Hallo SIMAK UI

Salah satu materi  fisika yang penting adalah materi hukum Ohm, yang membahas tentang hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan dalam rangkaian listrik. Materi hukum Ohm merupakan dasar dalam memahami bagaimana aliran listrik berlangsung dalam suatu rangkaian.

baca juga : tutor private

Pengenalan Hukum Ohm

Hukum Ohm dinamakan setelah ilmuwan Jerman, Georg Simon Ohm, yang menemukan hubungan matematis antara arus listrik, tegangan, dan hambatan pada tahun 1827. Hukum ini menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir melalui suatu konduktor (kawat penghantar) akan berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatan konduktor tersebut, asalkan suhu konduktor konstan.

Rumus Hukum Ohm

Secara matematis, Rumus Hukum Ohm adalah V = I x R. Dimana I adalah arus listrik yang mengalir di dalam sebuah penghantar dalam satuan ampere. Sementara V adalah tegangan listrik yang ada di kedua ujung penghantar dalam satuan volt. Kemudian R adalah nilai hambatan listrik atau resistensi yang ada di suatu penghantar dalam satuan Ohm. Hubungan antara arus listrik, hambatan, dan tegangan listrik dalam suatu rangkaian ada di dalam materi Hukum Ohm.

baca juga : les privat

Konsep Hukum Ohm dalam Kehidupan Sehari-hari

Hukum Ohm memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam bidang teknologi dan rekayasa. Beberapa contoh penggunaan Hukum Ohm antara lain:

1. Lampu Listrik

Pada lampu listrik, tegangan yang diberikan akan menentukan besar arus listrik yang mengalir melalui kawat penghantar di dalamnya. Dengan menggunakan Hukum Ohm, kita dapat merancang lampu dengan hambatan yang sesuai sehingga arus listrik yang melewatinya menghasilkan cahaya yang diinginkan.

2. Peralatan Elektronik

Peralatan elektronik seperti komputer, telepon seluler, dan televisi juga mengikuti Hukum Ohm. Tegangan yang diberikan pada peralatan tersebut akan mempengaruhi arus listrik yang mengalir di dalamnya, yang pada akhirnya akan memengaruhi kinerja peralatan tersebut.

3. Rangkaian Listrik Rumah Tangga

Rangkaian listrik rumah tangga seperti saklar, stopkontak, dan lampu juga mengikuti prinsip Hukum Ohm. Pemahaman tentang hukum ini sangat penting dalam merancang dan memasang instalasi listrik yang aman dan efisien.

4. Industri dan Manufaktur

Dalam industri, Hukum Ohm digunakan untuk merancang sistem kontrol dan pengaturan arus listrik dalam berbagai aplikasi, mulai dari pengolahan material hingga kendali otomatis dalam lini produksi.

Batasan Hukum Ohm

Walaupun Hukum Ohm memiliki banyak aplikasi yang berguna dalam dunia nyata, terdapat beberapa batasan yang perlu diperhatikan:

1. Suhu Konduktor

Hukum Ohm hanya berlaku jika suhu konduktor tetap konstan. Kenaikan suhu pada konduktor dapat mengubah hambatan dan karenanya memengaruhi hubungan antara arus, tegangan, dan hambatan.

2. Material Konduktor

Hukum Ohm berlaku untuk sebagian besar material konduktor, tetapi tidak berlaku untuk semua jenis material. Beberapa material memiliki sifat non-linear yang menyebabkan perubahan hambatan dengan perubahan tegangan.

3. Pengaruh Medan Magnet

Materi hukum Ohm dalam bentuk sederhananya tidak mempertimbangkan pengaruh medan magnet pada arus listrik. Pada kondisi tertentu, arus listrik dapat mengalami pengaruh medan magnet yang dapat memengaruhi hubungan antara tegangan dan arus.

baca juga : les privat jakarta

Hambatan listrik

Hambatan listrik merupakan salah satu konsep penting dalam ilmu fisika yang berkaitan dengan aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Hambatan sendiri dapat didefinisikan sebagai besarnya resistansi suatu benda terhadap aliran arus listrik. Resistansi diukur dalam satuan ohm (Ω), dan nilai hambatan suatu benda bergantung pada berbagai faktor seperti panjang, luas penampang, serta jenis bahan konduktif yang digunakan.

Berdasarkan bentuknya, hambatan listrik dapat dibagi menjadi beberapa tipe. Dalam artikel ini, kita akan membahas beberapa bentuk hambatan listrik beserta contoh-contoh dari masing-masing bentuk tersebut.

1. Hambatan Jenis (Resistansi)

Hambatan jenis adalah besarnya hambatan listrik pada benda dengan panjang 1 meter dan luas penampang 1 meter persegi. Ini menjadi ukuran standar untuk membandingkan resistansi berbagai bahan. Contohnya, tembaga memiliki hambatan jenis sekitar 1,68 x 10x-8 ohm-meter, sementara aluminium memiliki hambatan jenis sekitar 2,65 x 10x-8 ohm-meter. Hambatan jenis memungkinkan perbandingan efektivitas konduksi listrik antara berbagai jenis bahan.

2. Hambatan Total (Rangkaian Seri dan Paralel)

Dalam rangkaian listrik, komponen seperti resistor dapat dihubungkan dalam dua konfigurasi utama: seri dan paralel. Dalam rangkaian seri, resistor dihubungkan satu per satu sehingga arus mengalir melalui setiap resistor. Hambatan total dalam rangkaian seri dihitung dengan menjumlahkan nilai resistansi masing-masing resistor.

Di sisi lain, dalam rangkaian paralel, resistor dihubungkan sedemikian rupa sehingga kedua ujungnya terhubung pada titik yang sama. Dalam konfigurasi ini, hambatan total dihitung dengan menggunakan rumus yang lebih kompleks, menginvolvekan kebalikan jumlah invers hambatan masing-masing resistor.

3. Hambatan Variabel

Beberapa komponen listrik memiliki hambatan yang dapat diubah-ubah, seperti potensiometer. Potensiometer adalah resistor variabel yang memungkinkan pengguna untuk mengatur hambatan sesuai kebutuhan. Biasanya digunakan dalam aplikasi seperti mengatur volume pada perangkat audio.

4. Hambatan Semikonduktor

Semikonduktor adalah bahan yang memiliki hambatan listrik antara konduktor (misalnya logam) dan isolator (misalnya bahan plastik). Hambatan semikonduktor dapat berubah-ubah berdasarkan suhu dan konsentrasi. Contohnya, silikon adalah salah satu semikonduktor yang paling umum digunakan dalam teknologi semikonduktor seperti transistor.

5. Hambatan Isolator

Isolator adalah bahan yang memiliki hambatan yang sangat tinggi terhadap aliran arus listrik. Bahan ini umumnya tidak memungkinkan aliran listrik melalui dirinya. Contoh bahan isolator termasuk kayu, plastik, dan kaca. Isolator sering digunakan sebagai lapisan pelindung dalam kabel listrik untuk mencegah tumpahan arus dan potensi bahaya.

baca juga : biaya les privat jakarta

Soal & Pembahasan Hukum Ohm

1.     Dalam sebuah rangkaian listrik, jika tegangan (V) tetap dan resistansi (R) meningkat, apa yang akan terjadi terhadap arus (I)?
a.     Arus akan meningkat.
b.     Arus akan tetap.
c.     Arus akan menurun.
d.     Arus akan menjadi nol.

Pembahasan Soal 1:

Jawaban: C
Hukum Ohm menyatakan bahwa arus (I) dalam suatu rangkaian listrik sebanding secara terbalik dengan resistansi (R), dan sebanding langsung dengan tegangan (V), dengan rumus I = V/R. Jadi, jika resistansi (R) meningkat sementara tegangan (V) tetap, arus (I) akan menurun. Pilihan yang benar adalah:

2.     Sebuah kawat logam memiliki resistansi 20 ohm. Jika arus yang mengalir melaluinya adalah 5 ampere, berapakah tegangan yang diterapkan pada kawat tersebut?
a.     25 V
b.     100 V
c.     4 V
d.     1 V

Pembahasan Soal 2:

Jawaban: B

Hukum Ohm dapat dinyatakan dalam bentuk rumus V = I * R, di mana V adalah tegangan, I adalah arus, dan R adalah resistansi. Dalam kasus ini, I = 5 A dan R = 20 ohm, sehingga V = 5 A x 20 ohm = 100 V.

3.     Sebuah lampu memiliki resistansi 50 ohm. Jika tegangan 220 V diterapkan pada lampu tersebut, berapakah besar arus yang mengalir melalui lampu tersebut?
a.     4.4 A
b.     270 A
c.     0.22 A
d.     11 A

Pembahasan Soal 3:

Jawaban: A

Dengan menggunakan rumus Hukum Ohm, yaitu I = V/R, di mana V adalah tegangan, R adalah resistansi, dan I adalah arus. Dalam kasus ini, V = 220 V dan R = 50 ohm, sehingga I = 220 V / 50 ohm = 4.4 A.

Jadi, apa lagi yang ditunggu? Hubungi kami segera di line telepon (021) 77844897 atau kamu juga bisa menghubungi kami via 0896-2852-2526. Atau klik www.simakui.id untuk mendapatkan informasi lebih lanjut.

Sampai ketemu di SIMAK UI

Referensi :

1. latisprivat.com

2. detik.com