ContohSoal: 1.Suatu nikelin dengan panjang 100 m, dengan diameter 2 mm, hitunglah nilai hambatan! Jawab : Diketahui : ρ kawat nikelin = 0,42 (Ω mm 2 /m) d = 2 mm r = 1 mm
You are here Home / Lain-lain / Hambatan Kawat Penghantar – Halo sobat, bagaimana kabar kalian? Semoga tetap semangat dan sehat selalu. Dalam pembelajaran kali ini, rumushitung akan membahas tentang hambatan pada kawat penghantar. Definisi Kawat penghantar yang digunakan pada kawat listrik pasti memiliki hambatan, meskipun nilainya kecil. Hambatan suatu kawat penghantar dipengaruhi oleh panjang kawat, hambatan jenis kawat, dan luas penampang pada kawat. Secara matematisnya, bisa ditulis dalam bentuk rumus Keterangan R = hambatan kawat penghantar atau Ohml = panjang kawat penghantar meterA = luas penampang kawat penghantar m2ρ = hambatan jenis kawat penghantar m Contoh soal 1. Diketahui sebuah kawat penghantar yang mempunyai panjang 75 meter, luas penampangnya 1,5 mm2, dengan hambatan jenisnya 17 x 10-7 m. Hitung berapa hambatan pada kawat tersebut ! Penyelesaian Diketahui l = 75 meterA = 1,5 mm2 = 15 x 10-7 m2ρ = 17 x 10-7 m Dicari R =…..? Jawab R = ρ . l / AR = 17 x 10-7 . 75 / 15 x 10-7R = 17 . 75 / 15R = 17 . 5R = 85 Ohm Jadi, besar hambatan pada kawat penghantar sebesar 85 Ohm. 2. Diketahui sebuah kawat dengan panjang 250 meter dan luas penampang 1 mm2. Kawat tersebut memiliki hambatan listrik sebesar 50 . Hitung berapa hambatan jenis kawat tersebut ! Diketahui l = 250 meterA = 1 mm2 = 1 x 10-6 m2 = 100 x 10-8 m2R = 50 Dicari ρ =….? Jawab R = ρ . l / Aρ = R . A / lρ = 50 . 100 x 10-8 / 250ρ = 100 x 10-8 / 5ρ = 20 x 10-8ρ = 2 x 10-7 m Jadi, hambatan jenis kawat sebesar 2 x 10-7 m. Berdasarkan contoh di atas, terlihat bahwa jika kawat penghantar semakin panjang dan hambatan jenis semakin kecil, maka nilai hambatannya bertambah besar. Namun, jika luas penampang kawat penghantar semakin besar, maka hambatannya semakin kecil. Untuk nilai hambatan jenis pada kawat penghantar ρ, bisa dilihat pada tabel di bawah. Nama ZatHambatan Jenis mAir102Air suling103 – 105Alkohol5 x 104Aluminium2,9 x 108Asam sulfat2,5 x 102Bakelit105 – 1010Besi8,6 x 10-8Ebonit1013 – 1016Emas2,3 x 10-8Kaca1011 – 1014Karbon6 x 105Raksa9,58 x 10-7Karet108 – 1013Mangan4,3 x 10-7Mika1013Minyak tanah1014Parafin1014Perak1,6 10-8Porselin1012 – 1014Timbal2,1 x 10-7Tembaga1,7 x 10-14Wolfram5,6 x 10-8Konstanta5 x 10-7 Soal dan Pembahasan 1. Sebuah kawat dengan luas penampang 1 x 10-5 m2 yang mempunyai hambatan jenis kawat sebesar 5 x 10-5 m. Kawat itu dipakai untuk elemen pembakar listrik 1 kW dengan hambatan listrik 10 . Panjang kawat yang dibutuhkan sebesar …. Pembahasan Diketahui A = 1 x 10-5 m2ρ = 5 x 10-5 mR = 10 Dicari panjang kawat l =….? Jawab Jadi, panjang kawat tersebut adalah 2 meter. 2. Sebuah kawat penghantar memiliki luas penampang 4 x 10-4 m2 dan hambatan jenis 2 x 10-4. Kawat tersebut berarus listrik 5 Ampere dan bertegangan 10 volt. Hitung berapa hambatan pada kawat tersebut ! Penyelesaian Diketahui V = 10 volti = 5 AA = 4 x 10-4 m2ρ = 2 x 10-4 m Dicari panjang kawat l =….? Jawab Jadi, panjang kawat teersebut adalah 4 meter. Demikian pembahasan ini kita akhiri sampai disini. Semoga bermanfaat dan sekian terima kasih. Reader Interactions
Transcript TUGAS PERTANYAAN SOAL 1. Jangkar sebuah motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus 48 A ketika dioperasikan pada beban normal. a. Hitunglah GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. b. Jika tahanan jangkar 0.417 ohm, keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar
Teori Hukum Ohm Pengertian, Bunyi, Dan Rumus Serta Contoh Soalnya Lengkap – Hukum ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi hambatan yakni V = IR. Sering hubungan ini dinamai hukum ohm. Akan tetapi Ohm juga menyatakan bahwa R adalah suatu kostanta yang tidak tergantung pada V maupun I. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Induksi Elektromagnetik Pengertian, Penerapan, dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap bagian kedua ini hukum tidak terlalu benar seluruhnya. Hubungan V=IR dapat diterapkan pada resistor apa saja di mana V adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan dan I adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan R adalah hambatan atau resistansi resistor tersebut. Hukum ohm berbunyi “kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar hambatan besarnya sebanding dengan beda potensial tegangan antara ujung-ujung penghantar tersebut”. Pernyataan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut yaitu V = IR. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Gelombang Elektromagnetik Pengertian, Sifat, Macam, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap Dan dalam kehidupan sehari-hari kuat arus diperlukan seperti kuat arus listrik. Sebagai contoh jika menghubungkan kawat ke baterai 6 V, aliran arus akan dua kali lipat dibandingkan jika dihubungkan ke 3 V. Pada hokum ohm disini menghubungkan antara kuar arus, tegangan dan membuktikannya diperlukan sebuah percobaan. Disini misalkan diambil sebuah contoh arus listrik dengan aliran air di sungai atau pipa yang dipengaruhi oleh gravitasi. Jika pipa atau sungai hamper rata, kecepatan alir akan kecil. Tetapi jika satu ujung lebih tinggi dari yang lainnya, kecepatan aliran – atau arus – akan lebih besar. Makin besar perbedaan ketinggian makin besar arus. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Hukum Kepler 1 2 3 Sejarah, Bunyi, Fungsi, Rumus Dan Contoh Soal Lengkap Bahwa potensial listrik analog, pada kasus gravitasi dengan ketinggian terbing, dan hal itu berlaku pada kasus ini untuk ketinggian dari mana fluida mengalir. Sama seperti penambahan ketinggian menyebabkan aliran air yang lebih besar, demikian pula beda potensial listrik yang lebih besar atau tegangan menyebabkan aliran arus listrik menjadi lebih besar. Tepatnya berapa besar aliran arus pada kawat tidak hanya tergantung pada tegangan tetapi juga pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran electron. Dinding-dinding pipa atau tepian sungai dan batu-batu di tengahnya, memberikan hambatan terhadap aliran arus. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Hukum Newton 1, 2, 3 Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal Dengan cara yang sama electron-elektron diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. Makin tinggi hambatan ini makin kecil arus untuk suatu tegangan V. sehingga arus berbading terbalik dengan hambatan. Pengukuran hambatan dengan amperemeter dan voltmeter Arus listrik pada rangkaian diukur dengan memasang amperemeter berhambatan rendah secara seri di dalamnya. Beda potensial diukur dengan menghubungkan voltmeter berhambatan tinggi pada kedua ujung resistor yang sedang dicari jadi dihubungkan secara parallel. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Materi Fluida Dinamis Rumus Hukum Bernoulli, Pengertian, Jenis, Ciri Dan Contoh Soal Hambatan ressostor dihitung sebagai hasil bagi penunjukan voltmeter dengan apa yang terbaca pada ampereneter,sesuai hukum ohm R=V/I. jikalau nilai resistansi diinginkan dengan tepat, hambatan voltmeter dan amperemeter harus ikut diperhitungkan dalam rangkaian. Tujuan Percobaan Adapun ada tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut Pembuktian hokum ohm Menginterprestasikan grafik tegangan dan arus Menentukan besar hambatan suatu penghantar Hukum Ohm Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa. Tenaga the force yang mendorong electron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Ketika kita berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Hukum Archimides Pengertian, Bunyi, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relative antara dua titik. Dalam hal ini, banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan untuk menyatakan antara atau melewati titik pada suatu titik. Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, kita perlu menentukan sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai masa, isi, panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus listrik, tegangan ,dan hambatan. Symbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang german Georg Simon ohm. Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan Hukum Hooke Pengertian, Aplikasi, Bunyi, Dan Rumus Beserta Contohnya Secara Lengkap Simbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut “R” untuk resistance Hambatan, V untuk voltage tegangan, dan I untuk intensity arus, standard symbol yang lain dari tegangan adalah E atau Electromotive force. Simbol V dan E dapat dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber seperti baterai dan generator dan V bersifat lebih umum. Salah satu dasar dalam perhitungan elektro, yang sering dibahas mengenai satuan couloumb, dimana ini adalah besarnya energi yang setara dengan electron pada keadaan tidak stabil. Satu couloumb setara dengan electron. Symbolnya ditandai dengan Q dengan satuan couloumb. Ini yang menyebabkan electron mengalir, satu ampere sama dengan 1 couloumb dari electron melewati satu titik pada satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yang bergerak melewati conductor penghantar. Sebelum kita mendefinisikan apa itu volt, kita harus mengetahui bagaimana mengukur sebuah satuan yang kita ketahui sebagai energi potensial. Satuan energi secara umum adalah joule dimana sama dengan besarnya work usaha yang ditimbulkan dari gaya sebesar 1 newton yang digunakan untuk bergerak sejauh 1 meter dalam satu arah. Dalam british unit, ini sama halnya dengan kurang dari ¾ pound dari gaya yang dikeluarkan sejauh 1 foot. Masukkan ini dalam suatu persamaan, sama halnya dengan I joule energi yang digunakan untuk mengangkat berat ¾ pound setinggi 1 kaki dari tanah, atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 1 kaki menggunakan parallel pulling dengan ¾ pound. Maka kesimplannya, 1 volt sama dengan 1 joule energi potensial per 1 couloumb. Maka 9 volt baterai akan melepaskan energi sebesar 9 joule dalam setiap couloum dari electron yang bergerak pada sebuah rangkian. Satuan dan symbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketika kita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian. Sejarah Hukum OHM Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan 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. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan 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. Hubungan antara arus listrik, tegangan listrik, dan harrabatan listrik dalam suatu rangkaian dinyatakan dalam hukum Ohm. Nama Ohm diambil dari seorang ahli fisika dan matematika Jerman, George Simon Ohm 1787 – 1854 seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1787 – 1854 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827 yang membuat teori ini. Ketika Ohm membuat percobaan tentang listrik, ia menemukan Bila hambatan tetap, arus dalam setiap rangkaian adalah berbanding langsung dengan tegangan. Bila tegangan bertambah, maka aruspun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka aruspun berkurang. Bila tegangan tetap, maka arus dalam rangkaian menjadi berbanding terbalik terhadap rangkaian itu. Bila hambatan bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan berkurang maka arus bertambah. 1 1A 2A 0,5V 10 v r = 10 20 v r = 10 5v r = 10 Gambar. 2-21 Dalam hambatan yang tetap, arus dan tegangan berbeda-beda. Satuan dari hambatan listrik adalah Ohm simbul S2 dibaca = Omega. Hukum Ohm dapat dinyatakan dalam bentuk rumus, dasar rumusnya dinyatakan sebagai berikut R = atau E = I x R atau I = R = menunjukan banyaknya hambatan listrik I = menunjukan banyaknya aliran arus listrik E = menunjukan banyaknya tegangan listrik di dalam rangkaian tertutup. – Satuan dari hambatan adalah satu Ohm 1 – Satuan dari aliran arus adalah satu ampere I A. – Satuan dari tegangan listrik adalah satu Volt 1 V Sifat arus Di dalam logam, arus seluruhnya dibawa oleh elektron, sedangkan ion positif yang berat berada tetap pada kedudukan yang biasanya dalam struktur kristal. Hanya elektron valensi elektron yang terluar saja yang bebas berperan serta dalam proses penghantaran; elektron yang lain terikat kuat pada ionnya. Dalam keadaan tunak, elektron dicatu ke dalam logam dari salah satu ujungnya dan dikeluarkan dari ujung yang lain, sehingga menghasilkan arus, tetapi logam itu secara keseluruhan netral dipandang dari segi listrik-statik. Tegangan Listrik Tegangan listrik kadang disebut sebagai Voltase adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. V= I .R Satuan SI untuk Tegangan adalah volt V. Tegangan listrik dapat dimisalkan dengan tekanan air di dalam menara m. Di atas menara itu, air disimpan dalam bak air. Makin tinggi letak bak air itu makin besar pula tekanannya. Jika keran dibuka air mulai bergerak di dalam pipa. Kecepatan mengalirnya berhubungan erat dengan tekanan air tersebut. Hambatan listrik Hambatan ialah gesekan atau rintangan yang diberikan suatu bahan terhadap suatu aliran arus. Dengan adanya gesekan atau rintangan ini, menyebabkan gerak elektron berkurang. Hambatan-hambatan ini yang menghalang’t gerak elektron disebut resistansi. Jadi resistansi adalah hambatan listrik, makin besar resistansi sebuah penghantar, semakin kecil arus listrik yang megalirnya. Sedangkan alat resistansi disebut resistor at4u tahanan ditulis dengan notasi huruf R. Akibat adanya gesekan atau rintangan resistansi pada aliran elektron, maka sejumlah energi listrik berubah menjadi energi panas. Resistor Hambatan dapat pula berupa lampu atau elemen pemanas. Tetapi kawat yang panjangpun dapat memberikan hambatan tertentu . Kuat arus dan Tegangan Kuat arua I dapat didefinisikan “ jumlah muatan yang mengalir melalui suatu penampang persatuan waktu”. Dari definisi di atas kuat arus dapat dirumuskan sebagai berikut I = dq per dt = qper t Keterangan dq = jumlah muatan coulomb= C dt = selisih waktu detik I = kuat arus ampere=A Satuan kuat arus adalah coulomb/detik atau ampere. Aspirasi Cerdas Fisika kelas X semester 2, hal 85-86 Hukum Ohm Hambatan dan Resistor Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Satu cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. Georg simon Ohm 1787-1854 menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung ujungnya I- V. Sebagai contoh, jika kita menghubungkan kawat ke baterai 6 V, aliran arus akan dua kali lipat dibandingkan jika dihubungkan ke baterai 3 V. Akan sangat membantu jika kita bandingkan arus listrik dengan aliran di sungai atau pipa yang dipengaruhi oleh gravitasi. Jika pipa atau hampir rata, kecepatan alir akan kecil. Tetapi jika satu ujung lebih dari yang lainnya, kecepatan aliran atau arus akan lebih besar. Makin besar perbedaan ketinggian, makin besar arus. Kita lihat pada Bab 17 bahwa potensial listrik analog, pada kasus gravitasi, dengan ketinggian tebing; hal itu berlaku pada kasus ini untuk ketinggian dari mana fluida mengalir. Sama seperti penambahan ketinggian menyebabkan aliran air yang besar, demikian pula beda potensial listrik yang lebih besar, atau tegangan, menyebabkan aliran arus listrik menjadi lebih besar. Tepatnya berapa besar aliran arus pada kawat tidak hanva bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Dinding-dinding pipa, atau tepian sungai dan batu-batu ditengahnya, memberikan hambatan terhadap aliran arus. Dengan cara yang sama, elektron-elektron diperlambat karena adanya interaksi dengan atom atom kawat makin tinggi hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Kita kemudian mendefinisikan hambatan sehingga arus berbanding terbalik dengan hambatan. Ketika kita gabungkan hal ini dakesebandingan di atas, kita dapatkan I = di mana R adalah hambatan kawat atau suatu alat lainnva, V adalah beda potensial yang melintasi alat tersebut, dan I adalah arus yang mengalir padanya. Hubungan ini Persamaan 18-2 sering dituliskan V = I R, dan dikenal sebagai hukum Ohm. Banyak fisikawan yang akan mengatakan bahwa ini bukan merupakan hukum, tetapi lebih berupa definisi hambatan. Jika kita ingin menyebut sesuatu sebagai hukum Ohm hal tersebut akan berupa pernyataan bahwa arus vang melalui konduktor logam, sebanding dengan tegangan yang diberikan, I V. Sehingga, R konstan, tidak bergantung pada V, untuk konduktor logam. Tetap hubungan ini tidak berlaku umum untuk bahan dan alat lain seperti dioda, tabung hampa udara, transistor, dan sebagainya. Dengan demikian “hukum Ohm” bukan merupakan hukum dasar, tetapi lebih berupa deskripsi mengenai kelas bahan konduktor logam tertentu . Kebiasaan menyebut hukum Ohm demikian melekat sehingga kita tidak akan mempermasalahkan penggunaannya, selama kita tetap ingat batasannya Bahan atau alat yang tidak mengikuti hukum Ohm dikatakan nonohmik.. Definisi hambatan R = V/I uga dapat dalam hal ini, R tidak akan yang diberikan. Satuan untuk hambatan disebut ohm dan disingkat Q huruf besar Yunani untuk omega. Karena R = V/I, kita lihat bahwa 1,0 ekivaler. dengan 1,0 V / A. Edisi kedelapan jilid 67-68 Sehingga Rumus hokum I Ohm VA-VB = atau VAB = atau sering ditulis V = Keterangan V = beda potensial listrik antara 2 titik dalam VoltV I = kuat aeus listrik dalam ampere A R = tahanan listrik penghantar dalam ohm Amperemeter dan Voltmeter Arus yang mengalir pada suatu konduktor diukur engan menghubungkan alat pengukur arus yang disebut amperemeter/galvanometer. Sifat alat ini, anatara lain Dipakai untuk mengatur kuat arus Mempunyai hambatan yang sangat kecil Dipasang seri dengan alat yang akan diukur Untuk mengukur kuat arus yang sangat besar, yang melebihi batas ukurnya dipasang tahanan Shunt secara parallel dengan amperemeter. Alat amperemeter dengan tahanan Shunt disebut Ammeter. Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial. Sifat voltmeter Dipakai untuk mengukur beda potensial Mempunyai tahanan dalam yang sangat besar Dipasang parallel dengan alat kawat yang hendak diukur potensialnya Daya Listrik Energi listrik berguna untuk kita karena dapat dengan mudah diubah menjadi energi bentuk lain. Motor, merubah energi listrik menjadi kerja mekanik. Isolator pada alat-alat lain seperti pemanas listrik, kompor, pemanggang, dan pengering rambut, energi listrik diubah menjadi energi panas pada hambatan kawat yang dikenal dengan nama “elemen pemanas”. Dan pada banyak bola lampu biasa, filamen kawat yang kecil menjadi sedemikian panas sehingga bersinar, lampu hanya beberapa persen energi yang diubah menjadi cahaya tampak, dan sisanya, lebih dari 90 persen, menjadi energi panas. Filamen bola lampu dan elemen pemanas pada alat-alat rumah tangga memiliki hambatan yang biasanya berkisar antara beberapa ohm sampai beberapa ratus ohm. Energi listrik diubah menjadi energi panas atau cahaya pada alat-alat seperti itu karena anus biasanya agak besar, dan ada banyak tumbukan antara elektron yang bergerak dan atom pada kawat. Pada setiap tumbukan, sebagian energi elektron ditransfer ke atom yang ditumbuknya. Sebagai akibatnya, energi kinetik atom bertambah dan dengan demikian temperatur elemen kawat bertambah. Energi panas yang bertambah ini energi dalam dapat ditransfer sebagai kalor dengan konduksi dan konveksi ke udara pada pemanas atau ke makanan pada wajan, dengan radiasi ke roti pada pemanggang, atau diradiasikan sebagai cahaya. Pengertian Hukum Ohm Pada 1927, seorang fisikawan Jerman bernama George Simon Ohm melakukan suatu penelitian untuk mencari hubungan antara beda potensial dan kuat arus listrik. Berdasarkan hasil penelitiannya, Ohm membuat suatu grafik beda potensial terhadap arus listrik. Ternyata, grafik tersebut membentuk suatu garis lurus yang condong ke kanan dan melalui titik pusat koordinat 0, 0. Dari grafik ini, Ohm menemukan bahwa kemiringan grafik sama dengan besar hambatan rheostat yang dipakainya dalam penelitian tersebut. 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 jika nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah “hukum” tetap dipakai dengan alasan sejarah. Bunyi Hukum Ohm Kuat arus dalam sebuah rangkaian sebanding dengan tegangan pada ujung – ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian. Rumus Hukum Ohm Secara sistematis hukum ohm dirumuskan sebagai berikut V = I .R Keterangan V beda potensial atau tegangan volt I kuat arus ampere R hambatan Iistrik ohm Persamaan di atas dikenal sebagai hukum Ohm, yang berbunyi “Kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu dengan syarat suhunya konstan/tetap”. Contoh Soal Hukum Ohm 1. Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan sebuah Output Tegangan 10V, kemudian atur nilai Potensiometer ke 1 kiloOhm. Berapakah nilai Arus Listrik I? V = 10 V R = 1 KiloOhm = 1000 Jawab I = V / R I = 10 / 1000 I = Ampere atau 10 miliAmpere Jadi, nilai Arus Listrik I yaitu Ampere atau 10 miliAmpere 2. Jika di nilai Tegangan di Voltmeter V adalah 12V dan nilai Arus Listrik I di Amperemeter adalah Berapakah nilai Resistansi pada Potensiometer ? V = 12 V I = 0,5 A Jawab R = V / I R = 12 / R = 24 Ohm Jadi, nilai resistensi pada potoensiometer yaitu 24 Ohm PROSEDUR PERCOBAAN Alat dan Bahan Alat dan bahan dari percobaan ini adalah sebagai berikut Catu Daya atau Baterai Voltmeter atau Multitester Amperemeter Resistor atau hambatan Lampu Kabel Penghubung Papan rangkaian Jembatan penghubung Potensiometer Skalar Prosedur Percobaan Kuat arus Mendengarkan intruksi dari dosen Menyiapkan alat dan bahan Memasang rangkain Listrik dan memberitahukan kepada assisten supaya memeriksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan Setelah memeriksa lalu mengatur skalar dalam posisi terhubung On Mengatur potensio pada catu daya sehingga Amperemeter menunjukkan pada angka terentu I1 , kemudian mencatat petunjuk pada Amperemeter dan Voltmeter serta besarnya resistor yang digunakan Mengulangi langkah 2-3 dengan mengganti resistor Dengan mengubah nilai arus menjadi I2 lakukan langkah 2-4 Mengulangi hingga 3 variasi arus. Prosedur Percobaan Kuat arus Mendengarkan intruksi dari dosen Menyiapkan alat dan bahan Memasang rangkain Listrik dan memberitahukan kepada assisten supaya memeriksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan Setelah memeriksa lalu mengatur skalar dalam posisi terhubung On Mengatur potensio pada catu daya sehingga Amperemeter menunjukkan pada angka terentu I1 , kemudian mencatat petunjuk pada Amperemeter dan Voltmeter serta besarnya resistor yang digunakan Mengulangi langkah 2-3 dengan mengganti resistor Dengan mengubah nilai arus menjadi I2 lakukan langkah 2-4 Mengulangi hingga 3 variasi arus Hambatan tetap Setelah percobaan Kuat arus selesai kemudian melakukan percobaan untuk hambatan tetap dengan prosedur percobaan sebagai berikut Mendengarkan intruksi dari Assisten dosen Menyiapkan kembali alat dan bahan Memasang rangkain listrikny dan memberitahukan kepada assisten dosen supaya diperiksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan Setelah memeriksa lalu mengatur skalar dalam posisi terhubung On Mengatur ujung Voltmeter pada hambatan dengannilai tertentu R1 dan mencatat besarnya arusdan tegangan Pada resistor yang sama mengulangi untuk Voltase yang berbeda-beda Mengulangi langkah 2-4 dengan mengganti vresistor R2 Mengulangi hingga 5 variasi hambatan HASIL PENGAMATAN Data pengamatan KUAT ARUS TETAP NO I1= 0,055 Α I2= 0,036 Α I3= 0,045 Α R V R V R V 1 47 25,85 V 47 1,69 V 47 2,12 V 2 100 5,5 V 100 3,6 V 100 4,5 V 3 470 25,85 V 470 16,92 V 470 21,15 V Pembahasan 1. Untuk mencari I1 dengan cara 2. Untuk mencarai I2 dengan cara = 4,5 V Untuk R= 470 , I2= 0,045 A V = = 0,045 A . 470 = 21,15 V Kesalahan Relative HAMBATAN TETAP NO R1= 47 R2= 100 R3= 470 I V I V I V 1 0,058A 2,73 V 0,33A 3,3 V 0,007A 3,3 V 2 0,058A 2,73 V 2,9 V 0,0065A 3,1 V 3 0,065A 3,1V 0,31A 3,1 V 0,006A 2,9 V KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut Bahwa hukum ohm telah dibuktikan dengan alasan bahwa Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah “hukum” tetap digunakan dengan alasan sejarah. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan V=IR Dari data yang telah diperoleh dari percobaan dapat digambarkan grafik yang menghubungkan antara kuat arus dan tegangan. Dari percobaan yang telah dilakukan besar hambatan suatu penghantar yang diperoleh dengan menggunakan alat multitester dan hambatan yang diperoleh semakin besar maka tegangannyapun besar. Pada percobaan kedua disini arus yang masuk mengalami penurunan dan jika arus yang masuk kecil tegangannya pun menurun. Dalam penurunan ini diakibatkan penurunan daya pada baterai dan ketelitian dalam pengamatan. DAFTAR PUTAKA Reitz, John, Frederick J Milford, Robert W Christy. 1993, Dasar Teoti Listrik Magnet, Bandung, ITB Giancoli, 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta Erlangga Robertson, B. Listrik Yrama Wiidya. Bueche, J,Frederick, 1989. Seri Buku Schaum Teori dan Soal-soal Fisika edisi Erlangga. Soetarmo. 2004. Aspirasi Cerdas Fisika Kelas X Semester 2. Surakarta Widya Duta. Itulah ulasan Lengkapnya Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan Terima Kasih. Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Cari
Aruslistrik dapat dibedakan menjadi dua dilihat dari arah alirannya, yaitu: Arus Searah (Direct Current atau DC), pada jenis arus searah ini arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi menuju titik berpotensial rendah. Arus Bolak Balik (Alternating Current atau AC). Jenis arus ini mengalir secara berubah ubah mengikuti garis garis waktu.
Dalam teknik listrik atau elektronik, ketika aliran arus supply melalui kawat maka akan panas karena resistansi atau hambatan kawat. Dalam kondisi sempurna, resistansi harus '0' namun itu tidak terjadi. Ketika kawat menjadi panas, maka resistansi kawat berubah sesuai dengan suhu. Meskipun itu disukai bahwa resistansi harus tetap stabil & itu harus independen untuk suhu. Jadi, perubahan resistansi untuk setiap perubahan derajat dalam suhu disebut sebagai temperatur koefisien resistansi TCR. Secara umum, ini dilambangkan dengan simbol alpha α. TCR dari logam murni positif karena ketika suhu meningkat maka resistansi atau hambatan akan meningkat. Oleh karena itu, untuk membuat resistansi yang sangat akurat di mana resistansi tidak mengubah paduan diperlukan. Apa itu Koefisien Suhu terhadap Resistansi? Kita tahu bahwa ada banyak material dan mereka memiliki beberapa resistansi. Resistansi perubahan material berdasarkan variasi suhu. Hubungan utama antara suhu yang diubah & suhu yang dimodifikasi dapat diberikan oleh parameter yang disebut TCR Temperatur Coefficient of resistansi. Itu ditandai dengan simbol α alpha. Berdasarkan bahan yang diperoleh, TCR dipisahkan menjadi dua jenis seperti koefisien suhu resistansi positif PTCR dan koefisien suhu resistansi negatif NTCR. Pada TCR positif, ketika suhu meningkat, maka resistansi material akan meningkat. Misalnya, dalam konduktor ketika suhu meningkat maka resistansi juga meningkat. Untuk paduan seperti konstantan & manganin, resistansi cukup rendah pada kisaran suhu tertentu. Untuk semikonduktor seperti isolator karet, kayu, silikon & germanium & elektrolit, resistansi berkurang maka suhu akan meningkat sehingga mereka memiliki TCR negatif. Dalam konduktor logam, ketika suhu meningkat maka resistansi akan meningkat karena faktor-faktor yang meliputi berikut ini. Langsung pada resistansi awal Naiknya suhu. Berdasarkan kehidupan material. Formula rumus untuk Koefisien Suhu terhadap Resistansi Resistansi konduktor dapat dihitung pada suhu tertentu dari data suhu, itu TCR, resistansi pada suhu khas & pengoperasian suhu. Secara umum, koefisien suhu dari rumus resistansi dapat dinyatakan sebagaiR = Rref 1 + α T − Tref Dimana 'R' adalah resistansi pada 'T' temperatur atau suhu 'R ref ' adalah resistansi pada 'Tref' temperatur atau suhu 'α' adalah TCR dari material 'T' adalah suhu material dalam ° Celcius 'Tref' adalah suhu referensi yang digunakan untuk menyatakan koefisien suhu. SI unit koefisien suhu terhadap resistivitas adalah per celsius derajat atau /°C Unit koefisien suhu terhadap resistansi adalah ° Celcius Biasanya, TCR koefisien suhu terhadap resistansi konsisten dengan suhu 20°C. Jadi biasanya suhu ini diambil sebagai suhu ruangan normal. Dengan demikian koefisien suhu derivasi resistansi biasanya mengambil ini ke dalam deskripsiR = R20 1 + α20 T − 20 Dimana 'R20' adalah resistansi pada 20°C 'α20' adalah TCR pada 20°C TCR dari resistor adalah positif, negatif atau konstan pada kisaran suhu tetap. Memilih Resistor yang tepat dapat menghentikan kebutuhan kompensasi suhu. TCR besar diperlukan untuk mengukur suhu di beberapa aplikasi. Resistor yang dimaksudkan untuk aplikasi ini dikenal sebagai termistor, yang memiliki PTC koefisien suhu positif atau NTC koefisien suhu negatif. Koefisien Suhu Positif dari Resistansi PTC mengacu pada beberapa bahan yang mengalami suhu sekali naik maka resistansi atau hambatan listrik juga meningkat. Bahan-bahan yang memiliki koefisien lebih tinggi kemudian menunjukkan kenaikan cepat dengan suhu. Bahan PTC dirancang untuk mencapai suhu tertinggi yang digunakan untuk tegangan input daya yang diberikan karena pada titik tertentu ketika suhu meningkat maka resistansi listrik akan meningkat. Koefisien suhu positif dari bahan-bahan resistansi secara mandiri tidak seperti bahan NTC atau pemanasan resistansi linier. Beberapa bahan seperti karet PTC juga memiliki koefisien suhu yang meningkat secara eksponensial Koefisien Suhu Negatif dari Resistansi NTC mengacu pada beberapa bahan yang mengalami setelah suhu mereka naik maka resistansi atau hambatan listrik akan berkurang. Bahan yang memiliki koefisien lebih rendah maka mereka menunjukkan penurunan cepat dengan suhu. Bahan NTC terutama digunakan untuk membuat pembatas arus, termistor, dan sensor suhu. Metode Pengukuran TCR TCR dari sebuah resistor dapat diputuskan dengan menghitung nilai resistansi pada kisaran suhu yang sesuai. TCR dapat diukur ketika kemiringan normal dari nilai resistansi berada di atas interval ini. Untuk hubungan linier, ini tepat karena koefisien suhu resistansi stabil pada setiap suhu. Tapi, ada beberapa bahan yang memiliki koefisien seperti non-linear. Sebagai contoh, Nichrome adalah paduan populer yang digunakan untuk resistor, dan hubungan utama antara TCR dan suhu tidak linier. Karena TCR diukur seperti kemiringan normal, maka sangat signifikan untuk mengidentifikasi interval TCR & suhu. TCR dapat dihitung dengan menggunakan metode standar seperti teknik MIL-STD-202 untuk rentang suhu dari -55°C hingga 25°C dan 25°C hingga 125°C. Karena nilai terhitung maksimum diidentifikasi sebagai TCR. Teknik ini sering memberi efek di atas yang menunjukkan resistor yang ditujukan untuk aplikasi dengan tuntutan rendah. Koefisien Suhu terhadap Resistansi untuk Beberapa Bahan TCR untuk beberapa bahan pada suhu 20°C tercantum di bawah ini. Untuk bahan Perak Ag, TCR adalah Untuk bahan Tembaga Cu, TCR adalah Untuk bahan Emas Au, TCR adalah Untuk bahan Aluminium Al, TCR adalah Untuk bahan Tungsten W, TCR adalah Untuk bahan Besi Fe, TCR adalah Untuk bahan Platinum Pt, TCR adalah Untuk bahan Manganin Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%, TCR adalah Untuk bahan Merkuri Hg, TCR adalah Untuk bahan Nichrome Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%, TCR adalah Untuk bahan Constantan Cu = 55% + Ni = 45%, TCR adalah Untuk bahan Karbon C, TCR adalah - Untuk bahan Germanium Ge, TCR adalah - Untuk bahan Silicon Si, TCR adalah - Untuk bahan Brass Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%, TCR adalah Untuk bahan Nikel Ni, TCR adalah Untuk bahan Timah Sn, TCR adalah Untuk bahan Zinc Zn, TCR adalah Untuk bahan Mangan Mn, TCR adalah Untuk bahan Tantalum Ta, TCR adalah Eksperimen TCR Percobaan Koefisien suhu terhadap resistansi dijelaskan di bawah ini. Objektif Tujuan utama dari percobaan ini adalah untuk menemukan TCR dari kumparan atau coil yang diberikan. Peralatan Peralatan percobaan ini terutama mencakup kabel penghubung, jembatan foster Carey, kotak resistansi, akumulator timbal, kunci satu arah, resistor rendah yang tidak diketahui, joki, galvanometer, dll. Deskripsi Jembatan foster Carey terutama mirip dengan jembatan meter karena jembatan ini dapat dirancang dengan 4 resistansi seperti P, Q, R & X dan ini terhubung satu sama lain. Pada jembatan Wheatstone di atas, galvanometer G, akumulator timbal E & keys galvanometer dan akumulator masing-masing adalah K1 & K. Jika nilai resistansi diubah maka tidak ada aliran arus melalui 'G' dan resistansi yang tidak diketahui dapat ditentukan oleh salah satu dari tiga resistansi yang diketahui seperti P, Q, R & X. Hubungan berikut digunakan untuk menentukan resistansi yang tidak = R/X Jembatan foster Carey dapat digunakan untuk menghitung perbedaan antara dua resistansi yang hampir sama & mengetahui nilai satu, nilai lainnya dapat dihitung. Di jembatan jenis ini, resistansi atau hambatan terakhir dihilangkan dalam perhitungan. Ini adalah manfaat dan karenanya dapat dengan mudah digunakan untuk menghitung resistansi yang diketahui. Resistansi yang sama seperti P&Q terhubung di celah internal 2 & 3, resistansi khas 'R' dapat dihubungkan dalam gap1 & 'X' resistansi tidak diketahui terhubung dalam gap4. ED adalah panjang penyeimbang yang dapat dihitung dari ujung 'E'. Menurut prinsip Jembatan WhetstoneP/Q = R + a + l1ρ/X + b + 100- l1 ρ Dalam persamaan di atas, a & b adalah modifikasi ujung pada ujung E & F & adalah resistansi atau hambatan untuk panjang setiap unit pada kabel jembatan. Jika pengujian ini berlanjut dengan mengubah X & R, panjang penyeimbang 'l2' dihitung dari ujung = X + a + 12 ρ/R + b + 100-12 ρ Dari dua persamaan di atas,X = R + ρ 11 -12 Misalkan l1 & l2 adalah panjang penyeimbang setelah pengujian di atas dilakukan melalui resistansi khas 'r', bukan 'R' & bukannya X, strip tembaga lebar dari '0' = r + ρ 11 '-12' atau ρ = r/11 '-12' Jika resistansi coil adalah X1 & X2 pada suhu seperti t1°c & t2°c, maka TCR adalahΑ = X2 - X1/X1t2 - X2t1 Dan juga jika resistansi coil adalah X0 & X100 pada suhu seperti 0°c & 100°c, maka TCR adalahΑ = X100 - X0/X0 x 100 Jadi, ini semua tentang koefisien resistansi suhu. Dari informasi di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa ini adalah perhitungan modifikasi dalam setiap zat resistansi atau hambatan listrik untuk setiap tingkat perubahan suhu.jelaskan bagaimana daya listrik dalam kawat hambatan berubah menjadi panas
