Pengertian Hukum Ohm – Dalam ilmu elektronika, hukum dasar elektronika yang wajib dipelajari dan dimengerti oleh setiap engineer elektronika atau penghobi elektronika adalah hukum Ohm.
Hukum Ohm yaitu hukum dasar yang menyatakan hubungan antara arus listrik (I), tegangan (V) dan hambatar (R). Hukum Ohm dalam bahasa Inggris disebut dengan “Ohm’s Laws”.
Daftar isi
Pengertian Hukum Ohm
Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang dapat mengalir dengan melalui sebuah penghantar akan berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya.
Suatu benda penghantar sudah biasa mematuhi hukum Ohm jika nilai resistansi yang dimilikinya tidak tergantung dari besar serta polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya.
Meskipun begitu, hal ini tidak selalu berlaku untuk berbagai jenis penghantar, namun istilah hukum masih bisa digunakan dengan alasan sejarah.
Hukum Ohm pada umumnya digunakan pada suatu rangkaian elektronika, yang dimana hukum ini juga menjadi dasar pada suatu rangkaian listrik.
Dengan menggunakan hukum Ohm, maka kita tidak hanya bisa melakukan perhitungan saja, tetapi bisa juga memperkecil sebuah arus listrik, memperkecil tegangan yang ada pada sebuah rangkaian dan bahkan bisa juga digunakan untuk mendapat nilai resistansi/hambatan yang dibutuhkan.
Sejarah Hukum Ohm
Hukum Ohm pertama kali diperkenalkan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825.
Georg Simon Ohm mempublikasikan Hukum Ohm tersebut pada Paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically” pada tahun 1827.
Bunyi Hukum Ohm
Pada dasarnya, bunyi Hukum Ohm yaitu :
“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial/tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.
Rumus Hukum Ohm
Berdasarkan bunyi Hukum Ohm diatas, maka bisa dirumuskan menjadi persamaan seperti dibawah ini :
V = I x R
I = V / R
R = V / I
Dimana :
V = Voltage (Beda potensial atau tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V))
I = Current (Arus listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A))
R = Resistance (Hambatan atau resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))
Dalam aplikasinya, kita bisa menggunakan teori hukum Ohm dalam rangkaian elektronika untuk memperkecilkan arus listrik, memperkecil tegangan dan juga memperoleh nilai hambatan (resistansi) yang kita inginkan.
Adapun hal yang perlu diingat dalam perhitungan rumus hukum Ohm, satuan unit yang dipakai yaitu Volt, Ampere dan Ohm.
Jika kita menggunakan unit lainnya seperti milivolt, kilovolt, miliampere, megaohm atau kiloohm, maka perlu melakukan konversi ke unit Volt, Ampere dan Ohm terlebih dahulu untuk mempermudah perhutungan dan juga untuk mendapatkan hasil yang benar.
Contoh Soal dalam Praktikum Hukum Ohm
Untuk lebih jelasnya mengenai hukum Ohm, kita bisa melakukan praktikum dengan sebuah rangkaian elektronika sederhana seperti dibawah ini :
Kita memerlukan sebuah DC Generator (Power Supply), Amperemeter, Voltmeter dan sebuah Potensiometer sesuai dengan nilai yang dibutuhkan.
Dari rangkaian elektronika sederhana diatas, kita bisa membandingkan teori hukum Ohm dengan hasil yang didapatkan dari praktikum dalam hal menghitung arus listrik (I), tegangan (V) dan resistansi/hambatan (R).
Menghitung Arus Listrik (I)
Rumus yang bisa digunakan untuk menghitung arus listrik adalah I = V/R
Contoh Soal :
Setting DC generator (Power Supply) untuk menghasilkan output tegangan 10V, lalu atur nilai potensiometer ke 10 Ohm. Berapakah nilai arus listrik (I)?
Masukan nilai tegangan yakni 10V dan nilai resistansi dari ptensiometer yakni 10 Ohm ke dalam rumus hukum Ohm seperti dibawah ini :
I = V/R
I = 10/10
I = 1 Ampere
Maka hasilnya adalah 1 Ampere.
Mengitung Tegangan (V)
Rumus yang digunakan untuk menghitung tegangan atau beda potensial adalah V = I x R.
Contoh Soal :
Atur nilai resistansi atau hambatan (R) potensiometer ke 500 Ohm, lalu atur DC Generator (Power Supply) hingga mendapatkan arus listrik (I) 10mA. Berapakah tegangannya (V)?
Konversikan dulu unit arus listrik (I) yang masih satu miliAmpere menjadi satuan unit Ampere yakni : 10mA = 0.01 Ampere. Masukan nilai resistansi potensiometer 500 Ohm dan nilai arus listrik 0.01 Ampere ke rumus hukum Ohm seperti dibawah ini :
V = I x R
V = 0.01 x 500
V = 5 Volt
Maka nilainya adalah 5 Volt.
Menghitung Resistansi/Hambatan (R)
Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai resistansi adalah R = V/I
Contoh Soal :
Jika di nilai tegangan di voltmeter (V) adalah 12V dan nilai arus listrik (I) di Amperemeter adalah 0.5A. Berapakah nilai resistansi pada potensiometer?
Masukan nilai tegangan 12V dan arus listrik 0.5A kedalam rumus Ohm seperti dibawah ini :
R = V/I
R = 12/0.5
R = 24 Ohm
Maka nilai resistansinya adalah 24 Ohm.
Rangkaian Listrik dalam Hukum Ohm
Hukum Ohm mempunyai hubungan yang berkaitan erat atau biasa disebut dengan ilmu kelistrikan/rangkaian listrik.
Rangkaian dalam hal ini berarti sebagai lintasan listrik yang sudah dilalui dari sumber daya lalu kembali lagi.
Sema bagian yang dimiliki oleh rangkaian listrik harus bisa menghantarkan listrik serta terhubung antara satu dengan yang lainnya.
Hal ini tentu berbeda dengan rangkaian yang ada pada Hukum Kirchoff. Rangkaian listrik pada Hukum Ohm terbagi menjadi dua, diantaranya :
1. Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian listrik yang dimana semua komponen didalamnya akan terhubung antara satu sama lain. Adapun contoh dari rangkaian seri yaitu senter.
2. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah sebuah rangkaian yang mempunyai baterai atau komponen lainnya yang akan terhubung antar satu sama lain dengan cara menyilang.
Penerapan Hukum Ohm
Berikut ini merupakan beberapa penerapan dari hukum Ohm yang dapat kalian ketahui, diantaranya:
- Hukum Ohm dimanfaatkan untuk pembuatan rangkaian listrik seri, paralel dan gabungan.
- Arus listrik yang diberi tegangan lebih besar dari tegangan yang seharusnya mengakibatkan alat listrik cepat rusak.
- Aliran listrik yang dimanfaatkan untuk penggunaan alat listrik, contohnya seperti kulkas, menyalakan lampu, TV, setrika dan alat listrik lainnya.
- Alat listrik yang diberi tegangan lebih kuat dari tegangan yang seharusnya mengakibatkan alat listrik tidak bekerja normal, contohnya seperti lampu yang diberi tegangan lebih rendah mengakibatkan proses pemanasan pada elemennya menjadi lambat.
Rangkaian Hukum Ohm
Suatu rangkaian memerlukan beda potensial antara ujung-ujung rangkaian supaya arus listrik bisa mengalir. Beda potensial tersebut diperoleh dari sumber tegangan.
Dalam setiap sumber tegangan terdapatt GGL (Gaya Gerak Listrik), yakni beda potensial antara ujung-ujung sumber tegangan sebelum dihubungkan dengan rangkaian dan disimbolkan dengan s.
Ketika sumber tegangan dihubungkan dengan rangkaian dan arus mengalir melalui rangkaian, beda potensial antara ujung-ujung sumber tegangan disebut dengan tegangan jepit (V). Contohnya bisa kalian lihat gambar diatas ini.
Sebuah sumber tegangan (baterai) dihubungkan dengan suatu rangkaian tertutup. Besar tegangan yang mengalir pada rangkaian yaitu sebagai berikut:
VAB = ε – Ir atau VAB = IR
Dimana :
VAB = Tegangan jepit (Volt)
ε = Gaya gerak listrik baterai (Volt)
r = Hambatan dalam baterai (Ohm)
I = Arus yang mengalir (Ampere)
R = Hambatan luar (Ohm)
Demikianlah pembahasan mengenai pengertian hukum Ohm, rumus, bunyi, contoh soal, rangkaian, penerapannya. Semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Sekian sampai jumpa, terimakasih 😃
