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 juga 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.
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
Jadi besarnya
hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:
R = ρl/A
R =
2,65 × 10-8 Ω .m x 40 m /1,4
x 10-5 m2
R = 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
L1
= πr2
L2
= π(½ r1)2
=> L2 = ¼ πr12 =>
L2 = ¼L1
Jadi, 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
0 Response to "Cara Menghitung Hambatan Jenis Suatu Penghantar"
Post a Comment
Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.