Hukum Ohm merupakan salah satu ilmu Fisika yang cukup dekat dengan kehidupan sehari-hari, Sebab dalam kehidupan sehari-hari, tentunya kita tidak bisa terlepas dari alat elektronik. Seperti diketahui, nyaris semua alat elektronik membutuhkan aliran listrik untuk bisa dinyalakan atau dioperasikan. Setiap alat listrik memiliki tegangan-tegangan yang berbeda satu sama lain, bergantung dengan kebutuhannya.
Ketika aliran listrik yang diberikan melampaui batas yang dibutuhkan dari alat tersebut, maka kemungkinan akan membuat alat tersebut justru rusak. Listrik sendiri muncul karena pada dasarnya setiap benda mengandung dua jenis muatan, yaitu positif (proton) dan negatif (elektron). Dan ketika muatan negatif atau elektron bergerak, maka akan muncul arus listrik. Mengapa bisa demikian?
Dalam ilmu fisika, aliran listrik itu dapat dijelaskan melalui salah satu teori yang dikenal dengan nama Hukum Ohm. Apa itu Hukum Ohm? Berikut ini adalah penjelasan lengkap mengenai Hukum Ohm beserta dengan rumusnya.
Pengertian Hukum Ohm
Hukum Ohm pertama kali dicetuskan oleh seorang ilmuwan asal Jerman bernama George Simon Ohm pada tahun 1827. Hukum Ohm dicantumkan oleh George Simon Ohm melalui karyanya yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically”.
George Simon Ohm meninggal pada 6 Juli 1854. Berkat jasanya di bidang pengetahuan mengenai listrik, namanya diabadikan sebagai satuan hambatan listrik, yaitu Ohm atau dilambangkan dengan omega.
Hukum Ohm pada dasarnya adalah hukum yang menjelaskan mengenai kaitan antara tegangan atau beda potensial, arus listrik, serta hambatan di dalam rangkaian listrik.
Jadi Hukum Ohm ini adalah hukum dasar yang menjelaskan bahwa arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan tegangan yang didapatkannya, tetapi arus berbanding terbalik dengan hambatan. Arus listrik dapat mengalir melalui penghantar disebabkan karena adanya perbedaan tegangan atau beda potensial yang ada di antara dua titik di dalam penghantar.
Proses aliran arus listrik ini terjadi pada rangkaian listrik tertutup, seperti di dalam barang-barang elektronik, seperti TV, mesin cuci, kulkas, dan lain sebagainya. Seperti diketahui, alat elektronik dapat dioperasikan atau menyala karena adanya listrik yang dialirkan oleh suatu sumber tegangan.
Bunyi Hukum Ohm
Bunyi hukum Ohm yang dipaparkan oleh George Simon Ohm antara lain:
“Besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar akan sebanding dengan tegangannya, dalam suhu yang tetap.”
Dari pernyataan tersebut maka dapat dikatakan bahwa perbandingan antara tegangan dengan arus listrik disebut dengan hambatan
Hambatan Listrik
Hukum Ohm dapat digunakan untuk mengukur nilai hambatan listrik atau disebut juga dengan resistor yang dibutuhkan dalam suatu rangkaian listrik.
Hambatan listrik ini sendiri merupakan perbandingan antara tegangan listrik atau beda potensial dengan besarnya arus listrik.
Resistor ini merupakan suatu komponen dasar yang digunakan untuk membatasi aliran listrik di dalam suatu rangkaian listrik. Seperti yang telah dijelaskan, satuan dari hambatan listrik ini adalah Ohm yang berasal dari nama George Simon Ohm..
Sesuai dengan penjelasan Hukum Ohm, suatu penghantar jika memiliki hambatan satu ohm, maka arus listriknya juga sebesar satu ampere. Hal itu dapat terjadi karena ada beda potensial di antara ujung penghantar yang memiliki besar satu volt.
Baca juga: Hukum Archimedes: Sejarah, Bunyi, Rumus, dan Contoh Soal
Jenis-jenis Hambatan
Hambatan dapat dibagi menjadi dua jenis, dua jenis itu dibedakan sesuai dengan kebutuhannya masing-masing. Yaitu:
Resistor Tetap
Resistor tetap umumnya terbuat dari karbon atau nikrom tipis. Nilai dari resistor tetap ini digambarkan dengan warna-warna yang ada di sekitar luaran resistor. Setiap warna di dalam suatu resistor memiliki arti sesuai dengan urutan letaknya.
Resistor Variabel
Resistor variabel masih dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu tipe bergeser dan berputar. Pada dasarnya dua resistor itu memiliki cara kerja yang sama, hanya saja yang membedakan adalah cara mengurangi hambatannya, yaitu dengan menggeser atau memutar. Resistor variabel ini dapat ditemui pada alat-alat elektronik, terutama yang memiliki sistem volume, seperti radio, speaker, dll.
Mengukur Hambatan
Cara mengukur besaran hambatan listrik terbagi menjadi dua cara, yaitu secara langsung dan tidak langsung.
Langsung
Mengukur hambatan secara langsung dapat menggunakan alat berupa multimeter yang juga bisa digunakan untuk mengukur kuat arus, beda potensial, serta hambatan.
Caranya adalah putar saklar multimeter ke arah tanda R lebih dulu. Ketika sudah diputar ke arah R, multimeter akan berfungsi sebagai alat pengukur hambatan secara langsung.
Kemudian hubungkan ujung terminal dengan ujung benda yang ingin diukur besaran hambatannya. Multimeter lantas akan menunjukkan besaran hambatan berupa skala yang ditampilkan.
Tidak Langsung
Mengukur besaran dari hambatan secara tidak langsung dapat dilakukan dengan menggunakan alat voltmeter yang digunakan secara bersamaan dengan amperemeter.
Caranya adalah voltmeter dipasang paralel, sedangkan amperemeter secara seri kepada benda yang diukur hambatannya.
Rumus Hukum Ohm
Secara matematis, rumus hukum Ohm adalah sebagai berikut:
R = V/I
I = V/R
V = I x R
Keterangan:
R = Hambatan Listrik (O)
V = Tegangan Listrik atau Beda Potensial (V)
I = Arus Listrik (A)
Persamaan hukum Ohm di atas menjelaskan hubungan kuat arus dengan beda potensial pada sebuah hambatan tetap.
Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik merupakan lintasan yang dilewati oleh arus listrik yang dimulai dari sumber tegangan, dan kemudian kembali lagi. Dengan kata lain, semua bagian harus menghantarkan listrik dan saling berhubungan.
Pada dasarnya, rangkaian listrik terdiri menjadi dua jenis, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Seri disusun secara horizontal bersebelahan. Contoh alat yang memanfaatkan rangkaian seri adalah senter. Sedangkan rangkaian paralel disusun secara vertikal berjajar.
Cara penghitungan Hukum Ohm di dalam setiap rangkaian itu sendiri berbeda, berikut penjelasannya.
Resistor Seri
Resistor seri ini disusun secara berjajar bersebelah-sebelahan secara horizontal atau disebut secara seri. Untuk dapat menghitung hambatan pada resistor seri adalah dengan menjumlahkan semua besaran hambatan pada resistor seri.
Resistor Paralel
Dalam rangkaian resistor paralel, cara menghitungnya adalah mengacu pada besar kuat arus masuk ke dalam cabang rangkaian sama besar dengan arus yang keluar.
Kapasitor Seri
Nilai dari kapasitor seri dapat dihitung dengan cara yang mirip dengan resistor paralel, yaitu satu per total jumlah kapasitor.
Kapasitor Paralel
Nilai dari kapasitor paralel dapat dihitung seperti resistor seri dimana seluruh kapasitor yang ada di dalam rangkaian hanya tinggal dijumlahkan.
Contoh Soal Hukum Ohm
1. Pada suatu rangkaian listrik memiliki tegangan sebesar 30 Volt. Sedangkan kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 0,5 ampere. Tentukanlah nilai hambatan listrik rangkaian tersebut.
Diketahui:
V = 30 V
I = 0,5 A
R = ?
Jawab:
R = V/I
R = 30/0,5
R = 60 Ohm
2. Suatu rangkaian listrik memiliki tegangan sebesar 60 V dan memiliki hambatan sebesar 20 Ohm. Tentukanlah nilai arus listrik dalam rangkaian tersebut!
Diketahui:
V = 60 V
R = 20 Ohm
I = ?
Jawab:
I = V/R
I = 60/20
I = 3 A.
3. Suatu rangkaian listrik resistornya disusun secara paralel, dimana setiap resistor memiliki nilai masing-masing sebesar 6 ohm, 4 ohm, dan 5 ohm. Kemudian tegangan yang diberikan pada rangkaian tersebut sebesar 150 V. Tentukanlah berapa besar tegangan yang ada pada resistor 2.
Diketahui:
R1 = 6 ohm
R2 = 4 ohm
R3 = 5 ohm
V = 150 V
I = ?
I = V/R total
I = 150/15
I = 10 A
Sementara pada R2 berarti:
VR2 = I x R2
VR2 = 10 x 4
VR2 = 40 V
Demikianlah penjelasan mengenai Hukum Ohm beserta dengan rumus dan contoh soalnya.
Materi fisika seperti Hukum Ohm akan lebih mudah dipahami jika dilakukan dengan praktek. Cara belajar dengan praktek itu akan diterapkan di Sampoerna Academy. Karena pada dasarnya Sampoerna Academy akan memberikan metode pengajaran praktek yang akan memotivasi eksplorasi, kolaborasi, kreativitas, serta penerapan pengetahuan dan keterampilan dengan berbasiskan STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Maths)
Oleh karena itu, segera bergabunglah dengan Sampoerna Academy. Mengenai informasi lebih lanjut soal metode pengajaran yang ditawarkan di Sampoerna Academy silakan klik link ini.
Referensi
Tirto.id – rumus hukum ohm
