Materi 5 dari 14 · Stasiun 1
Hukum Ohm
Setelah materi ini, kamu bisa:
- Bisa menjelaskan, dengan kata-katamu sendiri, bagaimana tegangan, arus, dan hambatan saling memengaruhi.
- Bisa menghitung salah satunya kalau dua yang lain diketahui, lengkap dengan satuan yang benar.
- Bisa menebak apa yang terjadi pada arus kalau tegangan atau hambatan diubah, bahkan sebelum menghitung.
Kenapa senter jadi redup?
Pernah perhatikan senter yang makin lama makin redup, lalu akhirnya mati? Baterainya belum benar-benar kosong. Tapi tegangannya sudah turun.
Kenapa tegangan yang turun membuat lampu meredup? Jawabannya ada di satu aturan sederhana. Dalam beberapa menit ke depan kamu akan menemukannya sendiri, bukan sekadar membacanya.
Kenalan dengan tiga besaran
Ketuk tiap kartu untuk membuka penjelasannya.
- Tegangan · V · volt
- Dorongan yang membuat muatan bergerak. Seperti tekanan air di pipa.
- Arus · I · ampere
- Seberapa banyak muatan lewat tiap detik. Seperti debit air.
- Hambatan · R · ohm
- Seberapa sulit muatan lewat. Seperti bagian pipa yang menyempit.
Analogi air punya batas. Air bisa bocor dan habis, arus listrik tidak: semua muatan yang keluar dari baterai akhirnya kembali ke baterai. Fakta ini akan berguna sebentar lagi.
Tebak dulu
Sebuah baterai dihubungkan ke satu resistor. Lalu tegangan baterainya dinaikkan dua kali lipat, resistornya tidak diganti.
Salah tebak itu wajar. Justru rasa penasaran itulah yang membuat penjelasan nanti lebih nempel.
- Arusnya jadi...?
- Tetap sama
- Dua kali lebih besar
- Empat kali lebih besar
- Setengahnya
Jawaban
Dua kali lebih besar. Jawabannya dua kali lebih besar. Di dua kartu berikutnya kamu akan membuktikannya sendiri.
Geser tegangannya
Hambatan dikunci di 200 Ω. Geser tegangan ke tiga nilai yang berbeda dan perhatikan angka arusnya.
Simulasi interaktif tersedia saat JavaScript aktif.
Lihat polanya: tegangan 2 kali, arus ikut 2 kali. Tegangan 3 kali, arus ikut 3 kali. Arus sebanding dengan tegangan.
Sekarang hambatannya
Tegangan dikunci di 6 V. Geser hambatan ke tiga nilai yang berbeda dan lihat apa yang terjadi pada arus.
Simulasi interaktif tersedia saat JavaScript aktif.
Kali ini kebalikannya: hambatan 2 kali, arus malah jadi separuh. Arus berbanding terbalik dengan hambatan.
Gabungkan dua temuanmu
Baterai 6 V dan resistor 100 Ω menghasilkan arus 60 mA.
- Kalau baterainya diganti 12 V dan resistornya diganti 200 Ω, arusnya sekarang?
- 30 mA
- 60 mA
- 120 mA
- 240 mA
Jawaban
60 mA. Tegangan dua kali membuat arus dua kali, hambatan dua kali membuatnya setengah. Keduanya saling meniadakan, jadi arusnya tetap 60 mA.
Dan namanya adalah...
Pola yang baru kamu temukan sudah pernah ditemukan Georg Simon Ohm pada 1827, hampir 200 tahun lalu. Makanya disebut Hukum Ohm:
V = I × R
Satu jebakan yang sering bikin hasil meleset: rumus ini bekerja dengan volt, ampere, dan ohm. Kalau arus diberikan dalam mA, bagi 1.000 dulu. Kalau hambatan dalam kΩ, kalikan 1.000.
Biasakan menulis "Diketahui" dulu sebelum menghitung, supaya satuannya tidak terlewat.
Satu rumus, tiga kegunaan
Ketuk tiap bentuk untuk melihat contohnya.
- I = V ÷ R
- Cari arus. Contoh: 6 V ÷ 200 Ω = 0,03 A = 30 mA.
- V = I × R
- Cari tegangan. Contoh: 20 mA = 0,02 A, jadi 0,02 × 250 Ω = 5 V.
- R = V ÷ I
- Cari hambatan. Contoh: 45 mA = 0,045 A, jadi 9 V ÷ 0,045 A = 200 Ω.
Latihan singkat
Santai saja, tidak ada nilai yang tersimpan. Penjelasan setelah menjawab sering lebih berguna daripada jawabannya.
- Baterai 9 V dan resistor 300 Ω. Berapa arusnya?
- 3 mA
- 30 mA
- 0,3 A
- 33 A
Jawaban
30 mA. 9 ÷ 300 = 0,03 A = 30 mA. Pilihan 33 A muncul kalau pembagiannya terbalik.
- Resistor 1 kΩ dialiri arus 5 mA. Berapa tegangannya?
- 5 V
- 0,005 V
- 200 V
- 5.000 V
Jawaban
5 V. 1 kΩ = 1.000 Ω dan 5 mA = 0,005 A. 0,005 × 1.000 = 5 V.
- Baterai 9 V, arus yang diminta 45 mA. Berapa hambatan yang dibutuhkan?
- 0,2 Ω
- 200 Ω
- 2.000 Ω
- 5 Ω
Jawaban
200 Ω. 45 mA = 0,045 A. R = 9 ÷ 0,045 = 200 Ω.
Benar atau salah?
Tiga pernyataan yang sering dipercaya orang. Mana yang benar?
- "Setelah melewati resistor, arusnya jadi lebih kecil karena sebagian terpakai."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Arus yang masuk sama dengan yang keluar. Yang turun adalah tegangan, bukan arus.
- "Mengubah tegangan baterai tidak mengubah hambatan resistor."
- Benar
- Salah
Jawaban
Benar. Hambatan adalah sifat resistornya. Yang berubah ketika tegangan diubah adalah arus.
- "Semua komponen elektronik punya perbandingan tegangan dan arus (V ÷ I) yang selalu tetap, seperti resistor."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Resistor memang begitu, tetapi komponen lain seperti LED tidak. Kita bahas kenapa di materi Dioda dan LED.
Untuk yang penasaran lebih dalamlanjutan
Hukum Ohm adalah hubungan empiris, artinya ditemukan dari percobaan, bukan diturunkan dari teori. Ia berlaku untuk bahan ohmik (seperti logam) pada suhu tetap: tegangan dibagi arus (V ÷ I) selalu sama. Perbandingan V ÷ I tetap bisa dihitung untuk komponen apa pun, tetapi pada komponen non-ohmik (seperti LED) nilainya berubah-ubah menurut keadaan kerjanya.
Untuk penghantar seragam, hambatan bergantung pada geometri: R = ρL ÷ A, dengan ρ hambatan jenis bahan, L panjang, dan A luas penampang.
Bentuk mikroskopis hukum ini: rapat arus (arus per satuan luas penampang, J) sebanding dengan medan listrik (E), atau J = σE, dengan σ konduktivitas bahan.
Resistor nyata punya toleransi (misalnya ±5%) dan hambatannya berubah terhadap suhu, jadi pengukuran sungguhan tidak akan persis sama dengan hitungan.
Selesai, dan kamu menemukannya sendiri
- Arus sebanding dengan tegangan: V dua kali, I dua kali.
- Arus berbanding terbalik dengan hambatan: R dua kali, I separuh.
- Hukum Ohm: tegangan = arus × hambatan (V = I × R), dengan satuan volt, ampere, dan ohm.
Pancingan untuk materi berikutnya
Tadi sempat muncul peringatan resistor kepanasan saat V tinggi dan R kecil. Kenapa bisa begitu? Dan bagaimana kalau resistornya dua? Dua pertanyaan itu dijawab di materi Daya dan energi: watt, kWh, token listrik dan Rangkaian seri.
Berikutnya
Referensi
- G. S. Ohm, Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet, 1827.
- Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, bab tentang arus dan hambatan.
- Horowitz dan Hill, The Art of Electronics, bab 1.
- Griffiths, Introduction to Electrodynamics, bagian tentang hukum Ohm (lapisan lanjutan).
Nomor bab dan halaman belum diverifikasi. Pereview perlu mencocokkan ke edisi yang dipakai.
Kode materi l5 · versi 0.2 · 2026-10-06