Uncategorized
Apa itu Hambatan Listrik (Resistansi Listrik)
Resistansi (Resistance) atau lebih tepatnya disebut dengan Resistansi Listrik (Electrical Resistance) adalah kemampuan suatu bahan benda untuk menghambat atau mencegah aliran arus listrik.
Seperti yang kita ketahui bahwa arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik dalam tiap satuan waktu yang dikarenakan oleh adanya pergerakan elektron-elektron pada konduktor.
Maka Resistansi Listrik yang biasanya dalam bahasa Indonesia disebut dengan Hambatan Listrik ini juga diartikan sebagai penghambat aliran elektron dalam konduktor tersebut.
Hambatan listrik diberikan ke rangkaian melalui resistor. Hambatan menunjukkan hubungan antara tegangan yang diberikan dan aliran muatan. Hambatan berbanding terbalik dengan aliran arus
Satuan
Resistansi diukur dalam ohm (kilo-ohm) dan dilambangkan dengan simbol ῼ (atau kῼ). Sebuah kawat dikatakan memiliki resistansi satu ohm jika arus satu ampere melewatinya.
Hukum Resistansi
Setiap materi pasti memiliki ketahanan. Bahan yang memiliki konduktivitas baik memiliki resistansi rendah sedangkan material yang memiliki konduktivitas rendah memiliki resistansi tinggi. Ohmmeter mengukur hambatan listrik. Ohmmeter terhubung ke terminal rangkaian yang resistansinya akan diukur. Hambatan kabel tergantung pada faktor-faktor berikut.
Faktor-faktor tersebut adalah
- Hambatan sebuah kawat berbanding lurus dengan panjangnya, l, yaitu R ∝ l.
- Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang (a).
Dimana ρ adalah konstanta proporsionalitas disebut juga resistivitas bahan kawat. Nilai ρ tergantung pada sifat (struktur atom) material.
- Hambatan kawat tergantung pada sifat (struktur atom) bahan pembuatan kawat.
- Hambatan kawat tergantung pada suhu kawat.
Resistivitas Material
Resistivitas material didefinisikan sebagai resistansi yang ditawarkan oleh kawat sepanjang satu meter (dari area tertentu) yang memiliki luas penampang satu meter persegi. Hambatan kawat diberikan sebagai
Jika, l = 1 meter; a = 1 m2 maka tahanan kawat adalah R = ρ
Sebagai ganti kawat, jika kubus dengan sisi satu meter dari material tertentu diambil dan kedua sisi berlawanannya dipertimbangkan, maka resistansi diberikan oleh hubungan yang ditunjukkan di bawah ini.
Oleh karena itu, resistansi yang ditawarkan antara dua sisi berlawanan dari kubus satu meter dari material yang diberikan disebut resistivitas material.
Satuan
Resistansi kawat diberikan oleh persamaan
Juga dari persamaan di atas, kita dapatkan,
Mensubstitusikan satuan berbagai besaran sesuai satuan SI, kita dapatkan,
Oleh karena itu, satuan resistivitas adalah ohm-meter dalam satuan SI.
Ketahanan Spesifik Material
Hambatan atau resistivitas spesifik adalah resistansi panjang satuan dan luas penampang satuan material. Ini diukur dalam ohmmeter.
Hubungan Hambatan Listrik dengan Tegangan dan Arus Listrik
Hubungan antara Resistansi (Resistance) atau Hambatan Listrik dengan Tegangan (Voltage) dan Arus Listrik (Current) dapat dijelaskan dengan Hukum Ohm yang dikemukan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825.
Berikut ini adalah persamaan Hukum Ohm :
V = I x R
atau
R = V/I
atau
I = V/R
Dimana :
V = Tegangan Listrik (Voltage), diukur dalam satuan Volt
I = Arus Listrik (Current), diukur dalam satuan Ampere
R = Hambatan Listrik atau Resistansi (Resistance), diukur dalam satuan Ohm
Dari persamaan tersebut, dapat dijelaskan bahwa setiap 1 Ampere arus listrik yang mengalir melewati sebuah komponen dengan beda potensial atau tegangan sebesar 1 Volt, maka resistansi atau hambatan listrik pada komponen tersebut adalah 1 Ohm.
Jika suatu rangkaian yang diberikan tegangan 24V dan membutuhkan arus listrik sebesar 0,5A maka hambatan yang diperlukan adalah 48 Ohm.
R = V/I = 24/0,5
R = 48 Ohm.
Hubungan Hambatan Listrik dengan Tegangan dan Arus Listrik ini juga dapat dianalogikan dengan sebuah tangki air yang berada pada ketinggian tertentu di atas tanah. Di dasar tangki tersebut terdapat sebuah pipa air yang digunakan untuk mengaliri air.
Jumlah air pada tangki air dapat diibaratkan sebagai muatan listrik sedangkan tekanan di ujung selang mewakili tegangan listrik, aliran air mewakili aliran arus listrik dan ukuran diameter pipa air dapat dianggap sebagai resistansi.
Semakin banyak air di dalam tangki, semakin tinggi tekanan pada ujung selang air tersebut. Sebaliknya, seiring dengan berkurangnya air didalam dalam tangki, tekanan air pada ujung selang air tersebut juga akan berkurang. Jumlah air yang mengalir juga akan berkurang. Demikian juga semakin kecilnya diameter pipa air, semakin sedikit air yang dapat mengalir.
