Home Fisika

Rumus, Cara Menghitung, dan Contoh Soal Hukum Ohm dan Hambatan Listrik

Updated: • • min read
Table of Contents

Hukum Ohm, Menentukan Kuat Arus dan Beda Potensial

Asumsikan bahwa terdapat suatu penghantar yang memiliki luas penampang A, panjang penghantar L dan beda potensial antara kedua ujung kawat penghantar adalah V, maka arus I listrik yang mengalir pada penghantar tersebut dapat dirumuskan sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung penghantar tersebut.


Gambar di bawah ini menunjukkan tentang grafik kuat arus I sebagai fungsi dari beda potensial V.


3

Gambar di atas memperlihatkan, ketika suatu bahan penghantar menghasilkan grafik kuat arus I sebagai fungsi, maka beda potensial V nya tidak membentuk garis lurus, dan penghantarnya disebut komponen non-ohmik.


Sedangkan, untuk bahan penghantar yang menghasilkan grafik kuat arus I sebagai fungsi, dan beda potensial V-nya membentuk garis lurus, maka penghantarnya disebut komponen ohmik.


Kita dapat merumuskan secara matematis, hubungan antara kuat arus I sebagai fungsi beda potensial V, sebagai berikut


I = V/R atau V = R I
Keterangan
V, adalah beda potensial atau tegangan (volt, V)
R, adalah hambatan listrik penghantar (ohm, Ω)
I, adalah kuat arus listrik (ampere, A).

Persamaan di atas, dikenal atau disebut dengan hukum Ohm.


Bunyi Hukum Ohm


Tahukah kamu bunyi hukum ohm ?

Hukum Ohm mengatakan bahwa kuat arus yang melalui suatu konduktor ohm adalah sebanding atau berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung konduktor asalkan suhu konduktor tetap.

Dalam satuan SI, hambatan listrik atau disimbolkan R memiliki satuan ohm, sehingga dapat dirumuskan menjadi.


1 ohm = 1 volt /1 ampere


Sehingga, satu ohm merupakan hambatan bagi suatu konduktor di mana ketika beda potensial yang dialaminya sebesar satu volt pada ujung-ujung konduktor, maka kuat arus satu ampere mengalir melalui konduktor tersebut.


Hambatan listrik R pada kawat penghantar sering disebut juga sebagai resistensi.

Untuk menentukan hambatan listrik, kita menggunakan persamaan yang menyatakan besar hambatan listrik berbanding lurus dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat penghantar tersebut.


Rumus dalam menentukan hambatan listrik adalah.
R = ρ L / A
Keterangan
R, adalah besar hambatan listrik penghantar (ohm, W)
ρ, adalah konstanta kesebandingan (resistivitas) bahan penghantar (ohm.m)
L, adalah panjang kawat penghantar (m)
A, adalah luas penampang kawat penghantar (m2).


Perbedaan Konduktor dan Resistor, Mengapa Keduanya Dikatakan Hampir Sama

Mungkin dari kita pernah mendengar bahwa konduktor dan resistor dikatakan sama. Ada saat tertentu terkadang kita menyebutnya sebagai resistor dan terkadang sebagai konduktor.


Suatu kawat penghantar listrik dapat disebut sebagai konduktor, tetapi pada saat yang lain dapat juga disebut sebagai resistor. Hal ini tergantung pada sifat mana yang akan kita tekankan. Jika kita menekankan sifat kawat penghantar sebagai konduktor maka kebalikan dari resistivitas listrik disebut konduktivitas (σ) listrik.


σ = 1 / ρ
Keterangan:
σ, adalah konduktivitas listrik bahan penghantar (ohm.m-1)
ρ, adalah resistivitas listrik bahan penghantar(ohm.m).


Contoh Soal

Suatu kawat penghantar memiliki hambatan total sebesar 10 Ω. Kawat tersebut membawa arus sebesar 50 mA. Tenetukan perbedaan potensial antara kedua ujung kawat tersebut.
Jawab:
Beda potensial antara kedua ujung kawat tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini:
V = R I
V = (10 Ω) (50 mA)
V = (10 Ω) (0,05 A)
V = 0,5 V


Contoh Soal

Suatu kawat nikrom memiliki resistivitas sebesar 10-6 Ω.m, dengan jari-jari sebesar 1,20 mm. Tentukan berapa panjang kawat yang dibutuhkan untuk memperoleh resistansi sebesar 4,0 Ω?
Jawab:
Luas penampang kawat adalah:
A = πr2
A = (3,14) (12 x 10-4 m)2
A = 4,5 x 10-6 m2

Panjang kawat dapat kita tentukan dengan rumus.
L = RA/ρ
L = (4 Ω)(4,5 x 10-6m2)/(10-6Ω.m)
L = 18 m

Materi Terkait