Tentang Hukum Ohm

George Simon Ohm (1789-1854), seorang guru berkebangsaan Jerman mempublikasikan hasil eksperimennya pada tahun 1827. Publikasi tersebut merupakan hasil dari rangkaian eksperimen hingga menghasilkan hubungan antara arus yang mengalir disepanjang penghantar dan beda potensial yang terjadi antara ujung-ujung penghantar tersebut. Lahirlah Hukum Ohm.

Hukum Ohm adalah kaidah yang paling basic di dunia kelistrikan. Jadi penting banget buat siapapun yang mempelajari rangkaian listrik untuk memahami Hukum Ohm Ini. FYI, Walaupun namanya ada embel-embel \\\’hukum\\\’, tapi itu ngga termasuk dalam Hukum Fisika cuy. Nanti kita cari tau kenapanya ya.

Meskipun hukum ini adalah \\\’hukum\\\’ yang paling diketahui di dunia kelistrikan, tapi masih banyak yang salah paham mengenai prinsip kerjannya.

Anyway.

Eksperimen Ohm pada waktu itu bisa dibilang sangat sederhana kalau diterapin pake standar sekarang. Malah praktikum ini udah diperkenalkan di pelajaran IPA anak SD. So, walaupun simple, eksperimen ini susah banget buat diuji coba pada awal abad ke-19. Jaman dulu belum ada tuh multimeter yang di jual di toko listrik atau di toko online. Jadi untuk memastikan ada tidaknya arus listrik, Ohm harus menyentuh penghantarnya pake tangan kosong. Kalo kesetrum berarti ada arus yang mengalir. Brutal.

Selain keterbatasan alat ukur, jaman dulu juga belum dikenal satuan standar unit untuk besaran listrik. Mungkin Ohm bakalan terharu ya kalo tau namanya dijadiin satuan unit untuk resistansi.

Singkat cerita, Ohm menemukan bahwa setiap tegangan yang dihubungkan dengan penghantar akan mengalirkan arus dengan nilai yang konstan. Percobaan lebih lanjut menunjukan pada suhu dan faktor lain yang sama, besar arus yang mengalir di penghantar akan berbanding secara proporsional dengan variasi besarnya nilai tegangan yang dihubungkan pada penghantar.

Jadi, kalau tegangannya dinaikkan dua kali lipat, arusnya juga naik dua kali lipat. Kalau tegangannya diturunkan setengahnya, arusnya juga turun setengahnya, dst, dst.

Eksperimen tersebut menghasilkan pernyataan yang berbunyi \\\”Besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan tegangan yang diterapkan kepadanya\\\”.

Pada waktu itu, Ohm yakin kalau temuannya itu berlaku pada semua jenis konduktor. Sehingga dia percaya kalau \\\’hukum\\\’nya itu universal. Setelah dilakukan eksperimen lebih lanjut, Ohm keliru. Temuannya kurang tepat untuk disebut hukum yang berlaku secara universar karena beberapa syarat ketentuan berlaku.

Tidak Universal

Saya masih ingat waktu SD dulu guru IPA pernah melakukan demo di kelas tentang Hukum Ohm ini. Peralatan yang dibutuhin cukup sederhana. Resistor, kabel, baterai dan multimeter. Dengan merangkain komponen tersebut seperti diagram di bawah.

Dengan meningkatkan beda potensial pada resistor secara bertahap, arus juga meningkat secara bertahap sehingga menghasilkan grafik linier seperti dibawah.

Seperti yang terlihat, grafik di atas menunjukan hubungan yang linier antara arus dengan beda potensial atau tegangan. Hasil berupa grafik inilah yang membuat Ohm yakin dengan teorinya dan menghasilkan Hukum Ohm.

Tapi sayangnya teori itu tidak berlaku universal. Misal jika resistor karbon diganti dengan lampu bohlam pijar dengan material elemen dari wolfram. Grafik yang dihasilkan akan berupa garis lengkung.

Alasannya adalah karena arus yang mengaliri lampu akan menghasilkan panas tinggi sehingga nilai resistansi dari material wolfram terjadi perubahan sehingga hubungan antara arus dan tegangan tidak linier lagi sehingga tidak lagi mengikuti hukum Ohm.

Karena alasan tersebut penamaan Hukum Ohm tidak sepenuhnya tepat. Lebih dari itu, Hukum Ohm sudah menjadi pegangan sakral di dunia elektro untuk memahami karakteristik elektris sautu rangkaian.

Hukum Ohm dan Resistansi

Ketika melakukan eksperimennya, Ohm menemukan kalau setiap menggunakan penghantar yang berbeda akan menghasilkan rasio antara tegangan dan arus yang berbeda juga. Rasio inilah yang kemudian dia simpulkan merupakan bagian dari sifat elektris suatu penghantar.

Ohm kemudian menyebut rasio ini dengan istilah \\\’hambatan\\\’ atau resistansi. Berkat temuan ini semenjak tahun 1917 nama Ohm dijadikan satuan internasional untuk resistansi.

Resistansi itu sendiri didefinisikan sebagai \\\’hambatan listrik antara dua titik pada penghantar, sehingga ketika diberikan beda potensial sebesar 1 volt antara dua titik tersebut akan menghasilkan arus yang mengalir sebesar 1 ampere\\\’.

Persamaan di atas sering disebut persamaan hukum ohm. Pernyataan ini kurang keliru sebenarnya karena persamaan tersebut merupakan turunan dari definisi satuan Ohm, bukan dari Hukum Ohm itu sendiri. Dan persamaan itu berlaku untuk semua jenis beban, terlepas dari beban tersebut mengikuti hukum ohm yang linier atau tidak

Terima kasih sudah membaca.