Rabu, 09 Januari 2013

MODUL PTE HUKUM OHM


Modul Pembelajaran Pembahasan dan Pengertian Hukum Ohm
A.Tujuan Umum Pembelajaran
1. Kemampuan para mahasiswa untuk memahami Pengertian serta Pembahasan Hukum Ohm secara benar.
B.Tujuan Khusus Pembelajaran
1. Kemampuan para mahasiswa untuk dapat meneraokan definisi dari hukum ohm kedalam laporan hasil praktisi mereka.
2. Kemampuan para mahasiswa untuk dapat menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan hukum ohm.

C.Pendahuluan
Pada sebagian besar konduktor logamm hubungan arus yang mengalir dengan potendsial diatur oleh hukum ohm, ohm menggunakan rangkaian percobaan sederhana seperti pada gambar percobaan dibawah ini. Dia (ohm) menggunakan rangkaian sumber potensial secara seri, mengukur besarnya arus yang mengalir dan menemukan hubungan linear sederhana dan dikenal dengan sebutan Hukum Ohm.

D.Isi Materi
a. Pengertian Hukum Ohm
Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar 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, Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah “hukum” tetap digunakan dengan alasan sejarah.
Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:

V = I . R
dimana I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere, adalah  tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt, dan R adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm. Hukum ini dicetuskan oleh George Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827

b. Pembahasan Hukum Ohm
Hasil eksperimen George Simon Ohm pada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus listrik yang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan pada ujung-unjungnya.
Jika beda potensial diperbesar maka arus yang mengalir juga semakin besar, yang mana telah kita ketahui bersama bahwasanya eksperimen ini dikenal dengan Hukum Ohm. Hubungan antara V dan I secara grafik adalah : V = I . R
Sehingga konduktasi dari konduktor yang merupakan kebalikan dari resistensi, maka sehingga dengan :
R = Hambatan Listrik (ohm)
V = beda potensial atau tegangan (volt)
I = Kuat arus (ampere)
Perumusan diatas untuk kasus R konstan dikenal sebagai Hukum Ohm yang berbunyi “ kuat arus luistrik yang mengalir melalui sebuah penghantar listrik sebanding dengan tegangan (beda potensial) antara dua titik pada penghantar tersebut, asalkan R konstan. Dan melihat grafik hubungan I-V, maka semakin miring (curam) grafik I-V maka hambatannya makin besar dan begitu juga sebaliknya,

Hambatan Kawat Penghantar
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa hambatan kawat penghantar R berbanding lurus dengan panjang kawat lurus / dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat A. secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.  Besaran “P” (row) dikenal sebagai hambatan jenis atau resistivitas yang nilainya bergantung pada jenis bahan penghantar, dalam suatu batas perubahan suhu tertentu, perubahan hambatan jenis sebanding dengan besar perubahan suhu (At) = Delta “t”, karena hambatan R berbanding lurus dengan hambatan jenis “P”, maka perubahan nilai hambatan akan mengikuti hubungan, sehingga dengan :

Rt = Hambatan pada suhu t0C
R0 = Hamabtan mula-mula
a = Koefisien suhu hambatan jenis (per 0C)
At = perubahan suhu (oC)
koefisien suhu hambatan jenis (a) tergantung pada jenis bahan, meskipun hambatan jenis sebagian besar logam bertambah akibat kenaikan suhu, namun bahan tertentu hambatan jenis justru akan semakin kecil akibat kenaikan suhu. Halini terjadi pada bahan semikonduktor yaitu, karbot, grafit, geranium, dan silicon.
Hubungan antara Tegangan, Arus dan Tahanan
            Suatu rangkaian listrik terbentuk bila jalan konduktif terhubung sehingga dapat melakukan electron bebas untuk bergerak secara kontinu. Pergerakan kontinu electron-elektroin bebas yang melalui konduktor pada rangkaian disebut arus, dan sering disebut dengan istilah “Aliran” seperti aliran air yang melalui pipa bolong.
gaya yang menggerakan electron-elektron bebas agar mengalir dalam rangkaian disebut tegangan. Tegangan adalah ukuran tertentu dari energy potensial yang selalau ebrhunbungan dengan dua titik. Ketika tegangan pada nilai tertentu ada dalam sebuah rangkaian listrik, maka hal ini menunjukkan pada ukuran seberapa besar energy potensial yang ada untuk menggerakkan electron dari satu titik ke titik yang lain dalam rangkaian tersebut. Dengan demikian tanpa menunjukkan dua titik tertentu istilah tegangan tidak memiliki arti.
electron-elektron bebas yang bergerak melalui konduktor cenderung mengalami gesekan atau perlawanan gerakan. Perlawanan gerakan lebit tepat bila disebut dengan tahanan (resistansi) . jumlah arus dalam rangkaian tergantung pada nilai tegangan yang tersedia untuk menggerakakn electron-elektron bebas, dan juga nilai tahanan dalam rangkaian yang melawan aliran electron. Sama seperti tegangan, tahanan adalah nilai relative antara dua titik. Berdasarkan hal ini, maka nilai tegangan dan tahanan sering dinyatakan sebagai “antara” atau “ melalui” dua titik dalam rangkaian.
c. contoh soal
1. Sebuah kumparan kawat tungsten yang memiliki hambatan 20,0 Ohm pada suhu 1000C digunakan untuk mengukur suhu. Berapa besar hambatannya ketika mengukur suhu 7000C? (koefisien suhu tungsten pada 1000C adalah 4,5’10-3 (0C)-1)
Penyelesaian :
diketahui :
R0 = 20,0 Ohm
T0 = 1000C
T = 7000C
sehingga,
Ditanya : R = ?
Rumus =
Dari persamaan tersebut dapat diketahui sehingga
Jawab :
R = 5,4 Ohm + 20,0 Ohm = 25,4 Ohm
Jadi besar hamabtan ketika mengukur suhu 7000C adalah 25,3 Ohm

E. Evaluasi

Warming Up

1. Jelaskan hubungan antara kuat arus dan tegangan!
2. Apa saja yang mempengaruhi hambatan suatu bahan? Jelaskan!
3. Alat pemanas Listrik memakai arus 5A apabila dihubungkan dengan sumber 110 V, berapakah besar hambatan pemanas tersebut?

Dikutip dari : @Hervin Hidayat P, @Naufal Yatsir Taufiq, dan @Fikri Ramadhan (Pend. Teknik Elektronika NR) 
http://doyourbestfuture.blogspot.com

Silahkan download programnya di sini


Tidak ada komentar:

Posting Komentar