Ohm

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ohm adalah sebuah hukum tentang fisika

Citation preview

Dalam teknik listrik banyak sekali yang harus di perhatikan salah satunya adalah hukum-hukum tentang listrik di antaranya adalah hokum ohm , untuk itu dalam makalah ini akan di jelaskan ,agar dalam pengukuran arus listrik tidak terjadi kesalahan . HUKUM OHM () adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan

Dimana I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere, V adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt, dan R adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.Hukum ini dicetuskan oleh Georg Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827.Dalam mengukut arus, hambatan , dan sebagainya sudah ada alat untuk mengukur, tapi dalam pengunaan lat harus ada dasar teori dan praktek untuk mendapatkan hasil atau mengetahui besarnya arus dalam konstruksi listrik.Maka dari itu mahasiswa di berikan mata kuliah teknik dasar listrik agar mahasiswa tidak asal memasukan data pengukuran karena dalam alat pengukuran yang sudah ada yaitu multimeter nilai yang sudah tertera pada saat mengukur bukanlah nilai sebenarnya karena hasil pengukuran alat tersebut belum diketahui arus sebenarnya.Untuk itu dalam pengukuran arus,tegangan ,dan hambatan harus menggunakan sistematis dengan menggunakan hokum Ohm.

Dalam bab ini akan di jelaskan pengertian Ohm ,dasar penggunaan hokum Ohm, dan beberapa percobaan yang sudah di lakukan oleh penemu hokum Ohm Pengertian Hukum OhmBila ada dua titik mempunyai potensial bereda berarti kedua titik tersebut mempunyai beda potensial.

Kemudian bila kedua titik tersebut di hubungkan dengan suatu penghantar , maka pada penghantar ersebut akan mengalir arus listril . besarnya arus listrik tersebut tergantung dari besarnya beda potensial kedua titik tersebut dan nilai tahanan penghantarnya .Besarnya arus listrik tersebut ternyata berbanding terbalik dengan tahanan penghantarnya.Keterangan : I = arus listrik dalam ampereV = beda potensialR = tahanan penghantar

Trik Menggunakan Rumus Hukum Ohm

Untuk mengetahui tegangan (V), pada segitiga persamaan Ohm di atas, V diberi warna biru yang berarti nilai yang dicari. Sedangkan arus (I) dan resistansi (R) diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai V, karena posisi I dan R sejajar secara horizontal dalam segitiga tersebut yang memiliki arti I x R, jadi V = I x R.

Pada segitiga kedua digunakan untuk mencari nilai arus (I) ditandai dengan I diberi warna biru. Sedangkan tegangan V dan resistansi R diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai I. Posisi V dan R berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / R, jadi I = V / R.

Pada segitiga ketiga digunakan untuk mencari nilai resistansi (R) yang ditandai dengan R diberi warna biru. Sedangkan tegangan V dan arus I diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai R dan posisi V dan I berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / I, jadi R = V / I.

Pada perumusannya juga dapat di gambarkan dengan grafik

Contoh peristiwa dalam arus listrikGejala kelistrikan ditimbulkan oleh aliran muatan listrik antara dua titik. Semua alat listrik yang setiap hari kita gunakan merupakan susunan komponen-komponen listrik yang membentuk jalur tertutup yang disebut rangkaian.

Dalam pengukuran kelistrikan dapat d hitung secara sistematis

V = R I R merupakan faktor pembanding yang besarnya tetap untuk suatu penghantar (pada suhu tertentu). Faktor pembanding ini dinamakan hambatan suatu penghantar.

Dalam suatu hambatan juga di pengaruhi factor-faktor Panjang kawat penghantar ( l )Semakin panjang kawat semakin besar besar pula nilai hambatannya. Luas penampang kawat penghantar (A)Semakin besar penampang penghantar, semakin kecil nilai hambatannya. Hambat jenis kawat penghantar ( )Semakin besar hambat jenis penghantar, semakin besar nilai hambatannya. Perhitungan secara sistematis

Arus listrik adalah gerakan atau muatan arus listrik. Arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. Arus listrik dapat terjadi karena muatan positif yang bergerak ataupun karena muatan negative yang bergerak. Arah arus listrik adalah arah aliran muatan positif.Besar kuat arus adalahI = QTDi mana : I = kuat arus (Ampere)Q = muatan listrik (Coulomb)T = waktu (detik)B. Tegangan ListrikTegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Besarnya suatu tegangan listrik adalahV= I .RDi mana : V = tegangan listrik (volt)I = kuat arus (ampere)R = hambatan (ohm)C. Hambatan ListrikHambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:R = VIdi mana V adalah tegangan dan I adalah arus.Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya.Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya.Hambatan listrik (R) juga dipengaaruhi oleh pengaruh panjang penghantar (l), luas penampang (A), dan hambat jenis (p).R = pl/AResistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah badan, ujung, titik memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah 20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (10%) atau emas (5%) pada ujung lainnya.Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang pita kelima menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak, emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator. Bagaimana prinsip konduksi, dijelaskan pada artikel tentang semikonduktor. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon . Dari hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol W (Omega). Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut.Table gelang warna resistorWarna Angka ke-1 Angka ke-2 Faktor perkalian Toleransi

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir adalah faktor pengalinya.Misalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang berwarna emas adalah gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang resitor ini adalah, gelang pertama berwarna kuning, gelang kedua berwana violet dan gelang ke tiga berwarna merah. Gelang ke empat tentu saja yang berwarna emas dan ini adalah gelang toleransi. Dari tabel-1 diketahui jika gelang toleransi berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga gelang selain gelang toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari tabel-1 diketahui gelang kuning nilainya = 4 dan gelang violet nilainya = 7. Jadi gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%.Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut.Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya, misalnya 100W5W.Berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibagi:1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.2. Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).3. Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.4. LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

Penggunaan Hukum OhmKita telah mengenal tiga besaran dalam listrik dinamik, yakni kuat arus listrik, tegangan, dan hambatan, atau I, V, dan R. dan seorang penemu telah merumuskan yaitu George Simon Ohm (1789-1854) merumuskan hubungan antara kuat arus listrik (I), hambatan (R) dan beda potensial (V) yang kemudian dikenal dengan hukum Ohm yang penurunannya sebagai berikut : pandanglah sebuah kawat konduktor dengan panjang l dan luas penampang A

Karena berbentuk silinder volume dari dV adalah :

karena dl adalah jarak yang ditempuh elektron dengan kecepatan Vd dengan waktu 1 detik maka :

Mengukur Besaran ListrikVoltmeterVolmeter digunakan untuk mengukur tegangan (tekanan listrik) antara dua titik dalam sirkuit listrik.Voltmeter bisa digunakan untuk mengukur tingkat tegangan yang ada dalam batterei. Voltmeter juga digunakan untuk mengukur turunnya tegangan dalam sirkuit.Diagram 12. Voltmeter dihubungkan parallel dengan sirkuityaitu positif ke positif, negatif ke negatif.Skala VoltmeterVoltmeter digunakan untuk test otomotif yang mempunyai skala yang menunjukkan lebih dari satu tingkat tegangan.Diagram 13. Sambungan VoltmeterMengukur TeganganJika nilainya tidak diketahui, pilihlah nilai tertinggi pada saklar putar. Hal ini akan mencegah rusaknya meter tersebut. Hubungkan Voltmeter positif (+) (merah) pada batterei positif (+) dan negatif (-) (hitam) pada negatif (-) batterei.Tempatkan skala yang sesuai:(Skala 0 20) (Skala 0 50)Sistem 12 Volt Sistem 24 VolAmmeterAmmeter digunakan untuk mengukur aliran arus dalam sirkuit listrik.Ammeter dihubungkan seri dengan sirkuit. Putuskan sirkuit, kemudian sambung kembali dengan Ammeter.Penggunaan AmmeterSirkuit yang akan ditest diatur dalam keadaan OFF (putuskan sirkuit dengan batterei atau pada hubungan dalam rangkaiannya).Atur saklar (knob) putar pada skala tertinggi.Hubungkan jarum penduga/probe positif + (merah) pada pada input +supply (sisi baterai) dan jarum penduga negatif (hitam) pada sambungan input komponen.Nyalakan rangkaian beban dan perhatikan penyimpangan yang ditunjukkan oleh jarum meter.Jika pembacaan meter berada di bawah range, matikan rangkaian dan pindahkan saklar putar pada tingkat yang lebih kecil. Dengan demikian akan diperoleh hasil pembacaan yang lebih akurat.Hitung pembacaan meter dengan membaca skala range dan pembagian skala.OhmmeterOhmmeter digunakan untuk mengukur resistansi komponen atau rangkaian. Ohmmeter juga dapat dipergunakan untuk mengetes saklar, kabel dan sekering untuk mengetahui apakah terputus serta rangkaian terbuka.Perubahan skala tidaklah linier.Catatan :Ke arah kanan perubahan hanya menandakan 1 satuan (terhadap nilai yang ditunjukkan oleh saklar putar)Ke arah kiri perubahan menunjukkan nilai yang lebih besar dari 100 atau 1000 kali.Ohmmeter harus memiliki sendiri baterai karena ohmmeter mengukur resistansi dengan mengalirkan arus melalui resistor. Oleh karena itu pada saat mengetes sebuah komponen atau rangkaian dengan menggunakan ohmmeter, sumber power supply harus diputus.Ohmmeter mempunyai skala range yang menunjukkan lebih dari satu range nilai tahanan. Untuk menghitung resistansi, pembacaan pada skala dikalikan dengan nilai saklar putar yang dipilih