HUKUM OHM

A.  Hukum O hm

Kegiatan 9 .1

A.  Tujuan

Menentukan hubungan antara kuat arus terhadap beda potensial.

B.  Alat dan Bahan

1.  4 buah baterai

2.  5 jenis hambatan/resistansi (5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 20 ohm, dan 25 ohm)

3.  Kabel secukupnya

4.  Amperemeter

C.  Cara Kerja

1.  Ambil satu baterai dan hambatan 5 ohm rangkailah seperti pada gambar berikut.

2.  Baca dan catatlah jarum penunjuk pada amperemeter.

3.  Ambil satu baterai lagi dan susunlah secara seri, baca, dan catatlah jarum penunjuk amperemeter.

4.  Ambil satu lagi baterai dan susun tiga baterai secara seri,

dan amati berapa angka yang ditunjukkan oleh amperemeter.

5.  Dengan cara yang sama susunlah 4 baterai secara seri, dan amati berapa angka yang ditunjuk oleh amperemeter.

172

IPA Terpadu IX

6.  Dengan cara yang sama, gantilah nilai R yang berbeda dalam rangkaian tersebut, dan amati penunjukan amperemeter untuk tiap-tiap hambatan yang berbeda.

7.  Catatlah hasil pengukuran kalian.

8.  Bagaimana hubungan antara besarnya beda potensial dan kuat arus untuk hambatan yang tetap? Buat grafik dari dua besaran tersebut.

9.  Bagaimana hubungan antara kuat arus dan hambatan? Buat

grafik dari dua besaran tersebut.

10. Bagaimana hubungan antara beda potensial dan hambatan?

Buat grafik dari dua besaran tersebut.

D.  Hasil pengamatan

Buatlah suatu kesimpulan yang disertai alasan untuk mencari hubungan antara kuat arus, beda potensial, dan hambatan.

Kunci pokok dalam Kegiatan 9.1 adalah mencari hubungan antara kuat arus, beda potensial dan hambatan. Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika. Apa sebenarnya fungsi dari hambatan tersebut? Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang menarik antara kuat arus dan hambatan. Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap, sehingga bisa ditulis,

I f  1

R

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan kuat arus. Dari Tabel

9.1 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan

maka hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus, dengan kata lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya, lihat Gambar 9.1. Secara matematika dapat ditulis,

I f V

Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff   173

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis,

I=

V , V = I R

R

Persamaan di atas disebut hukum Ohm, dengan R adalah hambatan yang dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol : (omega). Berdasarkan hukum Ohm, 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian yang dilewati kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial

1 volt. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus.

V(volt)

R

I (ampere)

Gambar  9.1 Grafik V terhadap I

Kegiatan 9 .2

Lakukan secara kelompok!

A.  Tujuan

Mengetahui pengaruh hambatan terhadap suatu rangkaian.

B.  Alat dan Bahan

1.  1 basicmeter (yang berfungsi sebagai amperemeter)

2.  1 catu daya

3.  1 AVOmeter

4.  1 lampu pijar

174

IPA Terpadu IX

1

2

5.  3 jenis hambatan : R

6.  Papan rangkaian

7.  Sakelar

8.  Kabel

C.  Cara Kerja

= 220:; R

= 330:; R

= 470:

3

1.  Lakukan 3 kali untuk setiap pengukuran dan ambil harga rata-ratanya.

2.  Ukurlah tiga hambatan R , R , dan R

menggunakan

1         2                      3

AVOmeter. Buatlah tabel untuk mencatat hasil pengukuran.

1

3.  Rangkailah resistor R , sakelar, lampu pijar, dan Basicmeter yang berfungsi sebagai amperemeter. Sakelar, S, dalam keadaan terbuka, lihat gambar di bawah ini.

R                         Lampu

A                                   X

V s               S

4.  Hubungkan rangkaian itu dengan catu daya.

5.  Aturlah batas ukur amperemeter sebesar 50 mA.

6.  Catu daya pilih pada kedudukan 6 V.

7.  Tutuplah sakelar. Baca penunjuk jarum amperemeter, A.Catatlah hasilnya dan amati nyala lampu.

8.  Ganti nilai hambatan 330:  dan 470:,  baca dan catat

penunjuk jarum amperemeter.

9.  Berdasarkan data yang kalian peroleh gambarlah grafik hubungan antara R dan I.

10. Berdasarkan grafik hubungan antara R dan I yang kalian

buat, apa komentar kalian mengenai hubungan antara arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian dan hambatan.

11. Bagaimanakah hubungan antara nyala lampu dan besar kecilnya nilai hambatan?

12. Bagaimanakah hubungan antara nyala lampu dan kuat arus?

Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff   175

D.  Hasil Pengamatan

Buatlah suatu kesimpulan yang mengaitkan dengan persamaan

V                                   V I=    ! Apakah persamaan I= 

R                                   R

sesuai dengan hasil percobaan

yang kalian lakukan.

Ampere

Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui sebuah titik dalam satu sekon.

Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah rangkaian terdapat beda potensial. Hubungan antara kuat arus listrik dan beda potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 9.1. Hubungan linier antara kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar kuat arusnya. Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu adanya faktor pembanding yang disebut hambatan.

Contoh soal 9.1:

Pada sebuah percobaan hukum Ohm, diperoleh grafik seperti pada gambar di bawah ini!

9

6

3

0

0,2      0,4      0,6

I (ampere)

Dari grafik tersebut, tentukan besar hambatan yang digunakan!

176

IPA Terpadu IX

Penyelesaian:

I=

Berdasarkan hukum Ohm     V ,

R

R= ƩV

ƩI

R =  9V- 0  =15:

0,6 A -0

2.  Perhatikan tabel di bawah ini!

3 6 9 12	0,2 0,4 0,6 0,8	....................... ........................ ........................ ........................

Berdasarkan tabel di atas, berapa besar hambatan yang digunakan untuk percobaan!

Penyelesaian:

V

1

1.  R   =

I

= 3volt

0,2 A

V

= 15 ohm

2

2.  R   =

I

= 6volt

0,4 A

V

= 15 ohm

3

3.  R   =

I

= 9volt

0,6 A

= 15 ohm

4

4.  R

V

=

I

12volt

=  0,8A  = 15 ohm

Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff   177