Hukum Ohm

Bagaimana Arus, Tegangan, dan Tahanan / Resistansi pada suatu rangkaian listrik berhubungan? Rangkaian listrik terbentuk ketika jalur konduktif dibuat untuk memperbolehkan elektron bebas untuk bergerak secara berkelanjutan. Pergerakan elektron bebas secara berkelanjutan ini disebut sebagai Arus Listrik. Sedangkan gaya yang menyebabkan elektron mengalir dalam sebuah rangkaian listrik disebut Tegangan.
Elektron bebas yang mengalir melalui konduktor mendapat gesekan-gesekan yang menyebabkan terhambat-nya aliran elektron tersebut, gesekan-gesekan yang menghambat aliran elektron tersebut disebut sebagai Resistansi.
Hubungan antara arus, tegangan, dan resistansi dalam suatu rangkaian listrik ini ditemukan oleh seseorang berkebangsaan Jerman bernama Georg Simon Ohm. Prinsip yang ditemukan oleh Ohm bahwa jumlah arus listrik yang mengalir pada konduktor dalam suatu rangkaian berbanding lurus terhadap tegangan yang melewati-nya, pada temperatur berapapun. Ohm mengekspresikan temuan-nya tentang bagaimana hubungan antara arus, tegangan, dan resistansi dalam sebuah persamaan sederhana.

V = I x R

Dimana “V” merupakan tegangan listrik yang diukur dalam satuan Volt (V), “I” merupakan arus listrik yang diukur dalam satuan Ampere (A), dan “R” merupakan resistansi yang diukur dalam satuan Ohm (Ω). Agar dapat lebih mengerti bagaimana persamaan hukum Ohm bekerja, perhatikan contoh berikut.

Pada ilustrasi gambar rangkaian di atas diketahui bahwa rangkaian memiliki tegangan sebesar 12V dan resistansi beban sebesar 5Ω sedangkan arus listrik-nya tidak diketahui. Untuk mengetahui-nya gunakan persamaan hukum Ohm dengan sedikit modifikasi. Untuk mengetahui arus listrik jika tegangan dan resistansi-nya diketahui adalah.

I = V / R

• I = 12V / 5Ω
• I = 2.4 Ampere
• Jadi arus listrik yang mengalir pada rangkaian di atas adalah 2.4 Ampere.

Hukum Ohm sangat sederhana dan sangat berguna untuk menganalisa suatu rangkaian listrik. Untuk mempermudah menggunakan persamaan Ohm jika kita akan menggunakan persamaan tersebut bukan hanya untuk mencari tegangan, misal kita ingin mengetahui arus listrik atau nilai resistansi yang belum diketahui pada suatu rangkaian listrik, gunakan trik berikut dengan menyusun V, I, dan R dalam bentuk segitiga transposisi seperti diilustrasikan berikut ini.

Untuk mengetahui tegangan (V), pada segitiga persamaan Ohm di atas, “V” diberi warna biru yang berarti nilai yang dicari. Sedangkan arus (I) dan resistansi (R) diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai “V”, karena posisi “I” dan “R” sejajar secara horizontal dalam segitiga tersebut yang memiliki arti I x R, jadi V = I x R.

Pada segitiga kedua digunakan untuk mencari nilai arus (I) ditandai dengan “I” diberi warna biru. Sedangkan tegangan “V” dan resistansi “R” diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai “I”. Posisi “V” dan “R” berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / R, jadi I = V / R.

Pada segitiga ketiga digunakan untuk mencari nilai resistansi (R) yang ditandai dengan “R” diberi warna biru. Sedangkan tegangan “V” dan arus “I” diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai “R” dan posisi “V” dan “I” berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / I, jadi R = V / I.

Sumber Referensi

• Electrical and Electronic Principles and Technology, Third Edition, John Bird, Elsevier Ltd, 2007.
• Lesson In Electric Circuits, Volume I - DC, Tony R. Kuphaldt, Fifth Edition.
• DOE Fundamentals Handbook, Electrical Sciene, Volume 1 of 4, U.S. Department of Energy, Washington, D.C. 20585.
• DOE Fundamentals Handbook, Electrical Sciene, Volume 2 of 4, U.S. Department of Energy, Washington, D.C. 20585.