Hambatan listrik

Artikel ini merupakan bagain dari seri
Listrik dan Magnet
Michael Faraday, bapak kelistrikan dunia dan sosok penting pada ilmu kemagnetan. Buku rujukan
Statika listrik Muatan listrik Medan listrik Insulator Konduktor Ketribolistrikan Induksi Listrik Statis Hukum Coulomb Hukum Gauss Fluks listrik / energi potensial Momen polaritas listirk
Statika magnet Hukum Ampere Medan magnet Magnetisasi Fluks magnetik Kaidah tangan kanan Kaidah tangan kiri Hukum Biot–Savart Hukum magnet Gauss Momen polaritas magnetik Gaya gerak magnet
Dinamika listrik Gaya Lorentz Hukum Faraday Hukum Lenz Persamaan Maxwell Medan magnetik listrik Radiasi magnetik listrik
Rangkaian listrik Arus listrik Potensi listirk Tegangan listrik Hambatan Hukum Ohm Hukum Kirchoff Rangkaian seri Rangkaian paralel Arus searah Arus bolak-balik Jembatan Wheatstone Daya listrik Energi listrik Gaya gerak listrik Kapasitansi Induktansi Impedansi
Ilmuwan Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Neumann Ørsted Ohm Tesla Kelvin Volta Weber Poisson Wheatstone
l b s

Hambatan listrik merupakan ukuran sejauh mana suatu objek menentang aliran arus listrik.^[1] Sifat-sifat hambatan listrik secara umum terbagi dua. Hambatan listrik akan makin besar jika bahan listrik yang digunakan semakin panjang. Kedua, hambatan listrik akan semakin kecil jika ukuran penampang (tempat terjadinya aliran arus listrik) bahan listrik semakin besar^[2] Satuan dari hambatan listrik adalah Ohm. Hambatan listrik dapat dirumuskan secara sederhana dengan persamaan R= V/I, dengan R sebagai hambatan, V sebagai tegangan dan I sebagai arus listrik.

Rangkaian jembatan Wheatstone merupakan salah satu rangkaian yang cukup penting dalam fisika. Rangkaian jembatan Wheatstone sering digunakan sebagai sensor untuk mengetahui keberadaan arus listrik meski dalam jumlah yang cukup kecil.^[3] Penggunaan rangkaian ini biasa diatur sedemikian rupa sehingga arus yang mengalir melalui jembatan dapat dibuat menjadi nol. Hal tersebut dilakukan dengan cara mengatur hambatan R2 yang biasanya merupakan potensiometer, kemudian hambatan R2 diperbesar atau diperkecil agar arus yang mengalir pada jalur tersebut bernilai nol.^[4] Manifold absolute presure sensor merupakan elemen dengan tipe piezoresistif yang dikonfigurasikan sebagai jembatan Wheatstone. Hambatan listrik yang dihasilkan memiliki nilai yang bervariasi sesuai dengan deformasi mekanik membran.^[5]

Alat ukur listrik analog menggunakan kumparan yang diletakkan di antara dua kutub magnet, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Prinsip kerja alat ukur ini yaitu pada kumparan tersebut terdapat jarum yang dapat bergerak dan menunjuk yang terarah pada skala alat ukur tersebut. Apabila ke dua ujung kumparan dihubungkan dengan komponen-komponen yang memiliki besaran-besaran tegangan, arus, dan hambatan listrik maka jarum akan bergerak dan mengarah pada skala yang sudah dirancang sedemikian rupa.^[6]

Multimeter merupakan suatu alat ukur untuk mengukur arus, tegangan, dan hambatan listrik.Nama lain dari multimeter yaitu AVO meter. AVO merupakan singkatan dari Ampere, Volt, dan Ohm.^[7]

Dasar-dasar pengukuran tahanan dengan multimeter analog:^[8]

• Tempelkan probe bersamaan beberapa kali untuk melihat gerakan pointer. Jika pointer tidak bergerak maka lakukan pemeriksaan.
• Lihatlah posisi jarum yang berada disisi kiri dalam posisi tak terhingga dan apabila kedua ujung probe ditempelkan maka akan bergerak ke posisi nol.
• Pembacaan Skala Ohmmeter dibaca dari kiri ke kanan sedangkan pada pengukuran tegangan dibaca dari kanan ke kiri.

• Tempelkan kedua probe dan tahan beberapa waktu kemudian tekan tombol Zero Ohms Adjust untuk mengkalibrasi pada posisi nol.
• Pilih selektor sesuai dengan yang diinginkan untuk memperoleh hasil pengukuran yang akurat

Galvanometer digunakan untuk pengukuran besaran listrik dan menentukan aliran arus listrik yang melalui resistansi. Skala galvanometer ditandai dalam Ohm. Karena resistansi bervariasi dan tegangan tetap, maka kuat arus listrik yang melalui meteran juga akan bervariasi.^[9] Galvanometer dapat digunakan untuk mengukur besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.^[10]

Potensiometer merupakan hambatan listrik yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah dengan cara memutar atau menggeser knob.^[11]

Alat ukur khusus untuk mengukur tahahan/ hambatan listrik yang merupakan daya untuk menahan aliran arus listrik dalam konduktor pada rangkaian listrik disebut Ohmmeter. Ohmmeter menggunakan Galvometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir atau lewat pada sebuah hambatan listrik dan kemudian dikalibrasikan pada satuan ohm.^[12] Ohmmeter dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik suatu resistor atau antar dua titik dalam rangkaian dengan cara menyentuhkan dua terminal Ohmmeter dengan dua ujung hambatan atau dua titik dalam rangkaian.^[13]

Termometer dapat dikembangkan dengan melihat perubahan nilai hambatan yang dimiliki oleh suatu kawat penghantar. Hambatan lisriknya akan bertambah apabila seutas kawat logam dipanaskan. Kemudian perubahan hambatan listrik ini akan diubah ke dalam pulsa-pulsa listrik, selanjutnya pulsa listrik inilah yang menunjukkan suhu. Termometer hambatan listrik ini banyak dikembangkan menjadi termometer digital.^[14]

Satuan pengukuran hambatan listrik yang digunakan secara internasional adalah Ohm. Standar satuan ini pertama kali ditetapkan pada tahun 1893 bersama dengan satuan Ampere dan satuan Volt. Hasil akhir dari pertemuan internasional tersebut adalah penetapan nilai dari satuan Ohm internasional. Ohm internasional dijelaskan sebagai tahanan kolom air raksa dengan penampang melintang yang sama, mempunyai panjang 106,3 cm dan massa '14,4521 gram pada temperatur 0 derajat celsius. Pada tanggal 1 Januari 1948 ditetapkan sebuah standar baru yang menjadi standar absolut hingga saat ini. Dalam standar absolut ditetapkan bahwa satu Ohm internasional sama dengan nilai dari 1,00049 ohm absolut^[15]

Rangkaian seri merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen hambatan listrik yang dihubungkan secara seri. Komponen-komponen ini dapat menghambat aliran elektron yang mengalir dalam rangkaian sehingga dapat dikatakan sebagai hambatan.^[16] Rangkaian hambatan seri ini bertujuan untuk memperbesar nilai hambatan listrik dan membagi beda potensial dari sumber tegangan. Rangkaian tersebut dapat diganti dengan sebuah hambatan pengganti seri (Rs). Rangkaian habatan seri mempunyai kelebihan dan kekurangan,kelebihannya yaitu dapat menghemat biaya karena hanya menggunakan sedikit kabel, sedangkan Kelemahannya yaitu apabila salah satu lampu tidak berfungsi atau rusak maka komponen yang lain tidak dapat berfungsi.^[17]

Rangkaian paralel merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen hambatan listrik dan dihubungkan secara paralel. Rangkaian paralel ini bertujuan memutuskan salah satu beban tanpa mempengaruhi atau beban lain tidak putus pada suatu alat listrik yang terpasang secara langsung.^[18]

Material yang memiliki hambatan listrik yaitu besi, kayu, batu, karet, air, udara, dan lain-lain. Hambatan listrik yang hampir tidak ada arus yang mengalir apabila diberi beda potensial antar dua ujungnya, yaitu batu, kayu kering, karet, dan lain-lain. Material yang tidak dapat dialiri arus listrik disebut dengan isolator. Sedangkan konduktor merupakan material yang mudah dialiri arus listrik, dan contoh material yang mudah dialiri arus listrik yaitu logam. Arus yang mengalir cukup besar apabila logam diberi beda potensial pada dua ujungnya.^[19]

Daya hantar listrik atau konduktivitas merupakan suatu nilai yang berbanding terbalik dengan tahanan listrik. Sehingga apabila niai konduktivitas kecil, maka semakin besar nilai hambatan listrik yang dimiliki suatu material.^[20]

Jika seutas kawat logam dipanaskan maka hambatan listriknya akan bertambah. Hal ini disebut sebagai sifat termometrik. Sifat ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada termometer hambatan. Termometer ini bekerja dengan cara menyentuhkan kawat penghantar ke sasaran. Energi listrik yang diubah menjadi energi gerak menghasilkan panas yang direspons oleh hambatan, sehingga hal tersebut dapat menunjukkan angka tertentu pada skala suhu.^[21]

1. ^ Siswanto,J., Susantini, E., dan Jatmiko, B. (2018). Fisika Dasar, Seri: Listrik Arus Searah dan Kemagnetan (PDF). Semarang: Universitas PGRI Semarang. hlm. 80. ISBN 978-602-5784-14-9. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2022-10-31. Diakses tanggal 2021-01-25.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
2. ^ Abdullah 2017, hlm. 214.
3. ^ Abdullah 2017, hlm. 248.
4. ^ Abdullah 2017, hlm. 250.
5. ^ Setiyo 2017, hlm. 151.
6. ^ Ponto 2018, hlm. 148.
7. ^ Ponto 2018, hlm. 77.
8. ^ Setiyo 2017, hlm. 51-52.
9. ^ Setiyo 2017, hlm. 39-40.
10. ^ Abdullah 2017, hlm. 260.
11. ^ Abdullah 2017, hlm. 222.
12. ^ Ponto 2018, hlm. 142.
13. ^ Abdullah 2017, hlm. 265.
14. ^ Listiana, dkk. (2009). Ilmu Pengetahuan Alam 2 (PDF). Surabaya: Amanah Pustaka Surabaya. hlm. 10. ISBN 978-602-8542-06-7. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2021-01-31. Diakses tanggal 2021-01-25.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
15. ^ Poerwanto, Hidayati, J., dan Anizar (2012). Instrumen dan Alat Ukur. Yogyakarta: Graha Ilmu. hlm. 7. ISBN 978-979-756-360-8. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-01-01. Diakses tanggal 2021-01-25.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
16. ^ Ponto 2018, hlm. 205.
17. ^ Ponto 2018, hlm. 184-185.
18. ^ Ponto 2018, hlm. 207.
19. ^ Abdullah 2017, hlm. 213-214.
20. ^ Ponto 2018, hlm. 70.
21. ^ Riskawati, Nurlina, dan Karim, R. (2019). Alat Ukur dan Pengukuran (PDF). Makassar: LPP Unismuh Makassar. hlm. 70. ISBN 978-602-8187-824.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)

1. Abdullah, M. (2017). Fisika Dasar II. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-01-28. Diakses tanggal 2021-01-25.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
2. Ponto, H. (2018). Dasar Teknik Listrik (PDF). Yogyakarta: Deepublish. ISBN 978-623-7022-93-0. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2021-01-29. Diakses tanggal 2021-01-25.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. Setiyo, M. (2017). Listrik & Elektronika Dasar Otomotif (Basic Automotive Electricity & Electronics) (PDF). Magelang: UNIMMA Press. ISBN 978-602-51079-0-0.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)