Kita
mungkin menduga bahwa hambatan yang dimiliki kawat yang tebal lebih kecil
daripada kawat yang tipis, karena kawat yang lebih tebal memiliki area yang lebih
luas untuk aliran elektron. Kita tentunya juga memperkirakan bahwa semakin
panjang suatu penghantar, maka hambatannya juga semakin besar, karena akan ada lebih
banyak penghalang untuk aliran elektron.
Berdasarkan
eksperimen, Ohm merumuskan bahwa hambatan R kawat logam berbanding lurus
dengan panjang l, berbanding terbalik dengan luas penampang lintang kawat A,
dan bergantung kepada jenis bahan tersebut. Secara matematis dituliskan:
R = ρl/A
dengan:
R =
hambatan kawat penghantar (Ω)
l =
panjang kawat penghantar (m)
A =
luas penampang lintang penghantar (m2)
ρ =
hambatan jenis kawat penghantar (Ω.m)
Konstanta
pembanding ρ disebut hambatan jenis (resistivitas). Hambatan jenis kawat
berbeda-beda tergantung bahannya. Berikut Admin bagikan tabel beberapa hambatan jenis bahan.
Nah untuk memantapkan pemahaman kamu tentang cara menghitung hambatan suatu penghantar, silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal 1
Berapakah
hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10-8Ω .m) yang
memiliki panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?
Penyelesaian:
Diketahui:
ρ =
2,65 × 10-8 Ω .m
l = 40
m
d = 4,2
mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10-3 m
Ditanya: R = ... ?
Jawab:
Cari
terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus
luas lingkaran, yakni:
L = πr2
L = (22/7)
x (2,1 × 10-3 m) 2
L =
13,86 x 10-6 m2
L = 1,4
x 10-5 m2
Besarnya
hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:
R = ρl/A
R = (2,65 × 10-8)(40)/(1,4
x 10-5)
R = 7,6
x 10-2 Ω
Jadi, hambatan seutas kawat aluminium tersebut adalah 7,6 x 10-2 Ω.
Contoh Soal 2
Seutas
kawat nikrom yang panjangnya 3 meter memiliki hambatan 20 ohm. Kawat nikrom
kedua panjangnya sama, tetapi diamaternya ½ kali diameter kawat pertama.
Berapakah hambatan kawat yang kedua?
Penyelesaian:
Diketahui:
l1
= l2 = 3 m
d2
= ½ d1
R1
= 20 Ω
ρ1
= ρ2
Ditanya: R2 = ... ?
Jawab:
Karena
diameter d2 = ½ d1 maka jari-jari kawat tersebut juga
sama yaitu r2 = ½ r1. Cari terlebih dahulu luas penampang
(A) kawat nikron yang kedua dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:
L = πr2
maka
L2
= πr2
=> L2
= π(½ r1)2
=> L2 = ¼ πr12
=>
L2 = ¼L1
Ingat L = A maka:
A2
= ¼A1
Hambatan
jenis kedua dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:
R = ρl/A
ρl = R.A
Dalam
hal ini panjang dan hambatan jenis kawat sama, oleh karena itu:
(ρl)1 = (ρl)2
R1A1 = R2A2
20 Ω A1 = R2 x ¼A1
R2 = 4 x 20 Ω
R2 = 80 Ω
Jadi, besar hambatan yang kedua adalah 80 Ω.
Demikian artikel tentang cara menghitung hambatan suatu penghantar. Jika ada kendala dalam memahami materi ini, silahkan tanyakan di kolom komentar. Terima kasih atas kunjungannya 🙏
tolong kak diberi penjabaran cara menghitungnya supaya lebih paham kalau seperti saya bingung itu hasil akhir nya bisa segitu gimana caranya
BalasHapusSudah saya perbaiki. Silahkan tanyakan lagi jika ada yang kurang paham. Terima kasih kunjunganny 🙏
Hapus