Materi & Soal SMA Kelas 12 : Hukum Ohm

Bunyi hukum Ohm yaitu “Kuat arus pada suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan yang ada di ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian”. Hukum Ohm merupakan penamaan dari ahli fisika Jerman, Georg Simon Ohm (1787-1854). Hukum Ohm difungsikan untuk menghitung tegangan listrik, hambatan listrik, atau kuat arus pada rangkaian listrik.

Hukum Ohm dipergunakan dengan luas pada rangkaian elektronika dan merupakan hukum dasar di dalam rangkaian listrik. Dengan menggunakan hukum Ohm, kita tidak hanya bisa menghitung, tapi juga bisa memperkecil arus listrik, memperkecil tegangan yang ada pada rangkaian juga untuk memperoleh nilai resistansi atau hambatan yang diperlukan.

Rumus Hukum Ohm

Simbol yang digunakan hukum Ohm yaitu V untuk voltase atau tegangan listrik yang diukur pada satuan volt, R untuk resistansi atau hambatan yang diukur pada satuan ohm (Ω), dan I untuk arus listrik yang diukur pada satuan ampere.

Sesuai pada bunyi hukum Ohm, secara matematis untuk menghitung besar voltase listrik dengan rumus:

Dan untuk menghitung kuat arus listrik, rumus diatas dipakai kembali menjadi:

Rumus diatas bisa dituliskan kembali untuk mendapatkan hambatan:

Untuk bisa mudah ingatnya, bisa dilihat pada gambar yang ada di bawah ini sebagai mengilustrasikan rumus yang dipakai pada hukum Ohm.

Dari gambar diatas, kita bisa mengingat rumus dengan mudah melalui cara menutup salah satu huruf untuk mencari rumusnya. Misalnya jika kita ingin mencari nilai tegangan listrik maka tutup huruf V pada segitiga diatas, dan didapat rumusnya adalah IR, dan begitu pula dengan mencari rumus lainnya caranya sama.

Rangkaian Listrik

Rangkaian merupakan lintasan listrik yang dilalui dari sumber daya dan kembali lagi. Semua bagian dari rangkaian sederhana akan mengharuskan untuk menghantarkan listrik dan dan terhubung satu sama lain. Terdapat dua jenis rangkaian, yaitu seri dan paralel. Senter merupakan contoh dari rangkaian seri, seluruh komponen terhubung satu sama lain. Rangkaian paralel mempunyai baterai atau komponen lain yang terhubung saling menyilang. Yang ada di rangkaian listrik, tegangan, resistansi, atau arus yang lewat bisa dihitung dengan rumus hukum Ohm.

Komponen pada rangkaian listrik masing-masing digambar dengan simbol khusus dan tentunya berbeda antara satu dengan lainnya. Hak ini bermaksud supaya komponen dan koneksi bisa digambarkan dengan jelas. Pada diagram komponen sederhana yang ada di bawah ini  dilihat berbagai macam simbol yang dipakai pada komponen listrik. Gambar diagram rangkaian dibuat supaya memudahkan dan menyederhanakan komponen listrik sesungguhnya.

Makin besar resistansi atau hambatan yang ada di suatu rangkaian, makin kecil arus yang mengalir. Begitu pun sebaliknya, jika sumber daya yang diberikan terlalu besar, maka beban juga harus mampu menerima daya juga besar. Jika beban menerima daya diatas kemampuannya, maka bisa terjadi kerusakan komponen pada alat itu (overload). Jika arus yang mengalir pada rangkaian terlalu besar untuk bisa diterima beban, maka dipakai satu komponen listrik yang bernama resistor. Resistor sendiri adalah salah satu komponen listrik yang menyebabkan tegangan listrik turun.

Contoh soalnya :

1. Diketahui nilai tegangan di dalam sebuah rangkaian sebesar 24 volt serta nilai arus yang terbaca di dalam amperemeter sebesar 10 mA. Hitunglah nilai resistansinya di dalam rangkaian listrik tersebut!
Jawab:
Diketahui:
V = 24 Volt
I = 10 mA.

Penyelesaian:
Pertama, semua nilai harus kalian sesuaikan terlebih dahulu sesuai dengan ketentuan standar.
Sehingga besar arusnya menjadi:
I = 10 mA = 0.01 A
Dengan memakai rumus hukum Ohm, bisa langsung dicari besar resistansi dengan menggunakan rumus:
R = V/I
R = 24/0.01
R = 2.400 Ω

Sehingga diketahui resistansi di dalam rangkaian tersebut sebesar 2400 Ohm / 2,4 kilo Ohm.

2. Suatu hambatan 14 Ω dirangkai dengan baterai yang memiliki tegangan 8 Volt. Hitung besar kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan!
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
R = 14 Ω
V = 8 Volt
Ditanya: Kuat arus listrik?
Jawab:
I = V/R
I = 8/14
I = 6/7 A
Jadi, besar kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan adalah 6/7 A.

3. Hambatan listrik 9 Ohm dirangkai dengan baterai yang memiliki tegangan 6 volt. Berapa nilai kuat arus listrik yang mengalir?
Pembahasan:
R = 9 Ohm
V = 6 Volt
Ditanya:
I =…?
Jawab:
I = V/R
I = 6 / 9
I = 2 / 3 = 0.66 Ampere.
Jadi, kuat arus listrik yang mengalir di hambatan sebesar 0.66 Ampere.

4. Diketahui nilai tegangan pada suatu rangkaian sebesar 40 V serta nilai arus listriknya sebesar 2 A. Berapakah nilai hambatan pada rangkaian tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
V= 40 V
I = 2 A
Ditanya:
R =…?
Penyelesaian:
R = V/I
= 40/2
= 20 Ohm
Sehingga dapat diketahui nilai hambatan rangkaian tersebut sebesar 20 Ohm.

5. Apabila nilai tegangan sebuah arus listrik 50 V dan nilai arus listrik sebesar 5 A. Berapakah nilai resistensi atau hambatannya?
Diketahui:
V = 50 V
I = 5 A
Ditanya:
R = ..?
Jawab:
R = V / I
R = 50 / 5
R = 10 Ohm
Jadi, nilai hambatannya adalah 10 Ohm.

Baca juga Materi & Soal Kelas 11 SMA : Teks Ceramah