Pengertian dan Rumus Hambatan Listrik serta Contohnya - Setelah sekian lama kita lama tidak update artikel karena ada urusan yang lain. Hari ini kita akan melanjutkan lagi ya teman Sains Seru pembahasannya, pada pertemuan kali ini kita akan mencoba membahas Pengertian dan Rumus Hambatan Listrik. Setelah sebelumnya kita sudah pernah membahas Arus Listrik dan Hukum Ohm, yang dimana hambatan listrik ini berperan sebagai penghambat jalannya arus listrik yang mengalir atau bisa dikatakan sebagai penghantar dari arus listrik yang mengalir. Pada hukum ohm sudah diberikan bahwa arus listrik akan berbanding terbalik dengan hambatan listrik, yang menunjukkan bahwa ketika hambatan yang diberikan memiliki nilai yang kecil maka arus listrik akan semakin besar begitu juga sebaliknya. Biar lebih jelas kita ikuti ya pembahasan hambatan listrik dibawah ini.
Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah pembagian antara beda potensial pada ujung-ujung penghantar dengan kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut.
Jenis-Jenis Hambatan
Di kehidupan sehari-hari dikenal dengan beberapa jenis hambatan (resistor) yang sering digunakan antara lain, resistor tetap dan resistor variabel.
a. Resistor Tetap
Resistor tetap memiliki nilai yang sudah ditetapkan dan terbuat dari karbon atau kawat nikrom tipis. Nilai dari hambatan resistor ini ditentukan oleh warna-warna yang melingkar ada di kulit luarnya. Untuk enaknya kita bisa melihat gambar dari kode warna resistor.
Contoh soal 1.
Nilai dari resistor yang memiliki warna merah, hijau, kuning dan emas. tentukanlah nilai hambatan resistor tersebut adalah ...
Diketahui: pita ke-1, merah = 2
pita ke -2, hijau = 5
pita ke -3, kuning = 0.000
pita ke -4, emas = ± 5 %
Ditanya: Nilai hambatan = ...?
Batas bawah = 250.000 - (5 % × 250.000)
= 250.000 - 12.500
= 237.500 Ω
Batas atas = 250.000 + (5 % × 250.000)
= 250.000 + 12.500
= 262.500 Ω
Jawab
Nilai hambatan dari resistor dengan warna merah, hijau, kuning dan emas adalah 250.000 Ω dan toleransi 5 %. Nilai tersebut di dapat dari memasukkan semua nilai dari warna gelang resistor tersebut yang dimana warna merah = 2, hijau = 5, kuning = 0.000 dan emas = 5 %.Batas bawah = 250.000 - (5 % × 250.000)
= 250.000 - 12.500
= 237.500 Ω
Batas atas = 250.000 + (5 % × 250.000)
= 250.000 + 12.500
= 262.500 Ω
Jadi, nilai hambatan resistor tersebut adalah 250.000 Ω ± 5%.
b. Resistor Variabel
Selain resistor yang nilainya sudah di tetapkan, ternyata ada resistor yang nilainya dapat berubah yaitu resistor variabel. Resistor variabel di pasaran terdapat dua jenis yaitu resistor geser (rheostat) dan resistor putar (potensiometer). Sistem kerja dari kedua resistor variabel itu sama yang membedakan hanyalah perubahan nilai hambatannya, jika resistor geser akan berubah nilai hambatannya dengan menggeser sedangkan resistor putar merubah nilai hambatannya dengan memutar. Manfaat dari resistor variabel ini dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak yaitu dalam dunia elektronik sebagai pengatur volume tape recorder, radio, sound sistem dan masih banyak lagi. Bentuk dari resistor variabel ditunjukkan pada gambar berikut.
Baca juga : Hukum Ohm.
Mengukur Hambatan
Setelah kita mengetahui nilai dari hambatan dari penjelasan di atas, kali ini kita akan mencoba mengukur nilai dari hambatan yang diberikan dalam kehidupan kita sehari-hari. Secara umum mengukur hambatan terdapat dua cara yaitu cara langsung dan cara tidak langsung.a. Mengukur Hambatan Secara Langsung
Untuk mengukur hambatan secara langsung kita bisa memanfaatkan alat multimeter. Sesuai dengan namanya alat tersebut dapat digunakan dalam pengukuran listrik seperti arus listrik, tegangan listrik, hambatan listrik dan lain-lain. Dalam pengukuran hambatan menggunakan multimeter maka kita harus memutar sakelar ke arah tanda R (Ω) sehingga sekarang multimeter dalam mode pengukuran hambatan dan dapat mengukur hambatan listrik. Selanjutnya kita hubungkan kedua terminal multimeter tersebut dengan benda yang akan di ukur hambatannya pada ujung-ujung benda tersebut seperti terlihat pada gambar berikut ini. Maka nanti nilai dari hambatan akan terlihat pada layar multimeter tersebut.
b. Mengukur Hambatan Secara Tidak Langsung
Jika kita mengukur hambatan dengan cara tidak langsung maka kita bisa menghubungkan voltmeter dan amperemeter secara bersama dalam rangkaian listrik. Voltmeter dipasang secara paralel sedangkan amperemeter dipasang seri dengan benda yang akan di ukur. Lebih jelasnya bisa lihat gambar berikut ini.
Hambatan pada Kawat Penghantar
Nilai hambatan pada setiap kawat penghantar ternyata memiliki nilai yang berbeda-beda, penentuan nilai hambatan berdasarkan pada hambatan jenis kawat (𝜌), luas penampang kawat (A), dan panjang kawat (l). Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
R = hambatan kawat penghantar (Ω)
l = panjang kawat penghantar (m)
A = luas penampang kawat penghantar (m²)
𝜌 = hambatan jenis penghantar (Ωm)
Contoh soal 2.
Diketahui sebuah kawat penghantar memiliki panjang 100 m, luas penampang 2,5 mm², dan hambatan jenis kawat penghantar sebesar 17 × 10⁻⁷ Ωm. Tentukanlah besar hambatan kawat yang diberikan?
Diketahui : l = 100 m
A = 2,5 mm² = 25 × 10⁻⁷ m²
𝜌 = 17 × 10⁻⁷ Ωm
Ditanya : R = ... ?
Jawab
Contoh soal 3.
Kawat yang panjangnya 200 m dengan luas penampang kawat 0,5 mm² sehingga memiliki hambatan listrik sebesar 56 Ω. Tentukanlah hambatan jenis kawat tersebut?
Diketahui : l = 200 m
A = 0,5 mm² = 5 × 10⁻⁷ m²
R = 56 Ω
Ditanya : 𝜌 = ... ?
Jawab
Jika dilihat dari kedua contoh diatas, maka dapat disimpulkan bahwa hambatan jenis dari masing-masing kawat berbeda, dan jika kawat tersebut memiliki luas penampang semakin besar maka hambatan yang diberikan akan semakin kecil begitu juga sebaliknya. Berikut ini akan kita berikan nilai hambatan jenis dari masing-masing bahan yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Selain hambatan jenis, dalam kehidupan sehari-hari juga sering terdapat suatu perubahan hambatan listrik yang disebabkan oleh suhu yang diterimak kawat tersebut. Jika di tuliskan secara matematis maka hambatan listrik akan menjadi sebagai berikut.
Keterangan:
R = hambatan kawat penghantar (Ω)
R₀ = hambatan kawat saat suhu awal (Ω)
𝛼 = koefisien suhu hambatan jenis (/ºC)
∆T = perubahan suhu (ºC)
R₀ = hambatan kawat saat suhu awal (Ω)
𝛼 = koefisien suhu hambatan jenis (/ºC)
∆T = perubahan suhu (ºC)
Contoh soal 4.
Sebuah termometer hambatan terbuat dari platina (𝛼 = 3,92 × 10⁻³ /ºC). Pada suhu 20ºC, hambatannya 50 Ω. Sewaktu di celupkan kedalam bejana berisi logam indium yang sedang melebur, hambatan termometer naik menjadi 76,8 Ω. Tentukanlah titik lebur indium tersebut?
Diketahui : 𝛼 = 3,92 × 10⁻³ /ºC
T₀ = 20ºC
R₀ = 50 Ω
R = 76,8 Ω
Karena ∆T = T - T₀
136,7ºC = T - 20ºC
T = 136,7ºC + 20ºC
= 156,7ºC
Jadi, titik lebur dari indium adalah 156,7ºC.
Sebuah termometer hambatan terbuat dari platina (𝛼 = 3,92 × 10⁻³ /ºC). Pada suhu 20ºC, hambatannya 50 Ω. Sewaktu di celupkan kedalam bejana berisi logam indium yang sedang melebur, hambatan termometer naik menjadi 76,8 Ω. Tentukanlah titik lebur indium tersebut?
Diketahui : 𝛼 = 3,92 × 10⁻³ /ºC
T₀ = 20ºC
R₀ = 50 Ω
R = 76,8 Ω
Ditanya : 𝜌 = ... ?
Jawab
136,7ºC = T - 20ºC
T = 136,7ºC + 20ºC
= 156,7ºC
Jadi, titik lebur dari indium adalah 156,7ºC.
Pengertian dan Rumus Hambatan Listrik serta Contohnya - Demikianlah pembahasan singkat dari Pengertian dan Rumus Hambatan Listrik serta Contohnya. Jika memang dalam penyampaian materi terdapat hal yang kurang di pahami, maka bisa langsung menuliskannya di kolom komentar ya teman Sains Seru. Terimakasih sudah menyimak pembahasan sampai akhir, sampai berjumpa lagi pada pembahasan selanjutnya. Jangan lupa juga untuk selalu mengikuti update artikel disini ya. See You.