HUKUM OHM

Hari : Senin

Tanggal : 27 Juli 2020

Waktu : 07:00 - 09.45 WIB

Mapel : Dasar Listrik dan Elektronika

Materi : Hukum Ohm

Guru :

Karno Setyo Budi, S.Pd, MM, M.Pd

Yulian Wardi, ST, MM

Yohan Rukmana Putra Marjanto, ST

Bunyi Hukum Ohm

Bunyi hukum Ohm adalah “Kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian”. Hukum Ohm dinamai dari ahli fisika Jerman, Georg Simon Ohm (1787-1854). Hukum Ohm digunakan untuk menghitung tegangan listrik, hambatan listrik, atau kuat arus dalam rangkaian listrik

Rumus Hukum Ohm

Keterangan

V = Beda Potensial atau Tegangan = Satuan Volt

I = Arus Listrik = Satuan Ampere

R = Hambatan Listrik = Satuan Ohm

Rumus Tegangan :

V = I R

Rumus Arus Listrik :

I = V / R

Rumus Hambatan :

R = V / I

Contoh Soal 1 :

Sebuah bola lampu diberi tegangan 20 V, resistor lampu tersebut 50 Ω. Besar arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah ….
A. 0,4 A
B. 0,4 mA
C. 2,5 A
D. 2,5 mA
E. 25 mA

Pembahasan :

V20I=I⋅R=I⋅50=2050=0,4A

Jawaban : A

Contoh Soal 2 :

Alat pemanas listrik memakai 5 A apabila dihubungkan dengan sumber 110 V. Hambatannya adalah ….
A. 0,05 Ω
B. 5 Ω
C. 22 Ω
D. 110 Ω
E. 550 Ω

Pembahasan :

V110R=I⋅R=5⋅R=1105=22Ω

Jawaban : C

Contoh Soal 3 :

Perhatikan gambar berikut !

Dari percobaan hubungan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor dihasilkan grafik V-I pada gambar. Jika V = 4,0 volt, maka besar kuat arus yang mengalir adalah ….
A. 50 mA
B. 45 mA
C. 30 mA
D. 25 mA
E. 20 mA

Pembahasan :

VI3,20,04I′=V′I′=4,0I′=0,163,2=0,05A=50mA

Jawaban : A

Contoh Soal 4

Suatu hambatan 15 Ω dihubungkan dengan baterai. Kuat arus yang mengalir adalah 2/3 A. Hitung nilai tegangan pada baterai tersebut!

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R   = 15 Ω
I    = 2/3 A

Ditanya: Tegangan pada baterai?

Jawab:

V = I × R
V = 2/3× 15
V = 10 Volt

Jadi, nilai tegangan pada baterai tersebut adalah 10 Volt.

Contoh Soal 5

Suatu hambatan 14 Ω dirangkai dengan baterai yang memiliki tegangan 8 Volt. Hitung besar kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan!

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R   = 14 Ω
V   = 8 Volt

Ditanya: Kuat arus listrik?

Contoh Soal 6

Suatu hambatan 14 Ω dirangkai dengan baterai yang memiliki tegangan 8 Volt. Hitung besar kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan!

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R   = 14 Ω
V   = 8 Volt

Ditanya: Kuat arus listrik?

Jawab:

I = V/R
I = 8/14
I = 6/7 A

Jadi, besar kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan adalah 6/7 A.

Contoh Soal 7

Untuk merancang suatu rangkaian listrik tertutup dibutuhkan bahan sebagai berikut:

a. Sumber daya berupa batu baterai yang menghasilkan tegangan sebesar 32 Volt.
b. Beban, dalam percobaan ini menggunakan lampu pijar.
c. Kabel yang mampu menghantarkan arus sebesar 4 A.

Ternyata, lampu pijar pada rangkaian tersebut dapat menyala jika dialiri listrik sebesar 20 Volt. Dengan demikian, harus memasang resistor untuk menurunkan tegangan pada baterai. Berapa resistansi yang dibutuhkan pada resistor pada rangkaian tersebut agar lampu pijar menyala?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

V = 32 Volt
I =  4 A
Vlampupijar   = 20 Volt

Ditanya: Besar resistor agar lampu menyala?

Jawab:

Besar tegangan yang diturunkan

V = VBaterai – VLampu pijar
V = 32-20
V = 12 Volt

Mencari nilai resistensi

R = V/I
R = 12/4
R = 3 Ω

Jadi, resistansi yang dibutuhkan pada resistor pada rangkaian tersebut agar lampu pijar menyala adalah 3 Ω.

Contoh Soal 8

Terdapat dua buah baterai memiliki tegangan 2 Volt, kemudian dua baterai tersebut dihubungkan dengan suatu hambatan. Kuat arus listrik yang mengalir 2/3 A. Hitung hambatan rangkaian tersebut!

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

V   = 2 Volt
I    = 2/3 A

Ditanya: Hambatan pada rangkaian?

Jawab:

R = V/I
R = 2/(2/3)
R = 3 Ω

Jadi, hambatan rangkaian tersebut adalah 3 Ω.

Contoh Soal 9

Tiga buah resistor dirangkai secara seri, resistor pertama memiliki hambatan 5 Ω dan resistor kedua memiliki hambatan 3 Ω. Kuat arus pada rangkaian sebesar 2 A dan tegangannya 8 Volt. Berapa hambatan pada R3?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 5 Ω
R2 = 3 Ω
V   = 18 Volt
I    = 2 A

Ditanya: Hambatan pada R3?

Jawab:

R = V/I
R = 18/2
R = 9

RTotal = R1 + R2 + R3
9 = 5 + 3 + R3
9 = 8 + R3
9-8  = R3
1 Ω  = R3

Jadi, hambatan pada R3 adalah 1 Ω.

Contoh Soal 10

Dua buah resistor memiliki hambatan masing-masing 9 Ω dan 6 Ω dirangkai secara seri. Kedua resistor tersebut dihubungkan dengan baterai yang memiliki tegangan sebesar 30 Volt. Hitung kuat arus yang mengalir pada kedua resistror tersebut!

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 9 Ω
R2  = 6 Ω
V   = 30 Volt

Ditanya: Kuat arus pada kedua resistor?

Jawab:

Menghitung hambatan total pada rangkaian

RTotal = R1 + R2
RTotal = 9 + 6
RTotal = 15 Ω

Menghitung kuat arus pada rangkaian

I = V/RTotal
I = 30/15
I = 2 A

Jadi, kuat arus yang mengalir pada kedua resistror tersebut 2 A.

7. Tiga buah resistor memiliki nilai resistor masing-masing 20 Ω, 40 Ω, dan 120 Ω. Jika tiga buah resistor tersebut dirangkai secara paralel, berapa nilai hambatan pada rangkaian tersebut?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 20 Ω
R2 = 40 Ω
R1 = 120 Ω

Ditanya: Hambatan pada rangkaian?

Jawab:

1/RP = (1/R1)+ (1/R2) + (1/R3)
1/RP = (1/20)+ (1/40) + (1/120)
1/RP = (6 + 3 + 1)/120
1/RP = 10/120
RP = 120/10
RP = 12 Ω

Jadi, nilai hambatan pada rangkaian tersebut adalah 12 Ω.

Contoh Soal 11

Dua buah resistor memiliki nilai hambatan masing-masing 25 Ω dan 35 Ω. Jika, kedua resistor tersebut dirangkai secara paralel dengan tegangan 24 Volt, hitung

a. Besar hambatan pengganti
b. Kuat arus pada rangkaian
c. Kuat arus pada masing-masing resistor

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

V = 24 Volt
R1 = 25 Ω
R2 = 35 Ω

a. Ditanya: Hambatan pengganti?

Jawab:

1/RP = (1/R1)+ (1/R2)
1/RP = (1/25)+ (1/35)
1/RP = 35 + 25/875
1/RP = 60/875
Rp = 875/60
Rp = 13,58 Ω

Jadi, besar hambatan penggantinya adalah 13,58 Ω.

b. Ditanya: Kuat arus rangkaian?

IT = V/RT
IT = 120/13,58
IT = 8,83 A

Jadi, kuat arus pada rangkaian adalah 8,83 A.

c. Ditanya: Kuat arus masing-masing resistor?

Jawab:

Kuat arus resistor pertama:

I1 = V1/R1
I1 = 120/25
I1 = 4,8 A

Kuat arus resistor kedua:

I2 = V2/R2
I1 = 120/35
I1 = 3,42 A

Contoh Soal 12

Dua buah resistor dengan nilai hambatan masing-masing 8 Ω, 6 Ω, dan 5 Ω. Resistor dua dan tiga akan dirangkai secara paralel, kemudian dirangkai seri dengan resistor satu. Tegangan pada rangkaian 24 Volt. Hitung

a. Besar hambatan pengganti
b. Kuat arus pada rangkaian campuran
c. Kuat arus pada masing-masing resistor
d. Tegangan pada masing-masing resistor

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 8 Ω
R2 = 6 Ω
R1 = 5 Ω
V   = 24 Volt

a. Ditanya: hambatan pengganti pada rangkaian?

Jawab:

Hambatan rangkaian paralel

1/RP = (1/R2) + (1/R3)
1/RP = (1/6) + (1/5)
1/RP = (5 + 6)/30
1/RP = 11/30
RP = 30/11
RP = 2,7 Ω

Hambatan rangkaian seri

RTotal = R1 + RP
RTotal = 8 + 2,7
RTotal = 10,7 Ω

b. Ditanya: Kuat arus pada rangkaian campuran?

ITotal = V/ RTotal
ITotal = 24/ 10,7
ITotal = 2,3 A

c. Ditanya: Kuat arus pada masing-masing resistor?

Kuat arus rangkaian seri

ITotal = I1 = 2,3 A

Kuat arus rangkaian paralel

IP = I2 + I3

Kuat arus resistensi dua

I2 = R3/( R2 + R3) × ITotal
I2 = 5/( 6+ 5) × 2,3
I2 = (5/11) × 2,3
I2 = 1,04 A

Kuat arus resistensi tiga

I2 = R2/( R2 + R3) × ITotal
I2 = 6/( 6+ 5) × 2,3
I2 = (6/11) × 2,3
I2 = 1,25 A

d. Ditanya: Tegangan pada masing-masing resistor?

Tegangan pada rangkaian seri

V = V1 + V
V = (R1/(R1 + RP)) + VP
V = (8/(8+ 2,7)) + 24
V = (8/10,7) + 24
V = 17,92 Volt

Tegangan pada rangkaian paralel

V = (RP/(R1 + RP)) + V
V = (2,7/(8+ 2,7)) + 24
V = (2,7/10,7) + 24V = 6,04 Volt

Tugas :

Rangkumlah materi di atas di buku bengkel

tuliskan nama kalian di kolom komentar di bawah ini sebagai absensi hari ini

selamat belajar

terimakasih