Hukum Ohm
Fitri Rahayu dan Ridwan Ramdhani * Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Jl. A. H Nasution No.105 No.105 Bandung 0!1 " #$ail% &ra'a(u)1*g$ #$ail% &ra'a(u)1*g$ail.+o$ ail.+o$ Eksperimen en ini bertujuan bertujuan untuk memperag memperagakan akan pengukura pengukuran n tegangan tegangan listrik, listrik, memperagakan memperagakan Abstrak. Eksperim pengukuran arus listrik, menginterpretasikan menginterpretasikan grafik tegangan dan arus serta menentukan besar hambatan suatu penghantar Adapun Adapun kawat yang digunakan adalah kawat konstan dan kawat nikrom, yang masing-masing memiliki nilai hambat jenisnya ρ = ! " -# $m dan ρ = %&%' ! " -# $m& (esarnya hambat jenis suatu penghantar berbanding lurus lurus dengan dengan hambatan hambatan dan luas penampangny penampangnyaa serta serta berbanding berbanding terbalik terbalik dengan dengan panjangny panjangnya& a& )ari perobaan perobaan kawat nikrom lapis dan + lapis didapatkan nilai hambat jenis rata-ratanya adalah ρ = &+ ! " -# $m dan ρ = #&' ! "-# $m& .ntuk nilai hambat jenis rata-rata rata-rata yang didapatkan pada kawat konstan lapis dan + lapis adalah &"/!" -# $m dan #&"/ ! "-# $m& Kata kunci 0
1ambat jenis, 2anjang, 3enis 4awat, Arus, 5egangan
PENDAHULUAN
)alam sebuah rangkaian listrik biasanya terdapat istilah yang di kenal dengan arus listrik, tegangan dan hambatan& hambatan& 2ada dasarnya dasarnya sebuah sebuah rangkaia rangkaian n listrik listrik terj terjad adii keti ketika ka sebu sebuah ah peng pengha hant ntar ar mamp mampu u dial dialir irii eletron eletron bebas seara seara terus menerus& menerus& Apabila Apabila suatu suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda di antara kedua ujungnya, maka dala penghantar itu akan timbul arus listrik& 6edangkan tegangan adalah beda potensial yang ada diantara titik rangkaian listrik tersebut& Apabila suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda diantara kedua ujungnya, maka dalam penghantar itu akan timbul arus listrik& 1ukum 7hm menjelaskan hubungan antara tegangan listrik dengan kuat arus listrik& 7rang yang pertama kali menyatakan hubungan hubungan antara antara tegangan tegangan dengan dengan kuat arus listrik listrik adalah 8eorge 6imon 7hm& 1ukum 7hm dalam kehidupan sehari-hari sudah sering sering dijumpai dijumpai&& 6eperti 6eperti pada penggunaan penggunaan alat-ala alat-alatt listrik seperti lampu, 59, dan kulkas juga alat elektrik lainny lainnyaa yang yang harus harus disesu disesuaik aikan an dengan dengan tegang tegangan& an& 1ukum 1ukum 7hm memberik memberikan an informas informasii mengenai mengenai kuat arus atau tegangan suatu alat listrik& (ila alat listrik dibe diberi ri tega tegang ngan an list listri rik k yang ang lebi lebih h kei keill dari dari seharusnya, arus akan mengeil sehingga alat itu tidak bekerja normal :misalnya lampu lampu akan redup;& (erdasar (erdasarkan kan hukum 7hm, 7hm didefinisi didefinisikan kan seba sebaga gaii hamb hambat atan an yang yang digu diguna naka kan n dala dalam m suat suatu u rangkaian yang dilewati kuat arus sebesar Ampere dengan dengan beda potensial potensial 9olt& 7leh karena karena itu, kita dapat dapat mendef mendefini inisik sikan an penger pengertia tian n hambat hambatan an yaitu yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus&
6emakin besar sumber tegangan maka semakin besar arus yang dihasilka dihasilkan& n& 3adi, besar keilnya keilnya hambatan hambatan listrik tidak dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik listrik tetapi tetapi dipengaru dipengaruhi hi oleh panjang panjang penampang penampang,, luas penampang dan jenis bahan& 1ambatan dipengaruhi oleh faktor yaitu panjang, luas luas dan jenis jenis bahan& bahan& 1ambat 1ambatan an berbad berbading ing lurus lurus deng dengan an panj panjan ang g bend benda, a, sema semaki kin n panj panjan ang g maka maka semakin besar hambatan suatu benda& 1ambatan juga berbading terbalik dengan luas penampang benda, semaki semakin n luas luas penamp penampang angnya nya maka maka semaki semakin n keil keil hambatannya&
- =
,
METODE EKSPERIMEN Alat dan ahan
& +& & %&
atu )aya 9olt meter Amperemeter Resistor
:;
& #&
>ampu 4abel pengubung
HASIL DAN DISKUSI
Pr!s"dur P"rc!baan
uat arus teta/ & 2asanglah rangkaian listriknya seperti gambar diatas dan beritahukan kepada Assisten lebih dahulu untuk diperiksa sebelum rangkaian tersebut dihubungka dengan sumber tegangan& +& 6etelah diperiksa, aturlah saklar dalam posisi terhubung : 7? ; & Atur potensio pada atu daya sehingga Amperemeter menunjukkan pada Angk tertentu : < ;, atatlah penujukkan pada Amperemeter dan 9olmeter serta besarny resistor yang digunakan& %& .langi langkah +- dengan mengganti resistor& & )engan mengubah nilai Arus menjadi :< ; lakukan langkah +-%& #& .langi hingga @ariasi Arus& Ha$atan teta/ & 2asanglah rangkaian listriknya seperti gambar diatas dan beritahukan kepada Assisten lebih dahulu untuk diperiksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan& +& 6etelah diperiksa, aturlah saklar dalam posisi terhubung : 7? ;& & Atur ujung 9oltmeter pada hambatan dengan nilai tertentu : R; dan atatlah besarnya arus dan tegangan& %& 2ada resistor yang sama Anda ulangi untuk 9oltase yang berbeda-beda& & .langi langkah +-% dengan mengganti resistor :R+;& #& .langi hingga @ariasi 1ambatan
#AMAR $. 2engaturan
alat perobaan hokum ohm
Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara hambatan kawat penghantar dengan panjang, luas penampang dan jenis kawatnya& Adapun kawat yang digunakan adalah kawat konstan dan kawat nikrom& 2ada perobaan hambat jenis ini yaitu menari nilai hambat jenis pada masing-masing kawat yang di pakai& 1ambatan yang dimiliki oleh suatu bahan penghantar ternyata dapat mempengaruhi kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut& 1ambatan yang besar pada suatu bahan menyebabkan bahan tersebut sukar mengalirkan arus listrik, sedangkan bahan yang hambatannya keil akan lebih muah mengalirkan arus listrik& 2ada perobaan pertama jenis kawat yang digunakan yaitu kawat nikrom& 4awat nikrom merupakan material komposit, paduan antara logam nikel dan krom& 4awat nikrom merupakan konduktor dengan nilai hambat jenis yang ukup besar bila di bandingkan dengan tembaga, yang mana kawat nikrom memiliki nilai hambat jenis ρ = "" ! " - $m atau ! "-# $m& 2ada perobaan kawat nikrom ini, dilakukan + kali perobaan yaitu kawat lapis dan kawat + lapis guna untuk mengetahui pengaruh luas penampang A terhadap hambat jenis kawat nikrom& Adapun data perobaannya sebagai berikut 0 5A(E> & 2erobaan hambatan R tetap
N o 1
V
catudaya
(V) 2
R (Ω) 10
V (V) 1.89
2
4
10
3.68
3
6
10
5.46
4
8
10
7.29
5
10
10
9
6
12
10
10.81
I (A) 0.004 0.007 8 0.011 6 0.015 5 0.019 1 0.022 8
8AB(AR +& 8rafik hubungan tegangan dan arus TAEL $. 2erobaan
#AMAR %&
8rafik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat nikrom + lapis :+A;
kuat arus < tetap )apat kita lihat dari kedua table tersebut, pengaruh hambatan R dan luas penampang A pada nilai hambat jenis suatu penghantar adalah ketika hambatan dan luas penampangnya semakin besar maka nilai hambat jenisnya semakin besar& .ntuk nilai hambat jenis yang di dapat dari kawat lapis yaitu nilai rata-rata hambat jenis yang didapatkan adalah ρ = &+ ! "-# $m sedangkan untuk kawat + lapis nilai rata-rata hambat jenisnya yaitu ρ = #&' ! " -# $m& 1al ini sesuai dengan teori , bahwa nilai hambat jenis berbanding lurus dengan luas penampangnya& 2ada perobaan kedua jenis kawat yang digunakan yaitu kawat konstan& 4awat konstan merupakan bahan konduktor dengan nilai hambat jenis ρ = %&%' ! " -# $m& 6ama halnya dengan kawat nikrom , pada kawat konstan dilakukan dua kali perobaan yaitu perobaan kawat konstan lapis dan kawat konstan + lapis& Adapun data perobaannya sebagai berikut 0 TAEL %. 2erobaan
#AMAR $& 8rafik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat nikrom < lapis :A;
hambat jenis kawat nikrom :A; > :m; 9:9olt; <:A; R:$; ρ :$m; "&+ + &% &% +&/ ! "-# "&# +& "&' &+/ & ! "-# "&% +& "& &"" & ! "-# &/ ! "-# )iameter kawat = "&""" m
TAEL $. 2erobaan
hambat jenis kawat nikrom :+A; < :A; R:$; ρ :$m; &/ "&/ #&/ ! "-# & &% &/ ! "-# +&+" ' ! "-# #&' ! "-# )iameter kawat = "&""## m > :m; "&+ "&# "&%
9:9olt; &' + +&+
#AMAR && 8rafik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat konstan < lapis :A;
TAEL &. 2erobaan
> :m; "&+ "&#
9:9olt; +&
hambat jenis kawat nikrom :+A; < :A; R:$; ρ :$m; +&+ "&' &'# ! "-# & &# #& ! "-#
"&%
+&
+&"
#&+ ! "-# #&"/ ! "-#
)iameter kawat = "&""'" m
U(APAN TERIMA KASIH
5erimakasih kepada (apak Ridwan Ramdhani, 6&6i selaku dosen Eksperimen Fisika +, serta rekan-rekan Fisika +"+ A yang ikut bekerja sama dalam pelaksanaan eksperimen ini&
RE)ERENSI
#AMAR '&
8rafik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat konstan + lapis :+A; (egitupun dengan kawat konstan, pengaruh hambatan R dan luas penampang A pada nilai hambat jenis suatu penghantar adalah ketika hambatan dan luas penampangnya semakin besar maka nilai hambat jenisnya semakin besar& .ntuk nilai hambat jenis yang di dapat dari kawat lapis yaitu nilai rata-rata hambat jenis yang didapatkan adalah ρ = &/ ! "-# $m sedangkan untuk kawat + lapis nilai rata-rata hambat jenisnya yaitu ρ = #&"/ ! "-# $m& 1al ini sesuai dengan teori , bahwa nilai hambat jenis berbanding lurus dengan luas penampangnya& (esar hambatan suatu kawat penghantar sebanding dengan panjang kawat penghantar, semakin panjang kawat penghantarnya semakin besar pula hambatannya& (esar hambatan suatu kawat penghantar bergantung pada jenis bahan kawat& )an besar hambatan suatu kawat penghantar berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, semakin keil luas penampang kawat maka semakin besar hambatannya& ?ilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda potensialnya& (eda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui penghantar itu& 3ika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat arusnya akan berkurang& 1al itu terjadi karena diperlukan energy yang sangat besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang&
KESIMPULAN
)ari perobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulakan bahwa besarnya panjang kawat, luas penampang dan hambatan kawat mempengaruh nilai hambat jenis suatu penghantar& (esarnya nilai hambat jenis berbanding lurus dengan nilai hambatan dan luas penampangnya serta berbanding terbalik dengan panjangnya& 2ada perobaan kawat nikrom lapis dan + lapis didapatkan nilai hambat jenis rata-ratanya adalah ρ = &+ ! "-# $m dan ρ = #&' ! " -# $m& .ntuk nilai hambat jenis rata-rata yang didapatkan pada kawat konstan lapis dan + lapis adalah &"/!"-# $m dan #&"/ ! "-# $m&
& >ab Fisika )asar & odul 2raktiku$ Fisika Dasar 3 . (andung0 .ni@ersitas