Hukum Ohm

ABUALFATIH.com. Hai Kawan! Kalian sedang mencari tentang Hukum Ohm? Atau sedang mencoba belajar dasar termodinamika?

Mungkin inilah alasan kalian mencari artikel ini.

Sebelum kita membahas tentang hukum ohm, kita akan mengetahui lebih dulu tentang konsep arus listrik.

Arus Listrik

Kita mulai dengan definisi umum tentang arus listrik. Arus listrik adalah aliran muatan listrik. Arus listrik merupakan penjabaran berapa banyak
muatan listrik yang mengalir per satuan waktu.

Jika dalam selang waktu \Delta t jumlah muatan listrik yang mengalir adalah \Delta Q , maka

I = \frac{\Delta Q}{\Delta t}

Arah arus listrik didefinisikan searah dengan arah aliran muatan positif. Pada logam-logam sebenarnya yang mengalir adalah electron-elektron yang memiliki muatan negative.

Muatan positif berupa atom-atom yang ditinggalkan elektron tidak dapat mengalir karena terikat kuat pada struktur logam tersebut.

Mengingat definisi arus listrik searah dengan aliran muatan positif maka arah arus listrik dalam logam berlawanan dengan arah aliran elektron. Jadi, ketika kita mengambar arah arus dalam kawat dari kanan ke kiri sebenarnya yang terjadi adalah aliran elektron dari kiri ke kanan.

Hukum Ohm

Muatan listrik dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lain karena adanya beda potensial. Tempat yang memiliki potensial tinggi melepaskan muatan ke tempat yang memiliki potensial rendah. Besarnya arus yang mengalir berbanding lurus dengan beda potensial, V, antara dua tempat, atau I \infty V . Kesebandingan dituliskan

I = \frac{V}{R}

dengan R didefinisikan hambatan listrik antara dua titik. Satuan hambatan
listrik adalah Ohm dan disingkat \Omega .

Mengapa R disebut hambatan listrik? Karena R berperan menghambat mengalirnya muatan listrik. Makin besar R maka arus listrik makin sulit mengalir yang ditandai dengan arus yang makin kecil.

Menggambarkan hambatan dalam rangkaian dapat menggunakan simbol

Setiap material memiliki niaai hambatan listrik. Ambil contoh batu, karet, plastik memiliki hambatan listrik begitu besar, jika dihubungkan dengan sumber tegangan maka menyebabkan tidak ada aliran arus.

Material tersebut di atas disebut sebagai isolator, sedangkan jika pada material tersebut dapat mengalir air maka disebut konduktor.

Hambatan

Ketika arus listrik mengalir pada sebuah konduktor, elektron mengalami ringtangan dari molekul-molekul atau ion-ion dalam konduktor tersebut, sehingga aliran arus mengalami semacam hambatan.

Kita dapat menghitung nilai hambatan dari suatu bahan dengan menggunakan

R = \rho \frac{L}{A}

Ket:

R = Hambatan ( \Omega )

\rho = Hambat jenis suatu bahan ( \Omega m )

l = Panjang konduktor (m)

A = Luas penampang (m²)

Hambatan listrik masing-masing bahan memiki sifat sebagai berikut:

1. Semakin besar apabila bahan semakin panjang
2. Semakin kecil apabila ukuran bahan semakin besar.

Selain itu, hambatan juga dipengerahui oleh suhu atau temperatur dengan penjabaran sebagai berikut:

R=R_{0}[1+\alpha(T-T_{0})]

T = Suhu akhir

T₀ = Suhu awal

R = Nilai hambatan saat suhu T

R₀ = Nilai hambatan saat suhu T_o

\alpha = Koefisien suhu

Contoh Soal

Perhatikan gambar berikut!

Potensial pada titik A lebih tinggi dari titik B. Jika baterei memilki potensial 1,5 V dan antara titik A dan titik B memiliki hambatan sebesar 50 \Omega , hitunglah a) besar dan arah Arus yang mengalir pada hambatan? b) besar muatan yang berpindah selama 10 s?

Pembahasan:

a) Arus yang mengalir

I = \frac{V}{R} = \frac{1,5}{50} = 3 x 10^{-2 A}

Arus mengalir dari titik A ke titik B.

b) Muatan yang berpindah selama kurun waktu 10 s adalah

\Delta Q = I \Delta t = 3 x 10^{-2} x 10 = 0,3 C

Demikianlah pembahasan tentang hukum Ohm, semoga bermanfaat dan sampai jumpa.