Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup, Rumus dan Penerapannya

Hukum Ohm pada rangkaian tertutup digunakan untuk menghitung hubungan antara arus (I), tegangan (V), dan resistansi (R) dalam rangkaian listrik tersebut. Pada sebuah rangkaian tertutup, aliran arus listrik terjadi karena adanya perbedaan potensial antara dua titik di dalam pengantar. 

Baca Juga: Pengertian Hukum Ohm dalam Elektronika beserta Rumusnya

Contoh aplikasi dari prinsip ini dapat kita temukan pada berbagai perangkat elektronik seperti lampu senter, televisi, dan radio. Bagaimana hukum ohm ini berbunyi? Dan bagaimana rumus serta contoh soalnya? Berikut artikel selengkapnya.

Hukum Ohm Pada Rangkaian Tertutup, Bagaimana Bunyinya?

Hukum Ohm merupakan kondisi ketika arus sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan. Pada pengertian lain, menurut Kamus Collins, hukum Ohm adalah prinsip bahwa arus mengalir melalui penghantar sama dengan beda potensial.

Akan tetapi, suhu akan konstan. Konstanta proporsionalitas merupakan resistansi konduktor.

Bunyi hukum Ohm dalam rangkaian tertutup menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui penghantar sebanding dengan beda potensial atau tegangan antara ujung-ujung penghantar tersebut, dengan syarat suhu penghantar tetap konstan. Secara matematis, pernyataan ini dapat kita tuliskan sebagai I ∞ V.

Rumus Hukum Ohm Pada Rangkaian Tertutup

Hukum Ohm pada rangkaian tertutup dapat dinyatakan secara matematis dengan rumus:

V=I×RV = I \times RV=I×R

di mana:

• VVV adalah tegangan listrik (dalam satuan Volt),
• III adalah arus listrik (dalam satuan Ampere),
• RRR adalah hambatan atau resistansi (dalam satuan Ohm).

Penjelasan lebih lanjut dari percobaan Ohm menunjukkan dua prinsip utama:

1. Arus dan Tegangan: Jika hambatan tetap, arus yang mengalir dalam rangkaian berbanding langsung dengan tegangan. Artinya, ketika tegangan meningkat, arus juga meningkat. Sebaliknya, jika tegangan menurun, arus juga menurun.
2. Arus dan Hambatan: Jika tegangan tetap, arus dalam rangkaian berbanding terbalik dengan hambatan. Ini berarti, jika hambatan meningkat, arus akan menurun, dan jika hambatan menurun, arus akan meningkat.

Dengan kata lain, pada hambatan tetap, perubahan tegangan akan langsung mempengaruhi arus, sementara pada tegangan tetap, perubahan hambatan akan mempengaruhi arus secara terbalik.

Hukum Ohm secara keseluruhan mendemonstrasikan hubungan yang konsisten antara arus, tegangan, dan hambatan dalam suatu rangkaian listrik.

Hukum Ohm dalam rangkaian listrik tertutup sendiri dapat kita nyatakan dalam bentuk rumus. Di mana dasar rumusnya sebagai berikut ini.

R = banyaknya hambatan listrik
I = banyaknya aliran arus listrik
E = banyaknya tegangan listrik yang ada di dalam rangkaian tertutup

Contoh Soal Penerapan Hukum Ohm dalam Rangkaian Tertutup

Berikut ini adalah contoh penerapan soal hukum Ohm pada rangkaian tertutup.

Soal 1

Pada suatu rangkaian listrik memiliki tegangan sebesar 30 Volt. Sedangkan kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 0,5 ampere. Tentukanlah nilai hambatan listrik rangkaian tersebut.

Diketahui:

V = 30 V

I = 0,5 A

R = ?

Jawab: 

R = V/I

= 30/0,5

R = 60 Ohm

Soal 2

Suatu rangkaian listrik memiliki tegangan sebesar 60 V dan memiliki hambatan sebesar 20 Ohm. Tentukanlah nilai arus listrik dalam rangkaian tersebut!

Baca Juga: 2 Cara Menghitung Medan Listrik dan Contoh Soalnya

Diketahui:

V = 60 V

R = 20 Ohm

I = ?

Jawab: 

I = V/R

= 60/20

= 3 A.

Soal 3

Suatu rangkaian listrik resistornya tersusun secara paralel, yang mana setiap  resistor memiliki nilai masing-masing sebesar 6 ohm, 4 ohm, dan 5 ohm. Kemudian tegangan yang diberikan pada rangkaian tersebut sebesar 150 V. Tentukanlah berapa besar tegangan yang ada pada resistor 2.

Diketahui:

R1 = 6 ohm

R2 = 4 ohm

R3 = 5 ohm

V = 150 V

I = ?

Jawab: 

I = V/R total

= 150/15

= 10 A

Sementara pada R2 berarti:

VR2 = I x R2

= 10 x 4

= 40 V

Penerapan

Penerapan hukum ini dalam rangkaian tertutup dapat ditemukan dalam berbagai perangkat elektronik seperti televisi, mesin cuci, dan kulkas. Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi dalam rangkaian elektronik.

Berikut beberapa poin penting terkait penerapan hukum Ohm dalam rangkaian listrik tertutup:

1. Arus listrik mengalir dalam rangkaian tertutup karena adanya perbedaan tegangan atau beda potensial antara dua titik dalam penghantar.
2. Besarnya arus listrik berbanding lurus dengan besarnya sumber tegangan; semakin tinggi tegangan, semakin besar arus yang mengalir.
3. Sebaliknya, semakin rendah tegangan, semakin kecil arus yang mengalir dalam rangkaian.
4. Jika hambatan tetap, arus dalam rangkaian akan berbanding langsung dengan tegangan yang diterapkan.
5. Hukum Ohm tidak berlaku jika resistansi berubah akibat pemanasan.
6. Pemasangan alat listrik yang tidak sesuai dengan spesifikasinya dapat menyebabkan kerusakan pada alat tersebut, mengurangi umur pakainya.

Baca Juga: Rangkaian Arus Bolak-Balik, Pengertian dan Penerapannya

Penerapan hukum Ohm pada rangkaian tertutup penting untuk perhitungan arus, tegangan, dan resistansi dalam berbagai alat elektronik sehari-hari. (R10/HR-Online)