commit to user 28
dt dq
I
................................................................................................ 2.1 Untuk arus searah, banyak muatan listrik yang mengalir melalui penampang
kawat adalah konstan terhadap waktu, sehingga persamaan 2.1 dapat dituliskan
t q
I
.................................................................................................. 2.2 I
= kuat arus listrik dt
= selang waktu dq
= banyaknya muatan yang mengalir
Permukaan
Gambar 2.5. Kuat Arus Listrik Merupakan Kelajuan Muatan yang Melewati Suatu Luasan Tertentu.
Dengan demikian, satuan arus listrik dalam SI adalah coulomb per sekon Cs yang lebih dikenal dengan ampere A. Besaran kuat arus I dan waktu t termasuk
besaran pokok sedangkan muatan q adalah besaran turunan.
b. Hukum Ohm
Hukum ohm menyatakan “tegangan V pada ujung-ujung sebuah
komponen ohmik komponen yang memenuhi hukum ohm adalah sebanding dengan kuat arus I ya
ng melalui komponen itu, asal suhu komponen dijaga tetap”. Selanjutnya pembagian antara V dan I disebut hambatan R, secara matematis
dapat di tulis sebagai
I V
konstant
I
V
R I
V
maka diperoleh IR
V
……………………………………...……….………2.4 dimana
V = Tegangan V I = Kuat arus A
R = Hambatan Ω
commit to user 29
c. Faktor faktor yang mempengaruhi hambatan
1 Suhu
Umumnya, hambatan jenis bahan berubah jika suhu berubah. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan percobaan seperti pada gambar 2.6 di bawah
ini.
Gambar 2.6. Rangkaian untuk Menyelidiki Pengaruh Suhu Pada Hambatan Kawat
Ketika kumparan menjadi panas dan berwarna merah, maka lampu berpijar lebih redup. Ini menandakan bahwa kuat arus yang melalui lampu
berkurang. Karena tegangan baterai tetap, maka hambatan kumparan kawat yang bertambah. Dengan demikian dapatlah disimpulkan bahwa hambatan bertambah
jika suhunya naik. Dalam suatu batas perubahan suhu tertentu, perubahan fraksi hambatan
jenis
sebanding dengan perubahan suhu T:
= T ……………… .................................................. .2.5
dengan = -
…………………………………………………2.6 T = T – T
………………………………………………….2.7 dengan menggabungkan persamaan 2.4, 2.5 dan 1.6 akan diperoleh
persamaan sebagai berikut:
T 1
o t
………………………………………………2.8 Keterangan:
ρ
t
= hambat jenis setelah suhu dinaikkan Ωm ρ
o
= hambat jenis mula- mula Ωm
α = tetapan suhu
o
C ΔT = perubahan suhu
o
C
Kumparan
Pembakar Bunsen
commit to user 30
Identik dengan persamaan 2.8 di atas nilai hambatan penghantar logam bertambah dengan naiknya suhu. Oleh karena hambatan suatu penghantar
bergantung pada hambatan jenis yang merupakan fungsi linier dari suhu maka hambatan penghantar juga merupakan fungsi linier dari suhu.
T 1
R R
o t
……………………………………………..2.9 Keterangan R
t
= hambatan setelah suhu dinaikkan Ω R
o
= hambatan mula- mula Ω
α = tetapan suhu hambat jenis
C 1
o
ΔT = perubahan suhu
o
C
2 Panjang, luas penampang, dan jenis bahan suatu penghantar
Besar hambatan suatau penghantar pada suhu tertentu sebanding dengan panjang hambatan, jenis penghantar dan berbanding terbalik dengan luas
penampangnya:
A L
R
A L
R
……………………………..2.10 Keterangan :
R = hambatan Ω L = panjang penghantar m
A = luas penampang penghantar m
2
= hambat jenis Ωm. Untuk kawat berbentuk kawat yang penampangnya berbentuk lingkaran, maka
dapat dicari luas penampangnya jika jari-jari atau diameternya diketahui,yaitu:
2
r A
atau 4
D A
2
. ……………………………………………2.11 Besaran
ρ adalah suatu tetapan yang disebut hambatan jenis kawat. ρ
merupakan sifat khas bahan kawat dan tidak tergantung ukuran atau bentuk kawat. Artinya, untuk jenis bahan kawat yang sama, nilai
ρ adalah tetap. Karena satuan
R
dalam Ω,
L
dalam m dan
A
dalam m
2
, maka satuan ρ adalah Ωm.
d. Hukum I Kirchhoff
