Penjelasan Hukum OHM Jelas dan Lengkap

Rumus Hukum Ohm.

Hukum ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar akan selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Meskipun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "Hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.

Nama ohm pada hukum ohm diambil dari nama fisikawan asal German 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".

Buku Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet.

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. 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. 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.

sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri elektron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran arus listrik.

Tenaga yang mendorong elektron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan merupakan sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Ketika berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan elektron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya.

Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong elektron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relatif antara dua titik.

Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, maka perlu adanya untuk menentukan sebuah nilai layaknya menentukan nilai masa, isi, panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus listrik, tegangan dan hambatan.

Simbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang Prancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang German Georg Simon Ohm.

Simbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut R untuk hambatan, V untuk tegangan, dan I untuk arus, standard simbol yang lain dari tegangan adalah E atau Electromotive force. Simbol V dan E dapat dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber seperti baterai dan generator dan V bersifat lebih umum.

Sebelum kita mendefinisikan apa itu volt, kita harus mengetahui bagaimana mengukur sebuah satuan yang kita ketahui sebagai energi potensial. Satuan energi secara umum adalah joule dimana sama dengan besarnya usaha yang ditimbulkan dari gaya sebesar 1 newton yang digunakan untuk bergerak sejauh 1 meter (dalam satu arah). Sama halnya dengan 1 joule energi yang digunakan untuk mengangkat berat ¾ pound setinggi 1 kaki dari tanah, atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 1 kaki menggunakan paralel pulling dengan ¾ pound. Maka kesimpulannya, 1 volt sama dengan 1 joule energi potensial per 1 couloumb. Maka 9 volt baterai akan melepaskan energi sebesar 9 joule dalam setiap couloumb dari elektron yang bergerak pada sebuah rangkaian.

Satuan dan simbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketika kita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian. Yang pertama dan yang sangat penting hubungan antara tegangan, arus dan hambatan ini disebut hukum ohm. Ditemukan oleh Georg Simon Ohm dan dipublikasikannya pada sebuah paper pada tahun 1827, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically. Prinsip ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkaian, ohm menemukan sebuah persamaan yang mudah dimengerti serta menjelaskan bagaimana hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan. Hukum ohm dapat dirumuskan secara matematis melalui persamaan berikut ini:

V=I x R atau I= V/R atau R=V/I

Keterangan:

                        V=  Besar beda potensial antara dua penghantar (Volt)

                         I=  Besarnya kuat arus yang mengalir pada penghantar (Ampere)

                        R=  Besarnya hambatan pada penghantar (Ohm)

Dimana konstanta kesebandingan R disebut sebagai resistansi. Satuan untuk resistansi adalah ohm, dan biasa disingkat huruf besar omega, Ω . (Durbin,2005).

George Simon

Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Satu cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. George Simon Ohm (1797-1854) menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung – ujungnya. Prinsip ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkain, tetapi beberapa zat terutama semi-konduktor, tidak mengikuti hukum ohm. Sebuah grafik menunjukkan hubungan antara V dan I yang diberikan hukum ohm menghasilkan garis lurus. Hukum ohm menggambarkan bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan. Hukum ohm dapat diterapkan dalam rangkaian tahanan seri. Yang dimaksud dengan rangkaian tahanan seri adalah tahanan dihubungkan ujung ke ujung atau dalam suatu rantai.

Untuk mencari arus yang mengalir pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dari satu, diperlukan jumlah total nilai tahanan-tahanan tersebut. Hal ini dapat dimengerti karena setiap tahanan yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir (Hayt, 1991).

Tweet

Artikel keren lainnya: