HUKUM OHM smp9ipa MariBelajarIlmuAlamSekitar SukisWariyono

132 Mari BIAS 3

B. HUKUM OHM

Arus listrik dapat mengalir pada rangkaian listrik apabila dalam rangkaian itu terdapat beda potensial dan rangkaiannya tertutup. Hubungan antara kuat arus listrik dengan beda potensial listrik pertama kali diteliti oleh ahli Fisika dari Jerman bernama Georg Simon Ohm 1789–1854. Hasil penelitiannya dikenal dengan nama Hukum Ohm. Untuk memahami lebih mendalam tentang Hukum Ohm, lakukan tugas berikut secara berkelompok. Sebelumnya ben- tuklah kelompok yang terdiri 4 orang; 2 laki-laki dan 2 perempuan. Sediakan lampu 2,5 V, baterai 2 buah, dan kabel secukupnya. De- ngan berdasarkan peralatan tersebut, rancanglah beberapa variasi rangkaian untuk menyalakan lampu. Ada berapa variasi rangkaian yang dapat kamu gunakan untuk menyalakan lampu? Tujuan belajarmu adalah dapat: menggambarkan arus listrik dan beda potensial dalam bentuk tabel dan grafik. menyelidiki hubungan antara arus listrik dan beda potensial dalam suatu rangkaian Hukum Ohm. Tujuan Pembelajaran Cara Menggunakan Amperemeter Dalam suatu rangkaian, amperemeter dipasang secara seri. Maksudnya, ter- minal positif amperemeter dihubungkan ke kutub negatif sumber arus. Adapun ter- minal negatif amperemeter dihubungkan ke kutub positif sumber arus. Amperemeter ada yang mempunyai batas ukur dan skala terbatas. Misalnya sebuah amperemeter batas ukurnya 5A dengan skala 1–10. Jika saat digunakan jarum menunjukkan angka 4 pada skala, besar kuat arus listrik yang terukur adalah sebagai berikut. batas ukur kuat arus = imum skala maks ditunjuk skala yang A kuat arus 5 = 10 4 sehingga kuat arus = 10 4 × 5A = 2A Dengan demikian, arus listrik yang terukur sebesar 2 A. 1. Ke manakah P ataukah Q arah aliran elektron dan arah arus listrik pada kawat penghantar berikut? Q P 2. Apakah yang dimaksud kuat arus 5 ampere? 4 2 6 8 1 10 5 Di unduh dari : Bukupaket.com Listrik Dinamis 133 Tujuan: Menyelidiki Hukum Ohm Alat dan Bahan: – Lampu – Sakelar – Voltmeter basicmeter Cara Kerja: 1. Rangkailah alat-alat seperti gambar di samping. 2. Tutup sakelar S, amati voltmeter dan amperemeter dan catat hasil pengukuran kedua alat itu ke dalam tabel. 3. Ulangilah langkah 2 dengan mengganti sumber tegangan dengan 2 baterai, 3 baterai, dan 4 baterai. 4. Buka sakelar S. 5. Hitunglah hambatan lampu dengan membandingkan kolom beda potensial V dan kolom kuat arus I. 6. Buatlah grafik V-I di buku kerjamu. Pertanyaan: 1. Bagaimanakah hasil perbandingan beda potensial dengan kuat arus listrik dalam tiap-tiap percobaan? 2. Bagaimanakah nyala lampu dalam tiap-tiap percobaan? 3. Bagaimanakah bentuk grafik V–I? 4. Apa kesimpulanmu setelah melakukan kegiatan ini? 5. Presentasikan tugasmu di muka kelas. S A – Amperemeter basicmeter – Baterai 4 buah Hubungan antara beda potensial V dengan kuat arus I dapat dinyatakan dengan grafik, seperti pada Gambar 8.3. Garis kemiringan merupakan perbandingan antara ordinat dengan absis yang besarnya selalu tetap. Jika nilai perbandingan yang besarnya tetap itu didefinisikan sebagai hambatan listrik disimbolkan dengan huruf R maka dapat dinyatakan dengan rumus. Dengan: V = tegangan listrik satuan volt V I = kuat arus listrik satuan ampere A R = hambatan listrik satuan ohm Ω Rumus di atas dikenal dengan nama Hukum Ohm yang menyatakan bahwa, besar kuat arus listrik yang mengalir sebanding dengan beda potensial listrik dan berbanding terbalik dengan hambatan. Untuk lebih memahami Hukum Ohm perhatikan contoh soal berikut. R I V = S Gambar 8.3 Grafik V – I V I α Di unduh dari : Bukupaket.com 134 Mari BIAS 3 Simbol komponen listrik. Dalam suatu rangkaian listrik seringkali menggunakan simbol-simbol berikut. : sumber tegangan atau benda potensial : penghantar berarus listrik; arah panah menunjukkan arah aliran arus listrik. : hambatan listrik atau resistor : sakelar A : alat ukur amperemeter V : alat ukur voltmeter Ω : alat ukur ohmmeter 1. Kawat penghantar kedua ujungnya memiliki beda potensial 6 volt, menyebabkan arus listrik mengalir pada kawat itu 2 A. Berapakah hambatan kawat itu? Penyelesaian: Diketahui: V = 6 volt I = 2 A Ditanya: R = ... ? Jawab: R = I V = 2 6 = 3 Ω Jadi, hambatan kawat itu sebesar 3 Ω 2. Konduktor berhambatan 400 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan, sehingga mengalir arus listrik 500 mA. Berapakah beda potensial ujung-ujung konduktor tersebut? Penyelesaian: Diketahui: R = 400 Ω I = 500 mA = 0,5 A Ditanya: V = ... ? Jawab: V = I × R = 0,5 × 400 = 200 V Jadi, beda potensial pada kedua ujung konduktor adalah 200 V. Di unduh dari : Bukupaket.com Listrik Dinamis 135 Tujuan belajarmu adalah dapat: menemukan perbedaan hambatan beberapa jenis bahan konduktor, semikonduktor, dan isolator. Tujuan Pembelajaran 1.

C. DAYA HANTAR LISTRIK