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