Hukum Ohm

HUKUM OHM

A. APRESEPSI

Penerapan Hukum Ohm dalam Kehidupan Sehari-hari : Pernahkah kalian mengamati bola lampu pijar di rumah ? Tahukah kalian Pada bola lampu pijar, elemen pemanasnya adalah filamen listrik yang terbuat dari tungsten. Filamen listrik ini memiliki hambatan konstan R.

Tahukah kalian alat listrik (misalnya lampu pijar, seterika listrik) memiliki bagian yang mengalirkan arus listrik yang disebut elemen pemanas.

Jika bola lampu pijar diberi tegangan V, sesuai dengan hukum ohm, maka berapakah besar kuat arus listrik yang mengalir melalui filamen ?

B.     TUJUAN PEMBELAJARAN

1.      Dapat mendiskripsikan pengertian arus listrik, kuat arus listrik, tegangan dan hambatan.

2.      Dapat mendiskripsikan perubahan tegangan terhadap perubahan arus listrik.

3.      Dapat menginterpretasi grafik hubungan antara tegangan dan kuat arus listrik.

4.      Dapat mengkaji cara menentukan besarnya nilai hambatan pada suatu rangkaian listrik.

C.    KONTEN

Buat kalian siswa siswi kelas 9 berikut ini akan diulas materi mengenai Hukum Ohm.

Sebelum menuju materi alangkah lebih baiknya kita mengetahui seorang fisikawan Jerman yang banyak mengemukakan teori di bidang elektrisitas yaitu Georg Simon Ohm (16 Maret 1789 – 6 Juli 1854). Dimana karyanya yang paling dikenal adalah teori mengenai hubungan antara aliran listrik, tegangan, dan tahanan konduktor di dalam sirkuit, yang umum disebut Hukum Ohm.

Bunyi Hukum Ohm

Pada dasarnya, bunyi hukum ohm adalah : “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)”.

Hukum Ohm mempelajari arus listrik pada rangkaian tertutup. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik pada suatu penghantar, seperti pada lampu senter, radio, dan televisi. Alat-alat tersebut dapat menyala (berfungsi) karena adanya aliran listrik dari sumber tegangan yang dihubungkan dengan peralatan tersebut sehingga menghasilkan beda potensial.

D. ATIVITAS

Amati video eksperimen animasi hukum Ohm berikut agar kalian dapat memahami hal-hal mendasar terkait pegas.



Tentukan jawabannya melalui simulasi Hukum Ohm berikut : 

Hukum Ohm menjelaskan bagaimana beda potensial atau tegangan dari sebuah sumber arus, kuat arus listrik, dan resistansi suatu rangkaian saling terkait.

Hukum Ohm menyatakan: jika tegangan pada suatu rangkaian dinaikkan, arus dalam rangkaian akan naik; dan jika tegangan diturunkan, arus akan turun. Contoh, jika tegangan diduakalikan, arus akan menjadi dua kali. Hubungan ini diilustrasikan pada Gambar 1.1, dengan meter menunjukkan tegangan dan arus.

Hukum Ohm juga memperlihatkan bahwa jika tega-ngan dijaga konstan, resistansi penghantar yang lebih kecil akan menghasilkan arus yang lebih besar dan resistansi rangkaian yang lebih besar akan menghasilkan arus yang lebih kecil. Contoh, jika resistansi dinaikkan dua kali dari 10 W menjadi 20 W (Gambar 1.2 ), maka arusnya menjadi setengahnya.

Gambar : 1.1

Pengaruh tegangan terhadap arus ketika nilai resistansi konstan.

   

Gambar : 1.2

Pengaruh resistansi terhadap arus ketika nilai tegangan konstan.

Pada suatu percobaan listrik yang telah dilakukan, terdapat hubungan antara hambatan dan kuat arus listrik. Contoh hambatan adalah lampu listrik dan komponen elektronika seperti resistor.

Masih berkaitan dengan percobaan, jika hambatan listrik dinaikkan, maka kuat arusnya akan menjadi lebih kecil. Sebaiknya apabila hambatannya dikurangi maka kuat arusnya akan bertambah besar.

Oleh karena itu diperoleh hubungan kuat arus listrik berbanding terbalik dengan hambatannya. Bisa juga dikatakan hambatan berbanding terbalik dengan kuat arusnya.

Pada percobaan listrik juga rangkaian listrik diberikan tegangan (beda potensial yang tinggi) dengan hambatan yang tetap. Ketika tegangan listrik dinaikkan, maka nilai kuat arusnya akan bertambah. Jadi kesimpulannya adalah kuat arus listreik sebanding dengan beda potensial (tegangan).

Rumus untuk Kuat Arus Listrik

Menggunakan hukum Ohm, kuat arus listrik dalam suatu rangkaian dapat ditentukan dengan persamaan:

      

Dimana :

I     : kuat arus (ampere)

V   : tegangan (volt)

R   : resistansi atau hambatan (Ω)

Untuk resistansi yang tetap, jika tegangan yang diberikan ke rangkaian dinaikkan, arus akan naik dan jika tegangan diturunkan arus akan turun.

Untuk tegangan yang tetap, jika resistansi dalam rangkaian dinaikkan, arus akan turun; dan jika resistansi diturunkan, arus akan naik.

Penggunaan Matematika

Dengan menggunakan persamaan hukum Ohm, kamu dapat menghitung kuat arus dalam ampere jika nilai tega-ngan dalam volt dan resistansi dalam ohm diketahui.

Dengan menggunakan rumus hukum Ohm , buktikan bahwa arus yang melalui resistor 10 W akan naik ketika tegangan dinaikkan dari 5 V menjadi 20 V.

Penyelesaian

Untuk tegangan = 5 V,

I = V

      R 

  = 5V

    10Ω

  = 0,5 A

Untuk tegangan = 20 V,

I = V

      R 

  = 20V

     10Ω

  = 2 A

Terlihat bahwa kuat arus naik dari 0,5 A menjadi 2 A.

Penghitungan Kuat Arus
Sebuah bola lampu dengan hambatan 6Ω dihubungkan dengan aki 12V. Berapakah besar kuat arus listrik yang menngalir melalui bola lampu itu?
Diketahui :

Hambatan (R) = 6 Ω

Tegangan (V) = 12 V

Ditanya :

Kuat arus (I)

Jawab :

I = V/R

I = 12V/6 Ω = 2A

Penghitungan Hambatan

Sebuah baterai 6 V digunakan untuk menyalakan sebuah lampu. Arus yang mengalir melalui lampu itu sebesar 2A. Berapakah besar hambatan lampu tersebut?

Diketahui :

Tegangan (V) = 6V

Kuat arus (I) = 2A

Ditanya :

Hambatan (R)

Jawab :

R = V/I
R = 6 V/2A = 3 Ω

Lakukan simulasi percobaan Hukum Hooke dengan panduan LKPD Hukum Ohm berikut ini: 

E. KESIMPULAN

1.  Kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar, sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung penghantar itu. Artinya, semakin besar beda potensial antara kedua ujung suatu penghantar, semakin besar pula kuat arus listrik yang akan mengalir pada penghantar itu.

2.  Nilai perbandingan antara beda potensial antara ujung ujung suatu penghantar dengan besar kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut disebut RESISTANSI, diberi lambang R.

3.  Satuan R(resistansi) adalah volt/ampere dan diberi nama lain ohm, ditulis Ω.

4.  Rumus untuk menghitung hambatan listrik pada rangkaian listrik adalah : R = V/I   

5.  Karena R = V/I, maka untuk menghitung besar beda potensial dan kuat arus listrik dapat menggunakan rumus:

V = I . R dan I = V/R 

---------- Sekian ---------

F. LATIHAN SOAL
Setelah kamu belajar hambatan kawat, mari kita berlatih soal latihan berikut ini!

ProProfs - Untitled Quiz » ProProfs Quiz

G. ULANGAN
Setelah mengikuti latihan soal, maka tibalah saatnya kita ulangan materi hukum hooke. Klik disini untuk menuju laman ulangan, lalu masukkan username dan password yang sudah saya berikan dikelas.