Rapat arus J didefinisikan sebagai kuat arus persatuan luas. J
i A
n e V =
= . . Amperem
2
2
c. Resistansi
Resistor adalah suatu komponen dengan bahan konduktor yang dibuat sedemikian sehingga mempunyai resistansi tertentu. Elemen pemanas dalam
kompor listrik, pengering rambut, setrika, dan alat sejenis lainnya merupakan resistor seperti halnya filamen pada lampu pijar biasa. Resistor dibuat dengan
resistansi yang beragam nilainya untuk digunakan dalam rangkaia n elektronik. Untuk mengetahui cara mendesain resistor agar diperoleh nilai hambatan
tertentu, terlebih dahulu diamati pengaruh panjang, luas penampang, dan jenis bahan terhadap resistansi melalui percobaan. Hasil percobaan menunjukkan
bahwa untuk kawat yang sejenis, kawat tipis memiliki hambatan yang lebih besar daripada kawat tebal. Jika luas penampang kawat dijadikan 2X, maka hambatan
kawat menjadi ½ X, sehingga dapat disimpulkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan luas penampang
∝
A 1
R .
Jika kedua kesimpulan yang telah diperoleh digabungkan, maka akan didapatkan bahwa:
hambatan
∝
penampang luas
panjang atau R =
ρ A
L 3
Dengan konstanta ρ
menyatakan sifat khas dari bahan kawat yang disebut hambatan jenis. Jika panjang kawat L = 1m dan luas penampang A = 1m
2
, maka R =
ρ m
l m
l
2
atau R = ρ
m
-1
sehingga dapat didefinisikan bahwa hambatan jenis suatu bahan adalah hambatan seutas kawat yang panjangnya 1m dan luas
penampangnya 1m
2
. Berdasarkan persamaan di atas akan diperoleh satuan hambatan jenis
ρ , yaitu ohm-meter.
Rumusan di atas hanya berlaku bila suhu konstan. Suhu dapat mempengaruhi besar hambatan dan dirumuskan sebagai berikut :
1 T
T R
R
t
− +
= α
4
R
t
: Resistansi pada suhu akhir O
R :
Resistansi awal O a
: Koefisien suhu hambatan jenis
o
C T
: Suhu akhir
o
C T
: Suhu acuan
o
C
d. Hukum Ohm
Nilai kuat arus I dan tegangan V pada suatu resistor pada percobaan menghasilkan grafik seperti pada gambar di bawah ini.
Tabel 2.1. Contoh hasil percobaan tegangan V dan kuat arus I Tegangan V
volt Kuat arus I
Ampere 2,0
1,0 3,0
1,5 4,0
2,0 5,0
2,5 6,0
3,0 V volt
6 4
2 1,0
2,0 3,0
IA α
Gambar2.3. Grafik V sebagai fungsi dari I Tegangan V berbanding lurus terhadap kuat arus I. Apabila hambatan tetap
yang digunakan diganti dengan yang lain, kemiringan gradien kurva akan berubah. Akhirnya, dapat disimpulkan bahwa jika kemiringan grafik disebut
resistansi R, didapatlah hubungan sebagai berikut
R I
V =
5 I
V R
= 6
α tan
= R
7 Hasil pengamatan tersebut dikenal sebagai hukum Ohm, yang berbunyi “tegangan
V pada resistor yang memenuhi hukum Ohm berbanding lurus terhadap kuat arus I untuk suhu yang konstan”. Sebagai penghormatan kepada George Simon Ohm,
maka satuan resistansi R voltampere dinamakan ohm Ω
.
e. Hukum I Kirchhoff.
Kategori