Pengertian Hukum Ohm dan Sejarahnya – Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya kuat arus yang mengalir pada sebuah penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara dua titik pada ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatan pada kedua ujung penghantar tersebut. Hukum Ohm berlaku jika besarnya hambatan pada penghantar bersifat tetap dan tidak dipengaruhi oleh beda potensial yang diberikan pada penghantar.
Prinsip dasar pada hukum Ohm ini merupakan dasar perhitungan pada rangkaian elektronika karena menyangkut tiga besaran utama yaitu Tegangan, Arus Listrik dan Hambatan Listrik. Dengan menggunakan hukum Ohm, dapat dihitung arus yang mengalir pada komponen-komponen elektronika sehingga dapat dibuat rangkaian dengan fungsi yang bermacam-macam.
Daftar Isi :
Hukum Ohm dan Hambatan Listrik
Hubungan antara Hukum Ohm dan hambatan listrik digunakan dalam banyak perancangan rangkaian elektronika. Hukum Ohm merupakan dasar dari prinsip kerja hambatan atau resistor pada rangkaian elektronika.
Satuan dari hambatan listrik adalah Ohm diambil dari nama penemu Hukum Ohm.
Dengan menggunakan Hukum Ohm, maka kuat arus dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Perhitungan kuat arus pada setiap blok rangkaian bisa ditentukan dengan memasang nilai hambatan listrik yang sesuai. Hal ini sangat penting khususnya pada perancangan rangkaian yang kompleks menggunakan beberapa komponen aktif dan pasif.
Bunyi Hukum Ohm
Pada dasarnya Bunyi hukum Ohm adalah:
“Kuat arus dalam suatu rangkaian listrik berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan pada rangkaian”.
Atau dengan bahasa yang lain, dapat dinyatakan sebagai berikut:
“Besar arus listrik (I) yang mengalir pada sebuah penghantar berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.
Sejarah Hukum Ohm
Nama “Ohm” diambil dari nama fisikawan asal Inggris yang bernama Georg Ohm. Beliau melakukan penelitian terhadap resistansi pada tahun 1825-1826.
Hasil dari penelitian ini kemudian dipublikasikan pada tahun 1827 melalui buku yang berjudul “Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet”, dalam bahasa Indonesia dapat diartikan menjadi “Investigasi Matematis terhadap Rangkaian Galvanis”.
Beliau menggunakan Galvanometer untuk mengukur arus pada sebuah penghantar yang diberi tegangan listrik. Hasil percobaan diperoleh bahwa besarnya beda potensial yang dihasilkan berbanding lurus dengan suhu pada junction.
Pada percobaannya, Georg Ohm mendapat inspirasi dari penelitian Fourier tentang “heat conduction”. Pada awalnya beliau menggunakan elemen volta sebagai sumber tegangan namun kemudian beralih menggunakan Thermocouple karena dianggap lebih stabil.
Selanjutnya beliau melakukan pengukuran dengan Galvanometer dan mengganti kabel untuk pengujian dengan berbagai panjang dan ukuran diameter serta bahan yang berbeda. Dari percobaan ini diperoleh bahwa besarnya pembacaan Galvanometer berbanding lurus dengan suhu namun berbalik dengan panjang kabel uji.
Dari percobaan sederhana ini dapat disimpulkan bahwa besarnya kuat arus, yaitu nilai yang dibaca oleh Galvanometer berbanding lurus dengan beda potensial (ingat bahwa suhu berbanding lurus dengan beda potensial). Kemudian besarnya kuat arus juga berbanding terbalik dengan hambatan, karena panjang kabel berbanding lurus dengan hambatan kabel.
Rumus Hukum Ohm
Dari pernyataan diatas, Hukum Ohm dapat dirumuskan secara matematis melalui persamaan berikut ini :
Dimana :
- V adalah besarnya beda potensial antara dua penghantar, dinyatakan dalam satuan Volt
- I adalah besarnya kuat arus yang mengalir pada penghantar, dinyatakan dalam satuan Ampere
- R adalah besarnya hambatan pada penghantar, dinyatakan dalam satuan Ohm
Untuk mempermudah mengingat rumus diatas, dapat digambarkan dengan segitiga hukum Ohm. Dimana tegangan atau beda potensial (V) berada diatas, dan kemudian kuat arus (I) dan hambatan (R) berada dibawahnya.
Penerapan Hukum Ohm
Hukum Ohm dapat digunakan untuk menghitung arus yang mengalir pada sebuah rangkaian berdasarkan hambatan sebuah beban. Dengan menghitung kuat arus, kita juga bisa menghitung besarnya daya yang dipakai oleh beban tersebut.
Pada rangkaian diatas tampak sebuah rangkaian sederhana dengan satu sumber tegangan berupa battery dan sebuah beban (load) yang dipasang pada sumber tegangan tersebut. Karena diberi beban, maka terjadi kuat arus yang mengalir pada rangkaian.
Contoh perhitungan pada rangkaian diatas misalnya diketahui besarnya tegangan sebesar 10Volt dengan hambatan beban sebesar 10 Ohm maka besarnya kuat arus sama dengan tegangan dibagi hambatan, hasilnya sebesar 1 Ampere.
Dengan mengacu pada rumus perhitungan daya yaitu tegangan dikalikan kuat arus, maka dapat dihitung besarnya daya yang dipakai yaitu sebesar 10 Volt dikalikan 1 Ampere, hasilnya sebesar 10 Watt.
Contoh Soal Hukum Ohm
Dengan menggunakan rumus diatas, kita bisa membuat contoh soal untuk mencari kuat arus dan tegangan. Juga mengetahui hubungan dan perhitungan hukum ohm dan hambatan listrik pada rangkaian.
Berikut ini beberapa contoh soal menggunakan rumus Hukum Ohm:
Contoh Soal Menghitung Arus Listrik (I)
Rumus untuk menghitung Arus Listrik adalah:
I = V / R
Contoh Soal Menghitung Arus listrik:
Sebuah power supply dengan keluaran tegangan listrik sebesar 12V melewati hambatan sebesar 12 Ohm, berapakah kuat arus yang mengalir?
I = V / R
I = 12 / 12
I = 1 Ampere
Kuat Arus yang mengalir sebesar 1 Ampere.
Jika pada soal diatas, nilai hambatan kita ubah menjadi 12.000 Ohm, berapakah kuat arus yang mengalir sekarang?
I = V / R
I = 12 / 12.000
I = 1/1000 Ampere atau 1 miliAmpere
Kuat Arus yang mengalir sebesar 1 miliAmpere.
Contoh Soal Menghitung Tegangan Listrik (V)
Rumus untuk menghitung Tegangan Listrik adalah:
V = I x R
Contoh Soal Menghitung Tegangan listrik:
Sebuah penghantar pada rangkaian listrik dialiri arus sebesar 0.5Ampere. Pada rangkaian tersebut terpasang sebuah resistor dengan nilai 20 Ohm, berapakah tegangan pada kedua ujung penghantar?
V = I x R
V = 20 x 0.5
V = 1o Volt
Tegangan Listrik sebesar 10 Volt.
Contoh Soal Menghitung Nilai Hambatan (R)
Rumus untuk menghitung Hambatan Listrik adalah:
R = V / I
Contoh Soal Menghitung Hambatan listrik:
Sebuah rangkaian listrik dengan tegangan sebesar 10Volt menunjukkan kuat arus tang mengalir sebesar 2Ampere. Berapakah nilai hambatan yang terpasang pada rangkaian tersebut?
R = V / I
R = 10 / 2
R = 5 Ohm
Nilai Hambatan sebesar 5 Ohm. (nulis-ilmu.com)
Info ruanglab lainnya:
- Resistor Tetap: Simbol, Fungsi dan Gelang Warna
- [Lengkap] Apa itu Hambatan Listrik?
- Resistor Tetap: Simbol, Fungsi dan Gelang Warna
- Penemu Hukum Gravitasi
