Persamaan Hukum Ohm: Teori Dan Praktik Dalam Pengukuran Arus Dan Tegangan

Pendahuluan

Persamaan Hukum Ohm adalah salah satu hukum dasar dalam elektro-teknik. Hukum ini menjelaskan hubungan antara arus listrik, tegangan dan hambatan pada sebuah rangkaian listrik. Hukum ini ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Georg Simon Ohm pada tahun 1827. Hukum Ohm digunakan dalam banyak aplikasi di bidang teknik listrik, seperti perancangan dan analisis rangkaian listrik.

Persamaan Hukum Ohm

Persamaan Hukum Ohm dapat dinyatakan dalam bentuk matematika:

V = I x R

Di mana V adalah tegangan (volt), I adalah arus listrik (ampere), dan R adalah hambatan (ohm). Persamaan ini menyatakan bahwa tegangan pada sebuah rangkaian listrik sebanding dengan arus listrik yang mengalir melalui rangkaian tersebut dan hambatan yang ada pada rangkaian itu sendiri.

Pengertian Tegangan

Tegangan adalah beda potensial atau perbedaan potensial listrik antara dua titik. Tegangan diukur dalam satuan volt (V) dan dapat dihasilkan oleh sumber listrik seperti baterai atau generator. Ketika tegangan diterapkan pada sebuah rangkaian listrik, maka arus listrik akan mengalir melalui rangkaian tersebut.

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran elektron yang mengalir melalui sebuah rangkaian listrik. Arus listrik diukur dalam satuan ampere (A) dan dapat dihasilkan oleh sumber listrik seperti baterai atau generator. Arus listrik mengalir melalui rangkaian listrik karena adanya tegangan yang diterapkan pada rangkaian tersebut.

Pengertian Hambatan

Hambatan adalah besarnya resistansi listrik dari sebuah rangkaian listrik. Hambatan diukur dalam satuan ohm (Ω) dan dapat ditemukan pada komponen-komponen elektronik seperti resistor. Hambatan dalam sebuah rangkaian listrik akan membatasi arus listrik yang mengalir melalui rangkaian tersebut.

Contoh Penerapan Hukum Ohm

Contoh penerapan Hukum Ohm adalah pada rangkaian listrik sederhana yang terdiri dari satu resistor dan satu sumber tegangan. Rangkaian listrik tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:


Dalam rangkaian listrik tersebut, tegangan yang diberikan oleh sumber tegangan adalah sebesar V dan hambatan pada resistor adalah sebesar R. Arus listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik tersebut adalah sebesar I. Berdasarkan Hukum Ohm, tegangan pada rangkaian listrik tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan V = I x R.

Jika arus listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik tersebut adalah sebesar 1 ampere dan hambatan pada resistor adalah sebesar 10 ohm, maka tegangan pada rangkaian listrik tersebut dapat dihitung sebagai berikut:

V = I x R
V = 1 A x 10 Ω
V = 10 V

Maka, tegangan pada rangkaian listrik tersebut adalah sebesar 10 volt.

Penerapan Hukum Ohm pada Rangkaian Listrik Kompleks

Hukum Ohm juga dapat diterapkan pada rangkaian listrik yang lebih kompleks. Rangkaian listrik kompleks adalah rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa komponen seperti resistor, kapasitor, dan induktor. Rangkaian listrik kompleks dapat digambarkan menggunakan diagram rangkaian.


Dalam rangkaian listrik kompleks tersebut, terdapat 3 resistor yang masing-masing memiliki hambatan R1, R2, dan R3. Sumber tegangan pada rangkaian listrik tersebut adalah sebesar V. Arus listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik tersebut adalah sebesar I.

Dalam rangkaian listrik kompleks tersebut, tegangan pada masing-masing resistor dapat dihitung menggunakan persamaan V = I x R. Tegangan pada resistor R1 dapat dihitung sebagai berikut:

V1 = I x R1

Tegangan pada resistor R2 dapat dihitung sebagai berikut:

V2 = I x R2

Tegangan pada resistor R3 dapat dihitung sebagai berikut:

V3 = I x R3

Total tegangan pada rangkaian listrik tersebut adalah sebesar V, sehingga persamaan berikut dapat dinyatakan:

V = V1 + V2 + V3

Substitusi persamaan sebelumnya menjadi persamaan di atas menghasilkan:

V = I x R1 + I x R2 + I x R3

V = I x (R1 + R2 + R3)

Maka, hambatan total pada rangkaian listrik tersebut adalah R1 + R2 + R3. Arus listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan I = V / R.

Kesimpulan

Persamaan Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara tegangan, arus listrik, dan hambatan pada sebuah rangkaian listrik. Hukum Ohm digunakan untuk perancangan dan analisis rangkaian listrik dalam bidang teknik listrik. Hukum Ohm juga dapat diterapkan pada rangkaian listrik kompleks yang terdiri dari beberapa komponen seperti resistor, kapasitor, dan induktor.