Materi Ringkasan Hukum Ohm

II.  ARUS SEARAH

a.    Hukum Ohm

“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)”.

Persamaan;

                                           V = I x R

Ket:

V : tegangan ( Volt)

I  : Kuat Arus ( A)

R : Hambatan (ohm)

b.    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 = R.A/L 

Ket:

R : Hambatan (ohm)

A : Luas Penampang (m²)

L : Panjang Kawat (m)

ρ : Hambatan Jenis (ohm meter)

Contoh Soal 1

Berapakah hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10^-8Ω .m) yang memiliki panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?

Penyelesaian:

Diketahui:                                 

ρ = 2,65 × 10^-8 Ω .m

l = 40 m

d = 4,2 mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10^-3 m

Ditanya: R = ... ?

Jawab:

Cari terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:

L = πr²

L = (22/7) x (2,1 × 10^-3 m) ²

L = 13,86 x 10^-6 m²

L = 1,4 x 10^-5 m²

Jadi besarnya hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:

R = ρl/A

R = 2,65 × 10^-8 Ω .m x 40 m /1,4 x 10^-5 m²

R = 7,6 x 10^-2 Ω

c.    Susunan Rangkaian Resistor

 

Soal No. 1
Perhatikan gambar susunan beberapa hambatan listrik berikut ini! Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!


 Pembahasan
Rangkaian di atas adalah rangkaian seri murni, sehingga tinggal dijumlahkan saja.
Rp = 2 + 3 + 6 = 11 Ohm

Soal No. 2
Perhatikan gambar susunan tiga hambatan berikut ini!



Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan
Rangkaian di atas berupa paralel murni sehingga :



Soal No. 3
10 buah hambatan identik masing-masing sebesar 10 Ω disusun seperti gambar berikut!



Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan
Seri antara R₂ dan R₃ , namakan R₂₃ :



Seri antara R₄, R₅ dan R₆ namakan R₄₆ :



Seri antara R₇ , R₈ , R₉ dan R₁₀ namakan R₇₁₀



Paralel antara R₁, R₂₃, R₄₆ dan R₇₁₀ menghasilkan R_AB:

1/R_AB = 1/10 + 1/20 + 1/30 + 1/40
1/R_AB = 12/120 + 6/120 + 4/120 + 3/120
R_AB = 120 / 25 = 4,8 Ohm