Kesimpulan Hukum Ohm - Makalah OHM dan Humum Kirchof | Karya Tulis Ilmiah

HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOF

Kesimpulan Hukum Ohm"

Kesimpulan : Hukum Ohm menyatakan bahwa perbandingan antara beda potensial dengan kuat arus yangmengalir pada suatu rangkaian adalah tetap. Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yangmengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listriklainnya. Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponenelektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Dalam hukum Ohm, bedapotensial (V) adalah V= I x R, sedangkan rambatan adalah R = V/I, dan kuat arus adalah I = V/R. Tegangan dinyatakan dengan nilai volts disimbolkan dengan E atau V. Arus dinyatakan dengan amps, dan diberi symbol I. Hambatan dinyatakan dengan ohms diberi symbol R. Hukum Ohm : E = IR ; I =E/R ; R = E/I.

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pada waktu kelas 1 SMA kita sudah mempelajari hukum ohm dan hukum kirchoff, kita hanya mengulas kembali di mata kuliah listrik dan elektro dasar.

Hukum Ohm dikemukakan oleh seorang fisikawan dari Jerman, Georage Simon Ohm pada tahun 1825. Kemudian Hukum Ohm dipublikasikan pada tahun 1827 melalui sebuah paper yang berjudul "The Galvanic Circuit Investigated Mathematically."

Hokum ohm mempelajari arus listrik pada rangkaian tertutup. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik pada suatu penghantar, seperti lampu senter,radio, dan televise. Alat-alat tersebut dapat menyala (berfungsi) karena adanya aliran listrik dari sumber tegangan yang dihubungkan peralatan tersebut sehingga menghasilkan beda potensial.

Jika arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut sebanding lurus dengan tegangan listrik yang terdapat antara kedua penghantar tadi (Tilloy, 1980).

Perlawanan adalah volt peramper hambatan konduktor adalah 1 ohm jika potensa berbeda disamping terminal di dalam konduktor adalah volt ketika arus di konduktor 1 ampere (Richards, 1987).

Begitu juga hokum kirchoff Pada peralatan listrik, kita biasa menjumpai rangkaian listrik yang bercabang-cabang. Untuk menghitung besarnya arus listrik yang mengalir pada setiap cabang yang dihasilkan oleh sumber arus listrik. Gustav Kirchhoff (1824-1887) mengemukakan dua aturan hukum yang dapat digunakan untuk membantu perhitungan tersebut. Hukum Kirchoff pertama disebut hukum titik cabang dan Hukum Kirchhoff kedua disebut hukum loop.

Rumusan Masalah

1. Apa itu hukum ohm dan bunyinya
2. Menjelaskan aplikasi tentang hukum ohm
3. Apa itu hukum kirchoff dan bunyinya
4. Menjelaskan bagaimana cara mengaplikasikan hukum ohm

Tujuan

1. Untuk mengetahui apa itu hukum ohm,penemu hukum ohm dan apa bunyinya
2. Untuk memahami lebih dalam apa itu hukum ohm
3. Untuk mengetahui apa itu hukum kirchof,siapa penemunya dan apa saja bunyinya
4. Untuk memeahami aplikasi dari hukum kirchoff supaya lebih dimengerti

BAB II

PEMBAHASAN

PENGERTIAN HUKUM OHM DAN BUNYINYA

Hukum Ohm

Pengertian Hukum Ohm merupakan sebuah teori yang membahas mengenai hubungan antara Tegangan (Volt), Arus (Ampere), dan Hambatan listrik dalam sirkuit (Ohm). 1 Ohm adalah hambatan listrik yang menyebabkan perbedaan satu volt saat arus sebasar 1 Ampere mengalir.

Bunyi hukum Ohm:

"Kuat arus listrik pada suatu beban listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan".

Rumus Hukum Ohm:

Lambang dari hambatan adalah R, lambang dari Arus adalah I, dan lambang dari tegangan adalah V. Berdasarkan hukum Ohm diatas maka bisa diambil rumus sebagai berikut ini;

Keterangan:

• I = Besar arus yang mengalir pada penghantar => dengan satuan Volt
• V = Besar tegangan pada penghantar => dengan satuan Volt
• R = Besar hambatan => dengan satuan Ohm

Berdasarkan patokan rumus diatas maka kita bisa mencari Nilai I, V, dan R pada suatu rangkaian listrik. Untuk mencari R, caranya cukup dengan menggunakan logika berdasarkan rumus diatas.

Misal jika 5=10/2, maka 10=5X2 dan 2=10/5. Berdasarkan logika tersebut untuk mencari V rumusnya adalah V=I X R.

APLIKASI HUKUM OHM

Penerapan hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari, misalnya suatu ketika lampu dirumah anda menyala semakin terang atau sebaliknya tiba-tiba menjadi redup. Mengapa hal ini terjadi? Apabila lampu pijar anda tertulis 220 V/40 watt maka lampu dapat menyala dengan baik pada tegangan 220 volt dan kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut sebesar 40 watt /220 V = 0,18 ampere.Jika tiba-tiba tegangannya naik lebih dari 220 volt sedangkan hambatan lampu tetap maka kuat arus yang mengalir menjadi lebih besar dari 0,18 ampere. Akibatnya lampu menyala lebih terang. Sebaliknya jika tiba-tiba tegangannya turun kurang dari 220 volt, maka lampu menjadi redup

• Penggunaan alat-alat listrik seperti lampu. TV, kulkas, dan sebagainya harus disesuaikan dengan tegangan
• Bila alat listrik diberi tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu redup).

Contoh:

• Lampu padam karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari baterai 1,5 V
• Lampu redup karena tegangan yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari batu baterai 3 V sehingga kekurangan tegangan
• )Lampu menyala terang karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sama dengan tegangan dari batu baterai 4,5 V
• Lampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan lampu 4,5 V sedangkan dari baterai 6 V sehingga tegangan melebihi lampu. Akibat ini lampu cepat mati/putus.

Berikut ini contoh penerapan Hukum Ohm untuk menghidupkan lampu LED.

Penerapan hukum ohm pada lampu LED

MENGHITUNG RESISTOR SERI

Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun seri, maka dapat diperoleh nilai resistor totalnya dengan menjumlah semua resistor yang disusun seri tersebut. Hal ini mengacu pada pengertian bahwa nilai kuat arus disemua titik pada rangkaian seri selalu sama.

Rangkaian Resistor Seri

MENGHITUNG RESISTOR PARALEL

Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun secara paralel, perhitungan nilai resistor totalnya mengacu pada pengertian bahwa besar kuat arus yang masuk ke percabangan sama dengan besar kuat arus yang keluar dari percabangan (I in = I out).

Dengan mengacu pada perhitungan Hukum Ohm maka dapat diperoleh rumus sebagai berikut.

Rangkaian Resistor Paralel

MENGHITUNG KAPASITOR SERI

Pada rangkaian kapasitor yang disusun seri maka nilai kapasitor totalnya diperoleh dengan perhitungan berikut.

Rangkaian Kapasitor Seri

MENGHITUNG KAPASITOR PARALEL

Pada rangkaian beberapa kapasitor yang disusun secara paralel maka nilai kapasitor totalnya adalah penjumlahan dari semua nilai kapasitor yang disusun paralel tersebut.

PENGERTIAN HUKUM KICHOFF DAN BUNYINYA.

Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1

Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut :

"Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut."

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

Pengetian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2

Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut :

"Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol"

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2 , silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

Aplikasi Hukum I dan II Kirchhoff Pada Rangkaian Tertutup (Loop)

Perhatikan gambar berikut ini:

Dalam suatu rangkaian listrik yang kuat arusnya tetap (lihat gambar 1) terdapat Medan Listrik E yang merupakan Medan Konservatf.

Medan Konservatif memiliki sifat: Usaha yang diperlukan untuk membawa suatu muatan uji positif dari suatu titik ke titik lainnya tidak bergantung pada lintasan yang dilaluinya. Jika muatan uji positif dibawa berkeliling melalui titik a ke b ke c ke d dan kembali lagi ke a, maka muatan uji tersebut tidak berpindah dan usaha yang dilakukan sama dengan NOL, karena W = qV, maka V juga bernilai NOL, sehingga:

"Jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan NOL", yang dikenal dengan Hukum II Kirchhoff.

ΣE + ΣIR = 0

Gaya gerak listrik (ggl) E dalam sumber tegangan menyebabkan arus listrik mengalir sepanjang loop, dan arus listrik yang mendapat hambatan menyebabkan penurunan tegangan.

Untuk menggunakan persamaan tersebut, perlu diperhatikan perjanjian tanda untuk ggl sumber E dan kuat arus I, sebagai berikut:

a. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan arah loop yang kita tentukan, dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop yang kita tentukan. Misalkan pada gambar berikut,
Jika arah arus I mengalir dari A ke B, kemudian kita tetapkan arah loop searah dengan jarum jam (gambar 2) berarti arah arus I searah dengan arah loop sehingga I bertanda positif.

Sedangkan jika kita tetapkan arah loop berlawanan dengan arah jarum jam (gambar 3) berarti arah arus I berlawanan dengan arah loop sehingga I bertanda negatif.

b. Bila saat mengikuti arah loop, kutub positif sumber tegangan dijumpai lebih dahulu daripada kutub negatifnya, maka ggl E bertanda positif, dan bertanda negatif jika sebaliknya. Misalkan seperti gambar.

Tetapkan arah loop terlebih dahulu. Agar mempermudah perhitungan, tetapkan arah loop searah dengan arah kuat arus I dalam rangkaian, sehingga I bertanda positif. Selanjutnya, I dapat dihitung dengan Hukum II Kirchhoff.

Saat mengikuti arah loop dari a ke b, kutub negatif baterai 3 V dijumpai lebih dahulu, dan saat mengikuti arah loop dari c ke d, kutub positif baterai 12 V dijumpai terlebih dahulu.

Kuat arus I searah dengan arah loop, maka I bertanda positif dan melalui hambatan 5 ohm dan 7 ohm. Sehingga

ΣE + ΣIR = 0

(-3 + 12) + I (5 + 7) =0

9 + 12I = 0

12I = -9

I = – 0.75 A

Tanda negatif menyatakan bahwa arah kuat arus I yang sebenarnya dalam rangkaian adalah berlawanan dengan arah loop yang kita tentukan diawal .

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Jadi Hokum ohm mempelajari arus listrik pada rangkaian tertutup. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik pada suatu penghantar, seperti lampu senter,radio, dan televise. Alat-alat tersebut dapat menyala (berfungsi) karena adanya aliran listrik dari sumber tegangan yang dihubungkan peralatan tersebut sehingga menghasilkan beda potensial.

Jika arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut sebanding lurus dengan tegangan listrik yang terdapat antara kedua penghantar tadi.

Dan Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current .

3.2 SARAN

Kritik dan saran dari pembaca sangat diharapkan demi kesempurnaan penulisan makalah ini.