Hukum Ohm: Pengertian, Penemu, Penerapan dan Contohnya

Hukum Ohm

Waktuku.com – Pada kesempatan ini akan dibahas secara lengkap mengenai hukum ohm yang selama ini mempengaruhi para ahli elektronika dan juga bagi pelajar yang sedang mempelajari bab listrik didalam pelajarannya. Untuk lebih lengkap mengenai pembahasannya, silahkan memperharikan beberapa penjelasan dibawah ini.

Penemu Hukum Ohm

Di dalam ilmu elektronika terdapat hukum dasar wajib dipelajari dan dipahami oleh seseorang yang mempelajarinya yaitu hukum Ohm. Dimana didalam hukum tersebut terdapat pernyataan antara hubungan Arus Listrik (I), hambatan (R) dan tegangan (V).

Di dalam bahasa Inggris hukum Ohm disebut dengan “Ohm’s Laws” yang pertama kali dikenalkan oleh Georg Simon Ohm salah satu Fisikawan asal Jerman pada tahun 1825. Pada saat itu Georg Simon Ohm mempublikasikan pada sebuah paper yang diberi judul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically” di tahun 1827.

Pada saat itu Georg Simon Ohm sedang mengadakan penelitian mencari hubungan antara kuat arus dan beda potensial. Dari hasil penelitian yang dilakukannya, Ohm mendesain sebuah grafik atas beda potensial yang berpengaruh terhadap arus listrik. Ternyata didalam grafik itu membentuk sebuah garis lurus yang nampak condong pada sisi kanan dan kiri dari pusat koordinat.

Berdasarkan grafik, Ohm kemudian menemukan jika kemiringan grafik memiliki nilai sama besar dengan hambatan resistor yang pada saat itu dipakai untuk melakukan penelitian. Meskipun pernyataan tersebut tidak akan selalu berlaku pada beberapa jenis penghantar namun kemudian istilah hukum dipakai atas penemuan berharga tersebut.

Pengertian dan Bunyi Hukum Ohm

Pada dasarnya selama ini bunyi Hum Ohm yaitu : “besar arus listrik (I) yang mengalir pada sebuah kondukor atau penghantar akan selalu berbanding lurus dengan beda tegangan (V) atau potensial yang ditetapkan serta berbanding terbalik dengan hambatan (R)”

Dari pernyataan diatas dapat disimpulkan jika hukum om ditulis secara matematis menjadi persamaan berikut ini:
I = V / R
V = I x R
R = V / I

Keterangan:
V = Voltage (beda potensial atau Tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V))
I = Current (arus listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A))
R = Resistance (hambatan atau resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))

Banyak sekali pernyataan yang menyatakan jika sebuah rangkaian listrik akan terjadi saat adanya penghantar mampu dilalui elektron bebas dan berlangsung secara terus menerus.

Aliran yang terjadi secara terus-menerus tersebut disebut dengan arus. Banyak orang berpendapat jika hal tersebut juga bisa disebut dengan aliran air yang mengalir dari sebuah pipa.

Sedangkan tenaga yang saat itu mendorong elektron untuk mengalir pada rangkaian disebut dengan tegangan. Tegangan merupakan nilai sebuah potensial energi yang terjadi diantara dua titik.

Saat kita membahas mengenai jumlah tegangan yang terjadi pada sebuah rangkaian, maka hal tersebut akan bisa dibuktikan dari seberapa besar energi potensial yang saat itu menggerakkan elektron dari titik satu menuju titik lainnya. Jika tidak ada kedua titik tersebut maka tegangan sama sekali tidak akan ada artinya.

Penerapan Hukum Ohm Dalam Rangkai

Penerapan hukum Ohm sebagian besar memang digunakan untuk beberapa alat kelistrikan. Karena biasanya para ahli elektronika menggunakannya untuk menghitung beberapa resistor serta kapasitor yang terjadi pada aliran listrik seri dan paralel. Berikut ini adalah penjelasan lengkap mengenai hal tersebut.

– Menghitung resistor rangkaian seri
Ada beberapa alat yang memakai resistor seri, tentu saja untuk menghitungnya harus menggunakan beberapa cara agar semua resistor bisa dihitung jumlah totalnya. Sebagai acuan maka nilai kuat arus yang terdapat pada sebuah titik rangkaian seri memiliki nilai yang selalu sama.
Rumus yang dipakai untuk menghitung resistor seri adalah : R total = R1 + R2 + R3

– Menghitung resistor rangkaian paralel
Di dalam menghitung resistor yang tersusun secara paralel maka perhitungan resistor total hanya akan selalu mengacu pada besar kuat arus yang masuk pada percabangan yang sama. Dan ditambahkan dengan kuat arus saat itu keluar dari sisi percabangan.
Rumus untuk menghitung resistor paralel adalah: 1/R Total = 1/R4 + 1/R5 + 1/R6

– Menghitung kapasitor rangkaian seri
Jika terdapat rangkaian kapasitor yang disusun secara seri maka semua nilai kapasitor totalnya dapat dihitung dengan menggunakan rumus : C total = C4 + C5 + C6

– Menghitung kapasitas rangkaian pararel
Di dalam rangkaian yang tersusun secara paralel tentu saja nilai untuk menghitung nilai kapasitas totalnya bisa dengan cara menjumlahkan semua nilai kapasitor yang saat itu tersusun di rangkaian paralel tersebut. Rumus yang dipakai untuk menghitung nilai kapasitas paralel adalah : 1/C total = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Contoh Soal Hukum Ohm

Penerapan hukum Ohm dapat dimengerti jika digunakan dalam soal, berikut ini merupakan contoh soal untuk menambah pemahaman Anda.

1. Contoh Soal Menghitung Arus Listrik (I)

Berapakah nilai dari Arus Listrik (I) dari sebuah kasus Setting DC Generator (Power Supply) yang menghasilkan Output Tegangan 10V dan kemudian diatur oleh Nilai Potensiometer sebesar 10 Ohm?

Pembahasan:
I = V/R
I = 10/10
I = 1 Ampere

Setting DC Generator mampu menghasilkan Output Tegangan 10V, lalu atur nilai dari Potensiometer ke 1 kiloOhm. Berapakah nilai Arus Listrik (I) yang dikeluarkannya?
1 kilo Ohm = 1000 Ohm
jadi :
I = V/R
I = 10/1000
I = 0,01 Ampere atau setara 10 miliAmpere

2. Contoh Soal Menghitung Tegangan (V)

Aturlah nilai resitansi /hambatan ( R ) Potensiometer ke 500 Ohm, lalu silahkan atur DC Generator /Power Supply hingga menghasilkan Arus Listrik (I) sebesar 10 mA. Hitungah tegangan (V) dari masalah ini?

10 mA = 0,01 Ampere
V = IxR
V = 0,01×500
V = 5 Volt

3. Contoh Soal Menghitung Resistansi atau Hambatan ( R )

Jika ada Tegangan (V) sebesar 12 V, dan saat itu Nilai Arus Listrik (I) sebesar 0.5A, Hitunglah nilai Resistansinya?
R = V/I
R = 12/0,5
R = 24 Ohm

Sebuah Resistor dengan besar 0,5 KOhm dihubungkan pada sebuah Baterai. Saat arus yang mengalir di resistor itu adalah 6 mA. Hituglah besar tegangan dari baterai tersebut?
R = 0,5 KOhm = 500 Ohm
I = 6 mA = 0,006 A

Pakailah Hukum Ohm
V = I x R = (0,006 A) x (500 Ohm)
V = 3 Volt

Jadi, besarnya tegangan baterai diatas adalah 3 Volt.

Diketahui Resistor R mempunyai beda potensial di kedua ujungnya dengan besaran V0. Silaha mencari besar rasio dari perbandingan arus pertama ke arus akhir, saat tegangan di resistor R kemudian dinaikkan menjadi 2 kali dari tegangan awal?

Hitung dulu besar arus mula-mula
V = I x R
I = V / R = V0 / R

Keterangan : I merupakan arus mula-mula
Kemudian hitung besar arus saat tegangan dinaikkan ke 2.V0
I’ = V / R = (2.V0) / R = 2 (V0/R)

Keterangan : I’ merpuakan arus sesudah tegangan dinaikkan
I = V0 / R
I’ = 2 x I
I / I’ = 1 / 2
I : I’ = 1 : 2

Jadi nilai rasio perbandingan arus pertama ke arus akhir, saat tegangan di resistor R naik menjadi 2 kali dari tegangan awal yakni 1 : 2

Jika ada resistor R = 10 KOhm, saat itu terhubung pada tegangan sumber dengan nilai 12 Volt. Silahkan hitung besarnya arus saat mengair di rangkaian tersebut:

R = 10 KOhm = 10000 Ohm
V = 12 Volt

Pakailah rumus Hukum Ohm
V = I x R
I = V / R = (12 Volt) / ( 10000 Ohm) = 0,0012 A atau 1,2 mA

Jadi, dapat disimpulkan jika arus yang mengalir di rangkaian itu adalah 1,2 mA