10
1.8 Tahanan Penghantar
Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan
atom, setiap atom terdiri proton dan elektron Gambar 1.17. Aliran arus listrik merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini mendapat hambatan
saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron dengan atom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat
menghambat yang terjadi pada setiap bahan.
Persamaan tahanan penghantar: R =
1 G
G = 1
R [R] =
1 S
= Ω
[G] = 1
Ω =
Ω
–1
R = Tahanan penghantar Ω
G = Konduktivitas Ω
–1
Contoh: Sejumlah kawat penghantar memiliki resistansi R = 1
Ω , 2
Ω , 4
Ω , 6
Ω ,
8 Ω
. Hitung besarnya konduktivitasnya
Jawaban:
G = 1
R =
1 1
Ω = 1 s
Tabel 1.2 Resistansi dan Konduktivitas
Gambar 1.17 Kumpulan atom membentuk material
Gambar 1.18 Kurva konduktansi fungsi tahanan R
R Ω
1 2
4 6
8 10
G Ω
–1
1 0,5
0,25 0,166 0,125
0,1
Jika tabel R dan G di atas dibuat dalam grafik lihat Gambar 1.18.
1.9 Hukum Ohm
Sumber tegangan DC yang diatur, dirangkaikan resistor yang dapat diatur, dari Ampermeter mengukur arus dan Voltmeter mengukur tegangan Gambar 1.19.
11
Percobaan I, dipasang resistor 4
Ω konstan dan tegangan diatur 2 V dinaikkan
setiap 2 V sampai 10 V. Hasilnya kenaikan tegangan berbanding lurus dengan kenaikan arus.
Percobaan II, tegangan ditetapkan 10 V resistor dinaikkan dari 2
Ω , dilanjutkan
kenaikan setiap 2 Ω
sampai 10 Ω
. Hasilnya kenaikan resistansi besarnya arus berbanding terbalik.
Tabel 1.3 Tegangan dan Arus pada Resistor
Resistor 4
Ω Ω
Ω Ω
Ω
Konstan Tegangan 10 V Konstan
Tegangan V Arus A
Resistor
Ω Ω
Ω Ω
Ω
Arus A
2 0,5
2 5,0
4 1,0
4 2,5
6 1,5
6 1,67
8 2,0
8 1,25
10 2,5
10 1,0
Data percobaan I dibuat grafik arus fungsi dari tegangan Gambar 1.20a.
Data percobaan II dapat dibuat grafik arus fungsi dari resistansi Gambar 1.20b.
Persamaan Hukum Ohm :
R =
U I
⇔ I =
U R
⇔ U = R I
R = Resistor Ω
U = Tegangan V I
= Arus A
Contoh: a Resistor 1,5W dipasang pada baterai 4,5 V. Hitung arus yang mengalir.
b Resistor 500W dialiri arus 0,2 A. Hitung tegangannya. c Tegangan 230 V, dipasang beban dan mengalir arus 0,22 A. Hitung besarnya
resistansi beban.
Gambar 1.19 Rangkaian hukum Ohm
Gambar 1.20a Kurva arus fungsi tegangan
Gambar 1.20b Kurva arus fungsi tahanan
12
Jawaban:
a I =
U R
=
4,5 V 1,5
Ω
= 3 A b U = R I = 500
Ω 0,2 A = 100 V
c R =
U I
=
230 V 0,22 A
= 1.945 Ω
1.10 Tahanan Konduktor
Kategori