Arus, Hambatan, Hukum Ohm

If you want to read in English version, please read Current, Resistance, and Ohm’s Law

ARUS, $I$, dikatakan ada dalam sesuatu ruang, apabila dalam ruang itu terjadi perpindahan muatan listrik dari titik yang satu ke titik yang lain. Misalkan muatan itu mengalir dalam kawat. Jika muatan sebesar $q$ dipindahkan melalui luas penampang kawat dalam waktu $t$, maka arus dalam kawat adalah :

$$I\,(arus)=\frac{q}{t}=\frac{muatan\,yang\,pindah}{waktu\,pada\,perpindahan\,ini}$$

Di sini $q$ diukur dalam $coulomb$, $C$ , $t$ dalam detik, $s$dan $I$ dalam $ampere$, $A$.

$$1\,A=1\,\frac{C}{s}$$

Artinya arus listrik dikatakan bernilai 1 $ampere$ apabila dalam 1 $sekon$ mengalir muatan sebanyak 1 $coulomb$

Sedangkan $1\,elektron=1,6x10^{-19}\,coulomb$, maka 1 $coulomb$ = $\frac{1}{1,6x10^{-19}}=6,25x10^{18}\,buah\,elektron$.

BATERAI adalah sumber energi listrik. Jika suatu baterai tidak mengalami hilangnya energi di dalamnya, maka beda potensial antara kedua kutubnya disebut $gaya\,gerak\,listrik$ (ggl) baterai. Kalau tidak diberi keterangan lebih lanjut, maka beda potensial antara kedua kutub baterai dianggap sama dengan ggl-nya. Satuan ggl adalah sama dengan satuan beda potensial, yakni $volt$, V.

HAMBATAN (atau RESISTANSI) kawat atau benda lain menentukan besarnya beda potensial yang harus diadakan antara kedua ujungnya, agar di dalam kawat mengalir arus satu ampere.

$$Hambatan\,R=\frac{beda\,potensial}{arus}=\frac{V}{I}$$

Satuan hambatan adalah $ohm$ disimbolkan $\Omega$. 1 $\Omega$ = 1 $V/A$.

HUKUM OHM semulanya terdiri dari dua bagian. Bagian pertama tidak lain adalah definisi hambatan, yakni $V$ = $I$ $R$. Sering hubungan ini dinamai hukum Ohm. Akan tetapi, Ohm juga menyatakan, bahwa $R$ adalah suatu konstanta yang tidak bergantung pada $V$ maupun $I$. Bagian kedua hukum ini tidak seluruhnya benar.

Hubungan $V$ = $I$ $R$ dapat diterapkan pada resistor apa saja, di mana $V$ adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan, dan $I$ adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan $R$ adalah hambatan (atau resistansi) resistor tersebut.

BEDA POTENSIAL JEPIT ($Voltase$) baterai atau generator bila baterai memberi arus $I$ adalah gaya gerak listrik ( $ggl$ atau $\epsilon$) baterai dikurangi penurunan potensial antara kedua ujung hambatan dalamnya, $r$.

1. Apabila baterai menghasilkan arus (dipakai)
   Potensial Jepit = ggl - penurunan potensial antara kedua ujung hambatan R ,$V$= $\epsilon\,-\,I\,r$
2. Apabila baterai menerima arus (diberi muatan)
   Potensial Jepit = ggl + penurunan potensial antara kedua ujung hambatan R,$V$ = $\epsilon\,+\,I\,r$
3. Apabila tidak ada arus yang mengalir dari baterai
   Potensial Jepit = ggl,$V$ = $\epsilon$

RESISTIVITAS : Hambatan (atau resistansi atau tahanan) $R$ kawat sepanjang $L$ dan berluas penampang melintang $A$ adalah: $$R=\rho\frac{L}{A}$$

di mana $\rho$ adalah bilangan konstan, disebut $resistivitas$ (atau hambat jenis) zat, dan menyatakan sifat khas zat itu. Kalau $L$ dinyatakan dalam meter, $A$ dalam $m^{2}$ dan $R$ dalam $\Omega$, maka satuan $\rho$ adalah $\Omega\,m$.

RESISTANSI MERUPAKAN FUNGSI TEMPERATUR: Jika sepotong kawat pada suhu $T_{0}$ hambatannya $R_{0}$, maka hambatannya $R$ pada temperatur $T$ adalah $$R=R_{0}+\alpha R_{0}(T-T_{0})$$

di mana $\alpha$ disebut $koefisien\,temperatur\,resistansi$ zat kawat tersebut. Pada umumnya $\alpha$ juga merupakan fungsi temperatur, sehingga hubungan di atas hanya berlaku dalam selang temperatur yang cukup sempit. Satuan $\alpha$ adalah $K^{-1}$ atau $^{\circ}C^{-1}$.

Hubungan serupa didapati pada resistivitas yang merupakan fungsi temperatur; jika $\rho_{0}$ dan $\rho$ adalah resistivitas pada temperatur $T_{0}$ dan $T$, maka $$\rho=\rho_{0}+\alpha \rho_{0}(T-T_{0})$$

Referensi [4]

Terima kasih sudah ke sini untuk membaca dan belajar fisika. Jangan ragu untuk menyukai posting blog, berlangganan blog dan berkomentar untuk berinteraksi lebih dengan saya. Selamat belajar ya. 

Thank you for coming here to read and study physics in this blog. Feel free to like, subscribe and comment. Have a nice learning.