Hubungan Kuat Arus, Beda Potensial dan Hambatan Listrik

Dalam arus listrik terdapat hambatan listrik yang menentukan besar kecilnya arus listrik. Semakin besar hambatan listrik, semakin kecil kuat arusnya, dan sebaliknya. George Simon Ohm (1787-1854), melalui eksperimennya menyimpulkan bahwa arus I pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung-ujung kawat penghantar tersebut: I ~ V. Misalnya, jika kita menghubungkan kawat penghantar ke kutub-kutub baterai 3 Volt, maka aliran arus akan menjadi dua kali lipat jika dihubungkan ke baterai 6 Volt.

Besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar tidak hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik berbanding terbalik dengan hambatan: I ~ 1/R. Ini maksudnya semakin besar hambatan suatu penghantar maka kuat arus yang mengalir semakin kecil, begitu juga sebaliknya semakin kecil hambatan suatu rangkaian maka kuat arus yang mengalir pada rangkaian itu semakin besar. Misalnya, jika suatu rangkaian dipasang hambatan 6 ohm (Ω), maka aliran arus akan menjadi dua kali lipat jika dipasang hambatan yang besarnya 6 ohm (Ω).

Aliran elektron pada kawat penghantar diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. Makin besar hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Dengan demikian, arus I yang mengalir berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Ohm, dan dinyatakan dengan persamaan:

I = V/R

Dengan R adalah hambatan kawat atau suatu alat lainnya, V adalah beda potensial antara kedua ujung penghantar, dan I adalah arus yang mengalir. Hubungan ini sering dituliskan:

V = I . R

Dalam satuan internasional (SI), hambatan dinyatakan dalam satuan volt per ampere (V/A) atau ohm (Ω). Grafik hubungan antara arus I dan beda potensial V, serta kuat arus I dan hambatan listrik R, ditunjukkan seperti pada gambar berikut.

Implikasi Hukum Ohm Dalam Diri

Apa implikasi dan makna yang Anda peroleh dari hukum ohm tersebut? Tidak hanya pada rangkaian listrik saja terjadi hukum ohm, di dalam diri kita juga akan berlaku hukum ohm. Misalkan untuk menghasilkan sesuatu yang besar dalam belajar (sukses) maka anda harus menggurangi hambatan-hambatan yang ada di dalam diri. Hambatan yang terbesar yang ada dalam diri kita adalah rasa malas (zona nyaman). Rasa malas ini kalau dikaitkan dengan teori fisika yaitu Hukum Pertama Newton (Hukum Kelembaman). Rasa malas itulah yang anda harus kurangi (kalau bisa dihilangkan) jika anda ingin sukses dalam belajar (“menghasilkan sesuatu yang besar”). Apakah hanya menghilangkan rasa malas saja kita bisa menjadi sukses?

Tidak hanya menghilangkan rasa malas saja orang bisa menjadi sukses. Selain mengurangi rasa malas, Anda juga harus mampu meningkatkan beda potensial yang ada dalam diri. Beda potensial yang dimaksud adalah potensi yang anda miliki. Ingat setiap orang memiliki potensi yang berbeda-beda. Jadi bangkitkan dan kembangkan potensi yang anda miliki. Jika anda tidak membangkitkan dan mengembangkan potensi yang anda miliki maka lama-kelamaan potensi yang anda milki akan menjadi nol. Layaknya sebuah baterai, jika tidak pernah di isi maka lama-kelamaan baterai itu tidak akan berguna lagi jika digunakan terus menerus. Agar bisa dipakai, maka baterai tersebut harus ditambah beda potensialnya. Begitu juga yang ada dalam diri kita. Bagaimana cara membangkitkan dan mengembangkan potensi dalam diri kita?

Sebelum mengembangkan potensi, terlebih dahulu anda harus mengetahui potensi apa yang anda miliki. Setelah tahu potensi yang anda miliki maka anda harus mengasah potensi diri anda secara disiplin. Jadi untuk mencapai kesuksesan anda harus menghilangkan hambatan yang ada dalam diri (rasa malas/lembam) dan mengembangkan potensi diri (beda potensial).

Itulah implikasi dari hukum ohm yang ada dalam diri kita. Sekarang coba anda pelajari dan camkan contoh soal-soal berikut ini. Jika anda memiliki masalah mengenai hukum ohm silahkan tanyakan melalui kolom komentar di bawah.

Contoh Soal 1

Sebuah pemanas listrik memiliki beda potensial 20 V dan kuat arus listrik 4 A. Berapakah hambatan pemanas tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

V = 20 V

I = 4 A

Ditanya: R = ... ?

Jawab:

R = V/I

R = 20 V/4 A

R = 5 Ω

Contoh Soal 2

Apabila tegangan listrik pada suatu penghantar 20 volt, maka arus yang mengalir ¾ ampere. Jika tegangan dinaikkan menjadi 42 volt, tentukan kuat arusnya!

Penyelesaian:

Diketahui:

V₁ = 20 V

I₁ = ¾ A

V₂ = 42 V

Ditanya: I₂ = ... ?

Jawab:

Dalam hal ini besarnya R akan konstan (tetap), dengan menggunkan rumus: R = V/I, maka:

R₁ = R₂

V₁/I₁ = V₂/I₂

20 V/ (¾) A = 42 V/ I₂

I₂ = (¾) A x 42 V /20 V

 I₂ = 1,575 A

Share :

Facebook Google+ Twitter

Related Posts :