Ringkasan Materi Fisika Hukum OHM - Rumus dan Contoh Soal Hukum Ohm

Hukum Ohm
Sebagaimana telah dijelaskan pada artikel Ringkasan Fisika Lengkap Arus dan Kuat Arus Listrik Beserta Contoh Soal bahwa arah dari arus listrik berlawanan dengan arah mengalirnya elektron, ketentuan arah arus ini hanyalah merupakan sebuah kesepakatan dari para fisikawan terdahulu. Pada kenyataannya Arus listrik adalah aliran partikel yang memiliki muatan negatif (elektron bebas). Penentuan arah arus ini didasarkan pada kesepakatan historis, karena mula-mula dianggap bahwa adanya arus listrik pada logam itu, disebabkan oleh gerakan muatan positif, sedangkan yang sebenarnya yang bergerak adalah elektron.

Di alam ini tidak ada bahan isolator maupun bahan konduktor yang sempurna yaitu suatu bahan yang sama sekali tidak dapat mengantarkan arus listrik, maupun suatu bahan yang tanpa mempunyai hambatan. Mudah tidaknya suatu arus mengalir pada suatu penghantar dinyatakan dalam Hukum Ohm. Hukum ini berasal dari hasil percobaan Georg Simon Ohm (1787 – 1854 yang menunjukkan adanya hubungan antara arus, beda potensial dan hambatan: Georg Simon Ohm menjelaskan bahwa “Besar kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar akan selalu berbanding lurus dengan besar beda potensial antara kedua ujung penghantar  dan berbanding terbailk dengan besar hambatannya”. Secara matematis pernaytaaan diatas dapat dinayatakan dalam persamaan sebagai berikut: 

I = V/R

Dimana I merupakan besar kuat arus listrik dalam sebuah penghantar dalam satuan Ampere (A), V merupakan besar tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan Volt (V), sedangkan R merupakan nilai hambatan listrik dalam suatu penghantar yang memiliki satuan ohm.

Persamaan diatas lebih terkenal dengan hukum Ohm dan dalam sistem satuan SI, hambatan dinyatakan dalam ohm. Berdasarkan hukum ohm satuan hambatan dapat dinyatakan dalam volt/ampere, di mana I V/A = 1 Ω . MAka dapat disimpulkan jika beda potensial antara kedua ujung konduktor memiliki nilai sebesar 1 volt dan arus yang mengalir sebesar 1 ampere, maka hambatan dari konduktor itu bernilai 1 ohm.

Menurut hukum Ohm semakin besar tegangan listrik semakin besar pula arus yang mengali dalam rangkaian. Perbandingan antara tegangan listrik dengan kuat arus (I) selalu tetap. Hasil bagi ini dinamakan hambatan listrik atau resistansi. Setiap jenis bahan memiliki hambatan jenis yang berbeda-beda, makin besar hambatan jenis, makin besar pula hambatan listriknya. Berdasarkan kesepakatan fisikawan terdahulu bahwa kemampuan penghantar listrik dapat diklafisikasikan menjadi 3 yaitu konduktor, semi konduktor dan yang terakhir adalah bahan isolator. 

Dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemukan berbagai bahan atau benda yang pemanfaatannya ditentukan berdasarkan sifatnya yang mudah atau sulit menghantarkan listrik. Hampir semua bagian dari alat-alat elektronik atau perlengkapan listrik yang mudah tersentuh tangan atau tubuh kita dibuat dari bahan-bahan yang tidak atau sulit mengalirkan arus listrik. Misalnya, plastik, karet, kaca, adalah bahan-bahan yang tidak atau sulit menghantarkan arus listrik. Bahan-bahan tersebut dinamakan bahan isolator karena memiliki sifat yang dapat mengisolasi listrik dari benda-benda lain. Pada bahan isolator tingkat kestabilan elektronnya lebih tinggi dibandingkan dengan bahan konduktor, sehingga elektron-elektron tersebut ditahan dan sulit keluar dari gaya tarik intinya, Namun sebaliknya jika tujuanya untuk menghantarkan listrik dengan efisiensi yang tinggi maka yang digugunakan merupakan bahan-bahan yang mudah untuk menghantarkan listrik, dan bahan tersebut dinamakan konduktor atau penghantar listrik. Bahan-bahan yang dapat diklasifikasikan sebagai bahan konduktor misalnya adalah jenis tembaga, aluminium, timah, seng, besi dan banyak lagi. Untuk jenis peralatan penangkal petir pada bangunan tinggi biasanya menggunakan bahan jeniss tembaga, ksrena tembaga merupakan salah satu jenis bahan konduktor yang sangat baik. Alasan kenapa tembaga menjadi konduktor yang baik karena inti atom pada tembaga tidak terlalu kuat dalam mengikat elektron-elektronnya, sehingga ketika petir atau tegangan listrik, eletron pada tembaga mudah melepaskan diri dan bergetar, hal inilah yang menyebabkan arus listrik mudah mengalir