat dari suatu material pada suhu tertentu, yang menunjukkan besar hambatan tiap satuan panjang. Secara matematis dirumuskan

Ρ= RA / lKeterangan :R : hambatan (Ω)A : Luas penampang penghantar (m2)l : panjang penghantar (m)ρ : hambatan jenis (Ωm)

hambatan jenis juga dipengaruhi oleh suatu penghantar tersebut. Akibatnya, hambatan suatu penghantar juga tergantung suhu.

 

Hambatan jenis (resistivitas) adalah faktor kesebandingan (merupakan ciri khas suatu bahan) antara R bahan tersebut dan panjangnya pada arah arus yang melewati (l), serta kebalikan luas A. Nilai hambatan jenis berbeda untuk masing-masing zat.Berdasarkan nilai hambatan jenis, sebuah benda dapat dikelompokkan menurut kemampuannya menghantarkan listrik. Penghantar listrik yang baik disebut konduktor. Contohnya adalah tembaga, besi, emas, larutan garam (NaCl), larutan asam (H2SO4), dan larutan basa (NaOH). Sedangkan penghantar listrik yang tidak baik disebut isolator. Contohnya adalah mika, plastik, alkohol, minyak tanah, karet, dan larutan gula. Benda yang dapat berfungsi sebagai konduktor atau isolator disebabkan perlakuan yang diberikan kepadanya disebut semikonduktor. Contohnya adalah selenium (Se), Silikon (Si), dan germanium (Ge).

1. Hambatan adalah perlawanan yang dilakukan suatu bahan terhadap aliran arus searah, besarnya sama dengan penurunan tegangan pada bahan tersebut dibagi

arus yang melaluinya. Wujud dari hambatan ini berupa peralatan listrik, nilai hambatan pada kawat penghantar atau memang komponen yang sengaja dipasang pada rangkaian listrik. Hambatan disimbolkan dengan R, dengan satuan ohm (Ω)

2. Penghambat/resistor adalah alat yang dibuat untuk menghasilkan hambatan. Hambatan dari resistor berfungsi sebagai pengatur beda potensial/arus listrik. Berdasarkan bahan utamanya resistor dibagi menjadi 2 yaitu, resistor karbon dan resistor kumparan. Berdasarkan nilai yang dihasilkan, resistor dibagi menjadi beberapa macam diantaranya fixed resistor, resistor yang hambatannya dapat diubah, potensio, LDR, dan thermal resistor.

3. Rangkaian penghambat seri adalah dua hambatan atau lebih yang disusun secara berurutan dan tak bercabang. Kuat arus yang mengalir di setiap titiknya sama besar. Tujuan rangkaian seri adalah untuk memperbesar hambatan dan membagi beda potensial. Hambatan pada rangkaian seri dapat di tentukan dengan rumus Rs = R1 + R2 + R3 + …Rangkaian penghambat paralel adalah dua hambatan atau lebih yang disusun secara berdampingan, bercabang, dan memiliki lebih dari satu jalur listrik. Rangkaian paralel bertujuan untuk membagi arus listrik.Rangkaian kombinasi adalah rangkaian gabungan dari rangkaian penghambat seri dan rangkaian penghambat paralel.

 

Di dalam bohlam terdapar filamen (semacam kawat tipis) yang menyala, jika dialiri arus listrik. Sementara itu, pada setrika listrik terdapat batang besi yang akan memanas jika dialiri arus listrik. Sedangkan pada kompor listrik terdapat kumparan (kawat yang digulun, yang juga akan memanas jika dialiri arus.Filamen pada bohlam, besi pada setrika listrik, dan kumparan pada kompor listrik berfungsi sebagai hambatan listrik, atau disebut penghambat (resistor). Sebagai penghambat, ketiganya tentu mempunyai besar hambatan tertentu atau disebut resistansi. Resistansi atau hambatan disimbolkan dengan R dan mempunyai satuan ohm (Ω). Dalam rangkaian, resistansi digambarkan seperti Gambar berikut.

simbol resistansi dalam rangkaian

Perhatikan sekali lagi filamen dan beberapa bola lampu dengan besar tegangan yang berbeda (misalnya, lampu 5 V, 20 V, dan 40 V). Jika teliti dalam mengamati, akan menemukan bahwa flamen lampu dengan tegangan terkecil (5 V) lebih panjang daripada flamen lampu 20 V atau 40 V. Karena tegangan berbanding lurus dengan hambatan (akan kita babas kemudian), maka semakin panjang filamen, berarti hambatannya semakin kecil. Selain dipengaruhi panjang filamen (dalam hal umum disebut penghantar), besarnya hambatan juga dipengaruhi oleh hambat jenis penghantar dan luas penampang penghantar. Huhungan antara hambatan dengan faktor yang memengaruhinya dinyatakan dengan persamaan berikut.

R = â �´ L/A

Keterangan:

R = Hambatan (Ω)

â �´ = hambat jenis (Ω/m)

l = panjang kawat (m)

A = luas penampang kawat (m2)

Hambatan jenis diartikan sebagai besar hambatan dari sebuah penghantar dengan panjang 1 m dan luas 1 m2. Setiap bahan penghantar mempunyai nilai hambatan jenis tertentu. Pada umumnya, hambatan jenis suatu bahan akan berubah jika suhunya naik. Sebagai contoh, hambatan filamen lampu pijar akan bertambah lebih dari 10 kali lipat, jika suhunya berubah dan 20°C ke suhu pijar 1.800°C.

Perubahan hambatan jenis akibat kenaikan suhu akan mempengaruhi besar hambatan penghantar. Besar perubahan hambatan jenis dinyatakan dengan persamaan

∆â �´ = (â �´oα∆t)

Keterangan:

∆â �´ = perubahan hambatan jenis

â �´o = hambat jenis semula

α = koefieisn suhu hambat jenis

∆t = perubahan suhu penghantar

Besar hambatan berbanding lurus dengan hambat jenis penghantar, sehingga besar hambatan juga akan berubah dengan persamaan berikut:

∆R = (Roα∆t)

Dengan ∆R = Rt – Ro

Rt = Ro + ∆R

Rt = Ro(1 + α∆t)

Keterangan Rt = hambatan pada suhu toC

Ro = hambatan mula-mula