Hukum Ohm: Fondasi Analisis Rangkaian Listrik

Dalam kajian teknik elektro, Hukum Ohm merupakan prinsip dasar yang menjelaskan hubungan kuantitatif antara tegangan (voltage), arus (current), dan hambatan (resistance). Konsep ini menjadi fondasi dalam analisis rangkaian listrik, baik pada level pendidikan dasar hingga rekayasa sistem tenaga dan elektronika modern.

Georg Simon Ohm dan Lahirnya Hukum Ohm

Hukum Ohm diperkenalkan oleh fisikawan Jerman, Georg Simon Ohm, pada tahun 1827 melalui publikasinya yang berjudul Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet. Dalam penelitiannya, Ohm menemukan bahwa arus listrik yang mengalir melalui suatu konduktor berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatan konduktor tersebut.

Rumus Matematis Hukum Ohm

Secara matematis, Hukum Ohm dinyatakan sebagai:

Dengan:

• V (Volt) = Tegangan listrik

• I (Ampere) = Arus listrik

• R (Ohm) = Hambatan listrik

Rumus ini juga dapat diturunkan menjadi:

$$I = \frac{V}{R}$$ $$R = \frac{V}{I}$$

Hubungan ini menunjukkan bahwa:

• Jika tegangan meningkat, arus meningkat (dengan R konstan).

• Jika hambatan meningkat, arus menurun (dengan V konstan).

Secara analogi, hubungan ini sering dianalogikan dengan aliran air:

• Tegangan → tekanan air

• Arus → debit aliran air

• Hambatan → penyempitan pipa

Semakin besar tekanan (tegangan), semakin besar aliran (arus). Namun jika pipa menyempit (hambatan besar), maka aliran akan berkurang.

Contoh Perhitungan Hukum Ohm

Contoh 1:
Sebuah resistor memiliki hambatan 10 Ω dan diberi tegangan 20 V. Berapa arus yang mengalir?

$$I = \frac{V}{R} = \frac{20}{10} = 2 \text{ Ampere}$$

Contoh 2:
Sebuah rangkaian dialiri arus 0,5 A dengan tegangan 12 V. Berapa nilai resistansinya?

$$R=\frac{V}{I}=\frac{12}{0,5}=24\text{ Ω}$$