Supaya hambatan suatu kawat menjadi setengah kalinya yang harus dilakukan adalah

Kita mungkin menduga bahwa hambatan yang dimiliki kawat yang tebal lebih kecil daripada kawat yang tipis, karena kawat yang lebih tebal memiliki area yang lebih luas untuk aliran elektron. Kita tentunya juga memperkirakan bahwa semakin panjang suatu penghantar, maka hambatannya juga semakin besar, karena akan ada lebih banyak penghalang untuk aliran elektron.

Berdasarkan eksperimen, Ohm merumuskan bahwa hambatan R kawat logam berbanding lurus dengan panjang l, berbanding terbalik dengan luas penampang lintang kawat A, dan bergantung kepada jenis bahan tersebut. Secara matematis dituliskan:

R = ρl/A

dengan:

R = hambatan kawat penghantar (Ω)

l = panjang kawat penghantar (m)

A = luas penampang lintang penghantar (m2)

ρ = hambatan jenis kawat penghantar (Ω.m)

Konstanta pembanding ρ disebut hambatan jenis (resistivitas). Hambatan jenis kawat berbeda-beda tergantung bahannya. Berikut Admin bagikan tabel beberapa hambatan jenis bahan.

Nah untuk memantapkan pemahaman kamu tentang cara menghitung hambatan suatu penghantar, silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Berapakah hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10-8Ω .m) yang memiliki panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?

Penyelesaian:

Diketahui:

ρ = 2,65 × 10-8 Ω .m

l = 40 m

d = 4,2 mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10-3 m

Ditanya: R = ... ?

Jawab:

Cari terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:

L = πr2

L = (22/7) x (2,1 × 10-3 m) 2

L = 13,86 x 10-6 m2

L = 1,4 x 10-5 m2

Besarnya hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:

R = ρl/A

R = (2,65 × 10-8)(40)/(1,4 x 10-5)

R = 7,6 x 10-2 Ω

Jadi, hambatan seutas kawat aluminium tersebut adalah 7,6 x 10-2 Ω.

Contoh Soal 2

Seutas kawat nikrom yang panjangnya 3 meter memiliki hambatan 20 ohm. Kawat nikrom kedua panjangnya sama, tetapi diamaternya ½ kali diameter kawat pertama. Berapakah hambatan kawat yang kedua?

Penyelesaian:

Diketahui:

l1 = l2 = 3 m

d2 = ½ d1

R1 = 20 Ω

ρ1 = ρ2

Ditanya: R2 = ... ?

Jawab:

Karena diameter d2 = ½ d1 maka jari-jari kawat tersebut juga sama yaitu r2 = ½ r1. Cari terlebih dahulu luas penampang (A) kawat nikron yang kedua dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:

L = πr2 

maka

L2 = πr2

=> L2 = π(½ r1)2 

=> L2 = ¼ πr12 

=> L2 = ¼L1

Ingat L = A maka:

A2 = ¼A1

Hambatan jenis kedua dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:

R = ρl/A

ρl = R.A

Dalam hal ini panjang dan hambatan jenis kawat sama, oleh karena itu:

(ρl)1 = (ρl)2

R1A1 =  R2A2

20 Ω A1 =  R2 x ¼A1

R2  = 4 x 20 Ω

R2  = 80 Ω

Jadi, besar hambatan yang kedua adalah 80 Ω.

Demikian artikel tentang cara menghitung hambatan suatu penghantar. Jika ada kendala dalam memahami materi ini, silahkan tanyakan di kolom komentar. Terima kasih atas kunjungannya 🙏

Hambatan Kawat Penghantar

besar hambatan suatu kawat penghantar 1. Sebanding dengan panjang kawat penghantar. artinya makin panjang penghantar, makin besar hambatannya, 2. Bergantung pada jenis bahan kawat (sebanding dengan hambatan jenis kawat), dan 3. berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, artinya makin kecil luas penampang, makin besar hambatannya. Jika panjang kawat dilambangkan ℓ, hambatan jenis ρ, dan luas penampang kawat A. Secara matematis, besar hambatan kawat dapat ditulis :

Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda potensialnya. Beda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui penghantar itu. Jika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi karena diperlukan energi yang sangat besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang. Keadaan seperti itu dikatakan tegangan listrik turun. Makin panjang penghantar, makin besar pula penurunan tegangan listrik.

Simak pula Video

Hambatan Listrik Berikut :

Rangakain Hambatan

Berdasarkan hukum Ohm: V = IR, pada hambatan R1 terdapat teganganV1 =IR1 dan pada hambatan R2 terdapat tegangan V2 = IR 2. Karena arus listrik mengalir melalui hambatan R1 dan hambatan R2, tegangan totalnya adalah VAC = IR1 + IR2. Mengingat VAC merupakan tegangan total dan kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian seperti di atas (rangkaian tak bercabang) di setiap titik sama maka

VAC = IR1 + IR2

Rangkaian seperti di atas disebut rangkaian seri. Selanjutnya, R1 ditulis Rs (R seri) sehingga Rs = R1 + R2 +…+Rn, dengan n = jumlah resistor. Jadi, jika beberapa buah hambatan dirangkai secara seri, nilai hambatannya bertambah besar. Akibatnya, kuat arus yang mengalir makin kecil. Hal inilah yang menyebabkan nyala lampu menjadi kurang terang (agak redup) jika dirangkai secara seri. Makin banyak lampu yang dirangkai secara seri, nyalanya makin redup. Jika satu lampu mati (putus), lampu yang lain padam.

Contoh Rangkain Seri :

Mengingat hukum Ohm: I = V/R dan I = I1+ I2, maka

Pada rangkaian seperti di atas (rangkaian bercabang), V AB =V1 = V2 = V. Dengan demikian, diperoleh persamaan :

Rangkaian yang menghasilkan persamaan seperti di atas disebut rangkaian paralel. Oleh karena itu, selanjutnya Rt ditulis Rp (Rp = R paralel). Dengan demikian, diperoleh persamaan

Berdasarkan persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian paralel, nilai hambatan total (Rp) lebih kecil dari pada nilai masing-masing hambatan penyusunnya (R1 dan R2). Oleh karena itu, beberapa lampu yang disusun secara paralel sama terangnya dengan lampu pada intensitas normal (tidak mengalami penurunan). Jika salah satu lampu mati (putus), lampu yang lain tetap menyala.

Contoh Gambar Rangkaian Pararel :

Untuk lebih jelasnya, lihat Video berikut :