Cara Memperbesar Hambatan Kawat Penghantar

Pada pembahasan materi daya hantar listrik sudah dijelaskan hubungan antara hambatan kawat penghantar, panjang kawat, luas penampang kawat, dan jenis kawat secara matematis dirumuskan sebagai berikut.

 

R = ρ L/A

 

Dengan:

R = hambatan kawat satuan ohm (Ω)

ρ = hambatan jenis kawat satuan ohm meter (Ω .m)

L = panjang kawat satuan meter (m)

A = luas penampang kawat satuan meter kuadrat (m²)

 

Berdasarkan rumus di atas maka dapat diartikan bahwa untuk jenis kawat penghantar yang sama, hambatan kawat penghantar berbanding lurus dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.

 

Untuk jenis kawat yang sama, cara memperbesar hambatan kawat penghantar dapat dilakukan dengan dua cara yakni memperpanjang kawat penghantar dan memperkecil luas penampang kawat penghantar. Semakin panjang kawat penghantar maka hambatan kawat penghantar akan makin besar dan semakin kecil luas penampang kawat maka hambatan kawat akan makin besar.

 

Selain dua cara di atas, ada lagi cara untuk memperbesar hambatan kawat penghantar yakni dengan mengganti jenis kawat yang memiliki hambatan jenis yang besar. Hambatan jenis tiap kawat akan berbeda nilainya. Berikut admin bagikan tabel hambatan jenis penghantar beberapa bahan.

Tabel hambatan jenis beberapa bahan

Nah berdasarkan tabel di atas yang memiliki hambatan jenis paling besar adalah kuarsa.

 

Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang cara memperbesar hambatan kawat penghantar, silahkan simak contoh soal di bawah ini.

 

Contoh Soal 1

Dua kawat A dan B luas penampangnya sama dan terbuat dari bahan yang sama. Panjang kawat A tiga kali panjang kawat B. Jika hambatan kawat B 150 Ω , berapakah hambatan kawat A?

 

Penyelesaian:

R_B = 150 Ω

A_A = A_B

ρ_A = ρ_B

L_A = 3L_B

 

Rumus untuk hambatan kawat penghantar yakni:

R = ρ L/A => L = R.A/ρ

 

Maka:

L_A = 3L_B

R_A.A_A/ρ_A = 3[R_B.A_B/ρ_B]

Ingat A_A = A_B dan ρ_A = ρ_B, maka:

R_A = 3R_B

R_A = 3(150 Ω)

R_A = 450 Ω

 

Contoh Soal 2

Kawat tembaga hambatannya R. Jika kawat panjangnya diubah menjadi lima kali dari panjang sebelumnya, berapakah besarnya hambatan kawat sekarang?

 

Penyelesaian:

A₁ = A₂

ρ₁ = ρ₂

L₂ = 5L₁

 

Rumus untuk hambatan kawat penghantar yakni:

R = ρ L/A => L = R.A/ρ

 

Maka:

L₂ = 5L₁

R₂.A₂/ρ₂ = 5[R₁.A₁/ρ₁]

Ingat A₁ = A₂ dan ρ₁ = ρ₂, maka:

R₂ = 5R₁

Jadi besar hambatan sekarang adalah 5 kali dari hambatan sebelumnya.

 

Contoh Soal 3

Kawat aluminium memiliki hambatan R. Jika kawat tersebut dibelah menjadi 4 bagian yang sama, tentukan besar hambatan kawat sekarang!

 

Penyelesaian:

ρ₂ = ρ₁

L₂ = L₁

A₂ = A₁/4 atau 4A₂ = A₁

 

Rumus untuk hambatan kawat penghantar yakni:

R = ρ L/A => A = ρL/R

 

Maka:

4A₂ = A₁

4(ρ₂L₂/R₂) = ρ₁L₁/R₁

Ingat L₁ = L₂ dan ρ₁ = ρ₂, maka:

4/R₂ = 1/R₁

R₂ = 4R₁

Jadi, besar hambatan sekarang adalah 4 kali dari hambatan sebelumnya.

 

Contoh Soal 4

Dua kawat aluminium masing-masing panjangnya 4 m dan 6 m. Jika diameter kedua kawat sama, kawat manakah yang hambatannya paling besar?

 

Penyelesaian:

ρ₂ = ρ₁

A₂ = A₁

L₁ = 4 m

L₂ = 6 m

 

Rumus untuk hambatan kawat penghantar yakni:

R = ρ L/A => A/ρ = L/R

Maka:

A₁/ρ₁ = A₂/ρ₂

L₁/R₁ = L₂/R₂

4/R₁ = 6/R₂

R₂ : R₁ = 6 : 4

Jadi, kawat yang memiliki hambatan paling besar adalah kawat paling panjang yakni kawat 6 m.

 

Contoh Soal 5

Dua kawat P dan Q panjang dan jenisnya sama, tetapi luas penampangnya berbeda. Hambatan kawat P sebesar 20 Ω. Jika luas penampang kawat P empat kali luas penampang kawat Q, berapakah hambatan kawat Q?

 

Penyelesaian:

L_P = L_Q

ρ_P = ρ_Q

A_P = 4A_Q

R_p = 20 Ω

 

Rumus untuk hambatan kawat penghantar yakni:

R = ρ L/A => A = ρL/R

 

Maka:

A_P = 4A_Q

ρ_PL_P/R_P = 4(ρ_QL_Q/R_Q)

 

Ingat L_P = L_Q dan ρ_P = ρ_Q, maka:

1/R_P = 4/R_Q

R_p = R_Q/4

R_Q = 4R_P

R_Q = 4(20 Ω)

R_Q = 80 Ω

Jadi, besar hambatan kawat Q adalah 80 Ω.

 

Kesimpulan:

Berdasarkan pembahasan dan contoh soal di atas, maka dapat ditarik kesimpulan cara memperbesar hambatan kawat penghantar untuk jenis kawat yang sama dapat dilakukan dengan cara memperpanjang kawat penghantar dan memperkecil luas penampang kawat penghantar. Sedangkan untuk jenis kawat yang berbeda, tetapi panjang dan luas penampangnya sama, agar memperoleh hambatan yang besar pilih kawat yang memiliki hambatan jenis yang paling besar.

 

Oke, demikian pembahasan cara memperbesar hambatan kawat penghantar. Jika ada permasalahan mengenai materi ini, silahkan tanyakan di kolom komentar.

TOLONG DIBAGIKAN YA :