Hukum Ohm pada Rangkaian Listrik

 

A. Hukum Ohm

Arus listrik dapat mengalir pada rangkaian listrik apabila dalam rangkaian itu terdapat beda potensial dan rangkaiannya tertutup. Hubungan antara kuat arus listrik dengan beda potensial listrik pertama kali diteliti oleh ahli Fisika dari Jerman bernama Georg Simon Ohm (1789–1854). Hasil penelitiannya dikenal dengan nama Hukum Ohm.

Persamaan hukum Ohm: “Kuat arus dalam penghantar logam sebanding dengan beda potensial dan berbanding terbalik dengan hambatan penghantar tersebut”.

Dirumuskan

dengan

V = beda potensial, satuan volt (V)

I = kuat arus,  satuan ampere (A)

R = hambatan,  satuan ohm (Ω)

Persamaan hukum Ohm untuk menghitung:

 1). Hambatan listrik          R =  V / I

 2). Beda Potensial listrik  V =  I  x  R

 3). Kuat Arus listrik            I =  V / R

 

B. Aktivitas Mendalami Hukum Ohm

Tujuan: “Mengetahui Hubungan Antara Kuat Arus, Hambatan, dan Tegangan Listrik pada Suatu Rangkaian Listrik”

Gambar Rangkaian Percobaan Hubungan Antara Kuat Arus, Hambatan, dan Tegangan Listrik pada Suatu Rangkaian Listrik

Hasil Analisis:

1. Grafik Hubungan antara Kuat Arus listrik (I) dan Tegangan Listrik (V)

2. Grafik Hubungan antara Kuat Arus Listrik (I) dan Hambatan Listrik (R)

3. Hubungan antara besar hambatan dengan kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian adalah berbanding terbalik. Jika hambatan yang dipasang pada rangkaian bernilai besar, arus listrik yang mengalir pada rangkaian akan bernilai kecil. Sebaliknya, jika hambatan yang dipasang pada rangkaian bernilai kecil, maka arus listrik yang mengalir pada rangkaian akan bernilai besar.

4. Hubungan antara besar tegangan dengan kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian adalah berbanding lurus. Jika sumber tegangan yang dipasang pada rangkaian bernilai besar, kuat arus yang mengalir pada rangkaian juga akan besar. Sebaliknya, jika sumber tegangan yang dipasang pada rangkaian bernilai kecil, kuat arus yang mengalir pada rangkaian juga akan bernilai kecil.

5. Besar kuat arus 1 A, adalah kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar yang memiliki hambatan sebesar 1 Ω pada saat diberi tegangan sebesar 1 V. Berdasarkan pengertian tersebut, berapakah besar kuat arus (I) pada suatu penghantar yang besar hambatannya (R) jika diberi tegangan sebesar (V)? Tuliskan bentuk persamaannya! Persamaan itulah yang disebut Hukum Ohm.

6. Kesimpulan, Persamaan Hukum Ohm secara matematis dituliskan:  I =  V / R

C. Latihan Soal Hukum Ohm

1. Jelaskan apa yang akan terjadi jika sebuah alat listrik yang pada awalnya dipasang pada rangkaian listrik dengan tegangan 220 V, kemudian dipasang pada rangkaian listrik dengan tegangan 110 V?

Jawab: Sebuah alat listrik memiliki nilai hambatan yang tetap. Oleh karena itu, jika alat listrik tersebut mula-mula dipasang pada tegangan 220 V dan kemudian dipindahkan pada tegangan 110 V, maka alat listrik tersebut akan beroperasi secara kurang maksimal karena arus yang mengalir menjadi setengahnya.

2. Mengapa lampu dengan tegangan 110 V tidak boleh langsung dipasang pada rangkaian listrik dengan tegangan 220 V?

Jawab: Lampu dengan tegangan 110 V tidak boleh dipasang pada rangkaian listrik dengan tegangan 220 V, karena arus listrik yang mengalir akan menjadi lebih besar 2 kali lipat. Akibatnya, lampu tersebut tidak akan mampu menahan kuat arus yang berlebih dan dapat terbakar.

3. Sebuah rangkaian listrik yang menggunakan baterai sebagai sumber arus dengan besar tegangan 1,5 volt memiliki hambatan sebesar 0,3 Ω. Hitunglah berapa besar kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut!

Diketahui:  V = 1, 5 V  dan  R = 0,3 Ω

Ditanyakan I = ?

Jawab: I = V/R = V:R = 1,5 V : 0,3 Ω = 5 A

4. Perhatikan Gambar! 

 

Jika R1 = 3 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 2 Ω, dan I3 = 3 A, hitung:

a. Hambatan total rangkaian

b. Tegangan total (VAB)

c. Arus listrik yang mengalir pada R1

  d. Arus listrik yang mengalir pada R2

Jawab

a. Hambatan Total

    1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω

        R_p = 6/3 Ω = 2 Ω

        R_s  = R_p + R3 = 2 Ω + 2 Ω = 4 Ω    

b. Tegangan total (VAB)

       V = I x R = 3 A x 4 Ω = 12 volt 

c. Arus listrik yang mengalir pada R₁

      I₁ = 2 A 

d. Arus listrik yang mengalir pada R₂

      I₂ = 1 A 

Sumber:

Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTs Kelas IX Semester 1. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Edisi Revisi Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017

Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas IX Edisi 4/Nur Kuswanti, Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Mari Belajar IPA 3 : Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs kelas IX/ Elok Sudibyo; editor : Eko Supatmawati. —Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Baca Juga

LISTRIK DINAMIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
01	Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-hari
02	Arus Listrik
03	Hantaran Listrik
04	Rangkaian Listrik
05	Hambatan Jenis Bahan
06	Larutan Elektrolit
07	Penangkal Petir
08	Hukum Ohm pada Rangkaian Listrik
09	Hukum Kirchhof pada Rangkaian Listrik
10	Rangkaian Hambatan Listrik
11	Rangkaian GGL dan Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup
12	Sumber Energi Alternatif Listrik
13	Tumbuhan sebagai Sumber Energi Listrik
14	Transmisi Energi Listrik
15	Penggunaan Energi Listrik di Lingkungan Sekitar
16	Upaya Penghematan Energi Listrik
17	Pencegahan Bahaya Penggunaan Listrik