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.
dimana I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere, V 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)
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
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
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