Hukum Ohm: Rumus, Aplikasi, dan Contoh Kasus Praktikum

Mengenal Hukum Ohm

Dalam bidang Ilmu Elektronika, terdapat sebuah hukum dasar yang sangat penting dan harus dipahami oleh setiap insinyur elektronik maupun penghobi elektronik, yaitu Hukum Ohm. Hukum ini menjelaskan hubungan antara arus listrik (I), tegangan (V), dan hambatan (R).

Dalam bahasa Inggris, hukum ini dikenal dengan sebutan "Ohm's Law". Hukum Ohm pertama kali diperkenalkan oleh seorang fisikawan asal Jerman bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825.

Georg Simon Ohm mempublikasikan temuannya mengenai Hukum Ohm dalam sebuah makalah berjudul "The Galvanic Circuit Investigated Mathematically" pada tahun 1827.

Bunyi Hukum Ohm

Pada dasarnya, bunyi dari Hukum Ohm adalah :

 “Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

Secara matematis, Hukum Ohm dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:

V = I x R

I = V / R

R = V / I

Dimana:

V = Tegangan (Voltage) yang satuannya adalah Volt (V)

I = Arus listrik (Current) yang satuannya adalah Ampere (A)

R = Hambatan (Resistance) yang satuannya adalah Ohm (Ω)

Dalam aplikasinya, kita dapat menggunakan Teori Hukum Ohm dalam rangkaian elektronika untuk mengurangi arus listrik, mengurangi tegangan, dan juga menentukan nilai hambatan (resistansi) yang diinginkan.

Hal yang perlu diingat dalam perhitungan menggunakan rumus Hukum Ohm adalah penggunaan satuan unit yang tepat yaitu Volt, Ampere, dan Ohm. Jika kita menggunakan unit lain seperti milivolt, kilovolt, miliampere, megaohm, atau kiloohm, kita harus mengkonversinya terlebih dahulu ke dalam satuan Volt, Ampere, dan Ohm untuk mempermudah perhitungan dan mendapatkan hasil yang akurat.

Contoh Kasus: 16 Alat-Alat Kelistrikan dan Fungsinya: Teknisi Harus Tahu!

Contoh Kasus dalam Praktikum Hukum Ohm

Untuk lebih memahami Hukum Ohm, kita dapat melakukan praktikum dengan sebuah rangkaian elektronika sederhana sebagai berikut: 

Kita memerlukan sebuah DC Generator (Power Supply), voltmeter, amperemeter, dan sebuah potensiometer sesuai dengan nilai yang dibutuhkan.

Dari rangkaian elektronika sederhana ini, kita dapat membandingkan teori Hukum Ohm dengan hasil yang didapatkan dari praktikum dalam hal menghitung arus listrik (I), tegangan (V), dan resistansi/hambatan (R).

Menghitung Arus Listrik (I)

Rumus yang dapat kita gunakan untuk menghitung arus listrik adalah:

I = V / R

Contoh Kasus 1:

Atur DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan output tegangan 10V, kemudian atur nilai potensiometer ke 10 Ohm. Berapakah nilai arus listrik (I)?

Masukkan nilai tegangan yaitu 10V dan nilai resistansi dari potensiometer yaitu 10 Ohm ke dalam rumus Hukum Ohm seperti di bawah ini:

I = V/ R

I = 10 / 10

I = 1 Ampere

Dengan demikian, nilai arus listrik yang dihasilkan adalah 1 Ampere.

Contoh Kasus 2:

Atur DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan output tegangan 10V, kemudian atur nilai potensiometer ke 1 kiloOhm. Berapakah nilai arus listrik (I)?

Konversi dulu nilai resistansi 1 kiloOhm ke satuan unit Ohm. 1 kiloOhm = 1000 Ohm. Masukkan nilai tegangan 10V dan nilai resistansi dari potensiometer 1000 Ohm ke dalam rumus Hukum Ohm seperti di bawah ini:

I = V / R

I = 10 / 1000

I = 0.01 A atau 10 miliampere

Maka hasilnya adalah 10mA.

Baca juga: Mengenal Listrik 1 Phase dan 3 Phase

Menghitung Tegangan (V)

Rumus yang digunakan untuk menghitung tegangan atau beda potensial adalah:

V = I x R

Contoh Kasus:

Atur nilai resistansi atau hambatan (R) potensiometer ke 500 Ohm, kemudian atur DC Generator (Power Supply) hingga mendapatkan arus listrik (I) 10mA. Berapakah tegangannya (V)?

Konversikan dulu unit arus listrik (I) yang masih dalam miliAmpere menjadi satuan unit Ampere yaitu: 10mA = 0.01 Ampere. Masukkan nilai resistansi potensiometer 500 Ohm dan nilai arus listrik 0.01 Ampere ke dalam rumus Hukum Ohm seperti di bawah ini:

V = I x R

V = 0.01 x 500

V = 5 Volt

Maka nilainya adalah 5 Volt.

Menghitung Resistansi atau Hambatan (R)

Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai resistansi adalah:

R = V / I

Jika nilai tegangan di voltmeter (V) adalah 12V dan nilai arus listrik (I) di amperemeter adalah 0.5A, berapakah nilai resistansi pada potensiometer?

Masukkan nilai tegangan 12V dan arus listrik 0.5A ke dalam rumus Hukum Ohm seperti di bawah ini:

R = V / I

R = 12 /0.5

R = 24 Ohm

Maka nilai resistansinya adalah 24 Ohm.