Kalkulator Hukum Ohm - Hitung Tegangan, Arus & Resistansi

Kalkulator hukum Ohm mencari tegangan, arus, atau resistansi dalam rangkaian listrik ketika dua nilai lainnya diketahui. Kalkulator ini menerapkan hukum Ohm, yaitu aturan yang menghubungkan ketiga besaran tersebut: tegangan sama dengan arus dikalikan resistansi, ditulis sebagai V = I × R.

Arti tegangan, arus, dan resistansi

Tegangan (V) adalah dorongan listrik yang menggerakkan elektron melalui rangkaian. Tegangan diukur dalam volt.

Arus (I) adalah laju aliran elektron melewati suatu titik dalam rangkaian. Arus diukur dalam ampere, yang sering disingkat amp (A).

Resistansi (R) adalah seberapa besar suatu bahan menghambat aliran arus. Resistansi diukur dalam ohm (Ω).

Perbandingan yang umum menggunakan air di dalam pipa. Tegangan bekerja seperti tekanan air. Arus bekerja seperti laju aliran. Resistansi berperan seperti tingkat kesempitan pipa. Tekanan yang lebih besar atau pipa yang lebih lebar meningkatkan aliran. Penyempitan yang lebih besar menguranginya.

Rumus hukum Ohm

Rumus dasarnya adalah:

V = I × R

Dua bentuk lainnya diperoleh dengan mengubah susunan rumus tersebut:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

Ketiga rumus tersebut menggambarkan hubungan yang sama. Rumus yang digunakan bergantung pada nilai yang belum diketahui.

Cara menghitung tegangan

Kalikan arus dengan resistansi.

V = I × R

Contoh: suatu rangkaian memiliki arus sebesar 2 A dan resistansi sebesar 5 Ω. V = 2 × 5 = 10 V

Cara menghitung arus

Bagilah tegangan dengan resistansi.

I = V ÷ R

Contoh: suatu rangkaian memiliki tegangan sebesar 12 V dan resistansi sebesar 4 Ω. I = 12 ÷ 4 = 3 A

Cara menghitung resistansi

Bagilah tegangan dengan arus.

R = V ÷ I

Contoh: suatu rangkaian memiliki tegangan sebesar 9 V dan arus sebesar 3 A. R = 9 ÷ 3 = 3 Ω

Contoh: menentukan ukuran resistor untuk LED

Baterai 9 V memberi daya pada LED yang membutuhkan arus 20 mA (0,02 A) dan memiliki penurunan tegangan maju sebesar 2 V. Resistor yang dipasang seri dengan LED harus menyerap sisa tegangan.

Tegangan pada resistor: 9 V − 2 V = 7 V

Resistansi yang diperlukan: R = 7 ÷ 0,02 = 350 Ω

Karena 350 Ω bukan ukuran resistor standar, perakit akan memilih nilai umum terdekat, seperti 330 Ω atau 390 Ω.

Cara menggunakan kalkulator

Kalkulator ini memiliki tiga bidang: Tegangan (V), Arus (I), dan Resistansi (R). Pengguna mengisi tepat dua bidang dan membiarkan bidang ketiga kosong. Kalkulator menghitung nilai yang belum diketahui, membulatkannya hingga dua angka di belakang koma, dan menampilkan rumus yang digunakannya.

Mengisi ketiga bidang, atau kurang dari dua bidang, menghasilkan galat yang meminta tepat dua nilai. Angka negatif ditolak karena tegangan, arus, dan resistansi di sini dianggap bernilai nol atau lebih. Apa pun yang bukan angka biasa, seperti teks atau angka yang terlalu besar untuk direpresentasikan, ditolak dengan cara yang sama. Jika dua nilai yang dimasukkan menyebabkan pembagian dengan nol, seperti saat menghitung arus dengan resistansi 0 Ω, kalkulator menampilkan galat, bukan hasil yang tidak terdefinisi.

Batasan hukum Ohm

Hukum Ohm berlaku untuk bahan ohmik: konduktor, seperti kebanyakan kawat logam dan resistor, yang arusnya meningkat berbanding lurus dengan tegangan. Hukum ini tidak berlaku secara langsung pada komponen seperti dioda, LED, atau transistor karena arusnya tidak meningkat secara linear terhadap tegangan.

Hukum ini juga mengasumsikan suhu yang tetap karena resistansi pada banyak bahan berubah ketika bahan tersebut memanas. Untuk rangkaian arus bolak-balik (AC), insinyur menggunakan impedansi, bukan resistansi biasa, karena kapasitor dan induktor menimbulkan pengaruh yang bergantung pada frekuensi.

Sejarah

Georg Simon Ohm (1789–1854), seorang fisikawan Jerman, menerbitkan hubungan ini pada 1827 setelah mengukur perubahan arus pada kawat dengan panjang dan bahan yang berbeda. Ilmuwan lain pada awalnya meragukan temuannya. Royal Society kemudian mengakui karyanya dengan Medali Copley pada 1841. Pada 1881, sebuah kongres internasional insinyur listrik menamai satuan resistansi sebagai ohm untuk menghormatinya.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apa arti hukum Ohm secara sederhana?

Hukum Ohm adalah aturan bahwa tegangan sama dengan arus dikalikan resistansi: V = I × R. Menaikkan tegangan atau menurunkan resistansi akan meningkatkan arus.

Apa saja tiga rumus hukum Ohm?

V = I × R untuk tegangan, I = V ÷ R untuk arus, dan R = V ÷ I untuk resistansi. Masing-masing merupakan pengubahan susunan dari hubungan yang sama.

Apa contoh nyata hukum Ohm?

Menentukan ukuran resistor pembatas arus untuk LED. Dengan catu daya 5 V, LED dengan penurunan tegangan maju 2 V, dan arus target 20 mA, resistansi yang diperlukan adalah (5 − 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.

Apakah hukum Ohm berlaku untuk rangkaian AC?

Tidak secara langsung. Rangkaian AC menggunakan impedansi, bukan resistansi biasa, karena kapasitor dan induktor merespons secara berbeda bergantung pada frekuensi arus.

Apakah hukum Ohm berlaku untuk setiap komponen?

Tidak. Hukum ini berlaku untuk bahan ohmik, seperti resistor biasa dan sebagian besar kawat. Hukum ini tidak berlaku untuk dioda, LED, atau transistor karena arusnya tidak meningkat secara linear terhadap tegangan.

Mengapa tegangan, arus, dan resistansi memerlukan satuan yang berbeda?

Karena ketiganya mengukur besaran fisika yang berbeda. Volt mengukur tekanan listrik, ampere mengukur laju aliran, dan ohm mengukur hambatan terhadap aliran tersebut. Mencampuradukkan satuan dalam perhitungan menghasilkan jawaban yang salah meskipun rumusnya benar.