Ohm yang dilambangkan menggunkan simbol Ω pada awalnya terbagi menjadi 2 bagian. Untuk bagian pertama adalah definisi hambatan yakni V = IR sehingga dinamakan dengan hukum Ohm. Namun, Ohm juga menyatakan jika R merupakan sebuah konstanta yang tidak bergantung dengan V atau L.
Untuk bagian kedua hukum ini tidak sepenuhnya benar seluruhnya. Hubungan V = IR bisa diterapkan untuk resistor apa pun dimana V merupakan beda potensial di antara kedua ujung hambatan serta I merupakan arus yang mengalir di dalamnya. Sementara R merupakan hambatan atau resistansi resistornya.
Bunyi hukum Ohm adalah kuat arus yang mengalir di dalam sebuah hambatan atau penghantar besarnya sebanding dengan tegangan atau beda potensial antara ujung ujung penghantar itu. Pernyataan ini bisa ditulis menjadi V = IR.
A. Sejarah Hukum Ohm
Hukum Ohm merupakan pernyataan jika besar arus listrik yang mengalir lewat sebuah penghantar akan selalu berbanding lurus dengan benda potensial yang diterapkan. Sebuah benda penghantar bisa dikatakan mematuhi hukum Ohm jika nilai resistansi tidak tergantung dari besar serta polaritas beda potensial yang dikenakan. Meski pernyataan ini tidak berlaku di semua jenis penghantar, akan tetapi istilah hukum tetap bisa dipakai untuk alasan sejarah.
Jika secara matematis, maka hukum Ohm bisa diekspresikan dengan persamaan I adalah arus listrik yang mengalir di sebuah penghantar dalam satuan Ampere. V merupakan tegangan listrik di kedua ujung penghantar dalam satuan Volt dan R merupakan nilai hambatan listrik atau resistansi yang ada di sebuah penghantar dalam satuan Ohm.
B. Rumus Hukum Ohm
Hukum Ohm bisa dinyatakan ke dalam sebuah rumus yakni sebagai berikut:
- R : atau E = I X R atau I=
- R: Menunjukkan banyak hambatan listrik.
- I: Menunjukkan banyaknya aliran arus listrik.
- E: Menunjukkan banyaknya tegangan listrik dalam rangkaian tertutup.
- Satuan hambatan merupakan satu Ohm [1Ω].
- Satuan dari aliran arus merupakan satu ampere [I A].
- Satuan dari tegangan listrik merupakan satu Volt [1 V].
C. Sifat Arus
Dalam sebuah logam, semua arus dibawa elektron dan ion positif yang beratnya tetap di kedudukan yang umumnya di dalam struktur kristal. Hanya di elektron valensi yakni elektron terluar saja yang akan memiliki peran bebas dan juga di dalam proses penghantaran elektron lain terikat kuat dengan ionnya.
Elektron akan dicatu ke logam pada salah satu ujungnya kemudian dikeluarkan dari ujung lain sehingga bisa menghasilkan arus. Namun logam tersebut secara menyeluruh masih netral dari segi listrik statiknya.
D. Penerapan Hukum Ohm
Hukum Ohm sendiri bisa digunakan dalam beberapa penerapan, seperti:
- Digunakan untuk alat listrik seperti lemari es, televisi, lampu, setrika dan berbagai alat listrik lain.
- Alat listrik yang ditambahkan dengan tegangan yang lebih kuat dari tegangan yang seharusnya mengakibatkan alat listrik tidak bekerja normal. Contohnya lampu yang diberikan tegangan rendah sehngga masih redup, setrika yang diberikan tegangan rendah maka membuat proses pemanasan elemen semakin lambat.
- Arus listrik di sebuah tegangan lebih besar dari tegangan seharusnya mengakibatkan arus listrik menjadi cepat rusak.
- Hukum Ohm digunakan untuk membuat sebuah rangkaian listrik pararel, seri serta gabungan.
E. Contoh Soal Hukum Ohm
Berikut ini akan kami jelaskan beberapa contoh soal hukum Ohm yang bisa dipelajari:
1. Menghitung Resistansi atau Hambatan [R]
Apabila nilai sebuah tegangan di Voltmeter adalah 50V serta nilai arus listrik di amperemeter adalah 2A. Maka berapa nilai resistansi di potensiometer?.
Masukkan nilai tegangan 50V serta arus listrik 2A ke rumus Ohm seperti berikut ini:
- R = V / I
- R = 50 /2
- R = 25 Ohm
Untuk itu, nilai resistansinya adalah 25 Ohm.
2. Menghitung Tegangan [V]
Silahkana atur nilai resitansi atau hambatan potensiometer ke 2500 Ohm lalu atur DC Generator atau power supply hingga menghasilkan arus listrik 100 mA. Lalu, berapa tegangan dari soal kedua ini?
Silahkan anda konversikan unit arus listrik yang masih 1 miliAmpere lebih dulu ke satuan unit Ampere, yakni:
- 100mA: 0.1 Ampere.
- Nilai Resistansi Potensiometer: 2500 Ohm
- Nilai Arus Listrik: 0.1 Ampere
Sementara untuk mencari nilai tegangan atau V, maka rumus yang bisa anda pakai adalah sebagai berikut:
- V = I x R
- V = 0.1 x 2500
- V = 250 Volt
3. Menghitung Arus Listrik
Setting dari power supply atau DC Generator supaya nantinya bisa memperoleh output tegangan 30V kemudian atur nilai potensiometer ke 70 Ohm. Lalu, berapa nilai dari arus listrik?.
Silahkan masukkan nilai tegangan 30V serta nilai resistansi dari potensiometer yakni 70 ohm di dalam rumus hukum Ohm:
- I = V / R
- I = 30 / 70
- I = 0,4 Ampere
Maka, hasilnya adalah 0.4 Ampere.
Menjumlahkan nilai hambatan total pada sebuah rangkaian elektronika
Perhatikan gambar dibawah ini
4. Resistor Seri
Terdapat 2 resistor yang disusun secara seri dengan nilai hambatan R1 = 2 Ω dan R2 = 3 Ω. Berapakah nilai hambatan totalnya ?
- Ra-b = Nilai Resistansi ab
- R1 = Resistor 1
- R2 = Resistor 2
Untuk resistor dengan susunan seri maka penghitungannya hanya tinggal ditambahkan saja untuk mengetahui nilai resistansi totalnya.
- Rab = R1 + R2
- Rab = 2 Ω + 3 Ω
- Rab = 5 Ω
5. Resistor Paralel
Terdapat resistor yang disusun secara paralel dengan nilai R3 = 4 Ω dan R4 = 8 Ω . Maka berapakan nilai hambatan total pada rangkaian tersebut.
- Rb-c = Nilai Resistansi bc
- R3 = Resistor 3
- R4 = Resistor 4
Untuk resistor dengan susunan paralel maka penghitungannya menggunakan rumus sebagai berikut untuk mengetahui nilai resistansi totalnya.
- 1/Rbc = 1/R3 + 1/R4
- 1/Rbc = 1/4 + 1/8
- 1/Rbc = 2/8 + 1/8
- 1/Rbc = 3/8
- Rbc = 8/3
- Rbc = 2.66 Ω
6. Resistor Rangkaian Campuran
Latihan soal lihat gambar diatas. Untuk menghidung rangkaian elektronika yang terdapat susunan resistor campuran maka dapat menggunakan metode menghitung nilai resistansi pada rangkaian paralel terlebih dulu kemudian baru menjumlahkannya.
- Rac = Nilai resistansi (Hambatan) total dari point a ke c
- Rab = Nilai resistansi dari point a ke b
- Rbc = Nilai resistansi dari point b ke c
Dapat dikatakan juga bahwa Nilai hambatan total pada rangkaian tersebut yaitu Rac merupakan penjumlahan nilai hambatan dari Rab dan Rbc, maka untuk mengetahuinya dapat menggunakan cara sebagai berikut ini :
- Rac = Rab + Rbc
- Rac = 5 Ω + 2.66 Ω
- Rac = 7.66 Ω
Jadi nilai hambatan total pada rangkaian tersebut yaitu 7.66 Ω
