Contoh Soal Dan Pembahasan Hukum Ohm
Hukum Ohm merupakan salah satu hukum dasar dalam elektronika. Hukum ini menjelaskan hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi dalam sebuah rangkaian listrik. Dalam artikel ini, kita akan membahas contoh soal dan pembahasan hukum Ohm.
Contoh Soal Hukum Ohm
- Sebuah baterai dengan tegangan 12V dihubungkan ke sebuah resistor dengan nilai resistansi 4 ohm. Berapa besar arus yang mengalir pada rangkaian?
Pembahasan:
Diketahui:
- Tegangan (V) = 12V
- Resistansi (R) = 4 ohm
- Arus (I) = ?
Rumus Hukum Ohm: V = I x R
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:
12V = I x 4 ohm
Maka:
I = 12V / 4 ohm = 3 A
Jadi, besar arus yang mengalir pada rangkaian adalah 3 A.
- Sebuah baterai dengan tegangan 9V dihubungkan ke sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 resistor dengan nilai resistansi masing-masing 6 ohm dan 4 ohm. Berapa besar arus yang mengalir pada rangkaian?
Pembahasan:
Diketahui:
- Tegangan (V) = 9V
- Resistansi (R1) = 6 ohm
- Resistansi (R2) = 4 ohm
- Arus (I) = ?
Rumus Hukum Ohm: V = I x R
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor pertama:
9V = I x 6 ohm
Maka:
I = 9V / 6 ohm = 1,5 A
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor kedua:
9V = I x 4 ohm
Maka:
I = 9V / 4 ohm = 2,25 A
Jadi, besar arus yang mengalir pada rangkaian adalah 1,5 A dan 2,25 A.
- Sebuah baterai dengan tegangan 6V dihubungkan ke sebuah rangkaian yang terdiri dari 3 resistor dengan nilai resistansi masing-masing 2 ohm, 3 ohm, dan 5 ohm. Berapa besar arus yang mengalir pada masing-masing resistor?
Pembahasan:
Diketahui:
- Tegangan (V) = 6V
- Resistansi (R1) = 2 ohm
- Resistansi (R2) = 3 ohm
- Resistansi (R3) = 5 ohm
- Arus (I1) = ?
- Arus (I2) = ?
- Arus (I3) = ?
Rumus Hukum Ohm: V = I x R
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor pertama:
6V = I1 x 2 ohm
Maka:
I1 = 6V / 2 ohm = 3 A
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor kedua:
6V = I2 x 3 ohm
Maka:
I2 = 6V / 3 ohm = 2 A
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor ketiga:
6V = I3 x 5 ohm
Maka:
I3 = 6V / 5 ohm = 1,2 A
Jadi, besar arus yang mengalir pada resistor pertama, kedua, dan ketiga masing-masing adalah 3 A, 2 A, dan 1,2 A.
Penting untuk diingat bahwa dalam rangkaian seri, arus yang mengalir pada semua komponen akan sama. Sedangkan dalam rangkaian paralel, tegangan yang diterima oleh semua komponen akan sama.
- Sebuah baterai dengan tegangan 24V dihubungkan ke sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 resistor dengan nilai resistansi masing-masing 8 ohm dan 12 ohm yang disusun secara paralel. Berapa besar arus yang mengalir pada masing-masing resistor?
Pembahasan:
Diketahui:
- Tegangan (V) = 24V
- Resistansi (R1) = 8 ohm
- Resistansi (R2) = 12 ohm
- Arus (I1) = ?
- Arus (I2) = ?
Rumus Hukum Ohm untuk rangkaian paralel: I = V / R
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor pertama:
I1 = 24V / 8 ohm = 3 A
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus untuk resistor kedua:
I2 = 24V / 12 ohm = 2 A
Jadi, besar arus yang mengalir pada resistor pertama dan kedua masing-masing adalah 3 A dan 2 A.
Pembahasan Soal Hukum Ohm Sebagai Alat Ukur
Selain digunakan untuk menghitung besaran arus pada sebuah rangkaian, hukum Ohm juga dapat digunakan sebagai alat ukur dalam percobaan listrik. Contohnya adalah penggunaan hukum Ohm untuk mengukur resistansi sebuah resistor.
Dalam percobaan ini, kita memerlukan sumber tegangan konstan (misalnya baterai atau power supply), sebuah resistor yang akan diukur resistansinya, dan sebuah ammeter untuk mengukur besar arus yang mengalir pada rangkaian. Rangkaian dihubungkan seperti pada gambar di bawah ini.
Dengan menggunakan hukum Ohm, kita dapat menghitung nilai resistansi (R) dari resistor tersebut dengan rumus:
R = V / I
Di mana V adalah tegangan yang diberikan pada rangkaian dan I adalah besar arus yang mengalir pada rangkaian (yang diukur menggunakan ammeter).
Contoh penggunaan hukum Ohm sebagai alat ukur resistansi:
Sebuah resistor dihubungkan ke sebuah sumber tegangan 12V dan arus yang mengalir pada rangkaian adalah 2 A. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
- Tegangan (V) = 12V
- Arus (I)
- Arus (I) = 2 A
- Resistansi (R) = ?
Rumus Hukum Ohm: R = V / I
Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:
R = 12V / 2 A = 6 ohm
Jadi, nilai resistansi dari resistor tersebut adalah 6 ohm.
Penggunaan hukum Ohm sebagai alat ukur resistansi sangat berguna dalam bidang elektronika dan listrik. Dalam rangkaian kompleks yang terdiri dari banyak komponen, seringkali diperlukan pengukuran resistansi pada sebuah komponen untuk mengetahui apakah komponen tersebut berfungsi dengan baik atau tidak.
Kesimpulan
Hukum Ohm adalah salah satu hukum dasar dalam elektronika dan listrik yang menyatakan hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi pada sebuah rangkaian. Dalam rangkaian seri, arus yang mengalir pada semua komponen akan sama, sedangkan dalam rangkaian paralel, tegangan yang diterima oleh semua komponen akan sama. Hukum Ohm juga dapat digunakan sebagai alat ukur untuk mengukur resistansi sebuah resistor. Dalam percobaan tersebut, kita dapat menghitung nilai resistansi dengan menggunakan rumus R = V / I, di mana V adalah tegangan yang diberikan pada rangkaian dan I adalah besar arus yang mengalir pada rangkaian.
Baca juga Contoh Soal Dan Pembahasan Hukum Dalton