Resistansi, Resistivitas, dan Hukum Ohm
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| resistance/rɪˈzɪstəns/ | hambatan |
| resistivity/ˌriːzɪˈstɪvəti/ | hambatan jenis |
| ohms/əʊmz/ | ohm |
Mengapa kawat tipis menjadi panas sementara kawat tebal tetap dingin?
- Dorong arus yang sama melalui kawat tipis dan ia memanas dengan cepat.
- Kawat tipis melawan aliran lebih banyak — ia memiliki hambatan lebih besar.
- Hambatan adalah seberapa sulit komponen membuat muatan untuk melewatinya.
- Dua ide menjalankan pelajaran ini: Hukum Ohm dan resistivitas.
Hukum Ohm: V = IR
- Untuk banyak bahan, tegangan dan arus berbanding lurus: $V = IR$.
- Konstanta $R$ adalah hambatan, dalam satuan ohm ($\Omega$).
- Pada grafik $I$–$V$ ini adalah garis lurus melalui titik asal.
- Diurutkan ulang: hambatan lebih besar berarti arus lebih kecil untuk tegangan tertentu.
Jejakkan garis I–V
Ubah tegangan pada resistor dan lihat arus mengikuti garis lurus.
Hukum Ohm menghubungkan tegangan, arus dan hambatan sebagai:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$V = IR$ untuk perangkat ohmik.
Sebuah sumber $9\ \text{V}$ menggerakkan $3\ \text{A}$ melalui resistor. Temukan $R$ (dalam Ω).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$R = V/I = 9/3 = 3\ \Omega$.
Resistivitas: bahan dan bentuk
- Hambatan bergantung pada bentuk kawat dan bahannya: $R = \dfrac{\rho L}{A}$.
- Resistivitas $\rho$ adalah penolakan alami bahan terhadap aliran.
- Kawat lebih panjang → hambatan lebih besar; kawat lebih tebal ($A$ lebih besar) → hambatan lebih kecil.
- Tembaga memiliki $\rho$ rendah (konduktor baik); nikelum memiliki $\rho$ tinggi (pemanas).
Menggunakan $R = \rho L/A$, kawat yang lebih panjang, lebih tipis memiliki:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Panjang lebih banyak dan luas penampang lebih sedikit keduanya meningkatkan $R = \rho L/A$.
Penentangan sendiri material terhadap arus, simbol $\rho$, adalah ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Resistivitas $\rho$ adalah sifat material dalam $R = \rho L/A$.
Ohmik vs non-Ohmik
- Perangkat Ohmik mempertahankan $R$ konstan — garis lurus $I$–$V$.
- Perangkat non-Ohmik (bohlam, dioda) melengkungkan garis tersebut.
- Filamen bohlam memanas, sehingga hambatannya naik seiring arus.
- Selalu periksa apakah $R$ benar-benar konstan sebelum menggunakan $V = IR$ secara membabi buta.
Bohlam filamen adalah non-ohmik — hambatannya naik saat memanaskan.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Filamen panas memiliki hambatan lebih tinggi, sehingga garis I–V-nya melengkung.
Pilih semua pernyataan benar tentang hambatan.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Ohmik V=IR, R=ρL/A, logam naik dengan suhu. Bohlam dan diode adalah non-ohmik.
Suhu penting
- Dalam logam, atom yang lebih panas mengguncang elektron lebih kuat.
- Jadi hambatan logam meningkat dengan suhu.
- Itulah mengapa hambatan dingin bohlam jauh di bawah hambatan saat menyala.
- Beberapa bahan melakukan sebaliknya, dan beberapa kehilangan semua hambatan (superkonduktor).
Baterai $12\ \text{V}$ mendorong $3\ \text{A}$ melalui resistor. Temukan $R$.
- $R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{12}{3} = 4\ \Omega$.
- Gandakan tegangan dan (jika ohmik) arus juga berlipat ganda.
Hukum Ohm $V = IR$ hanya berlaku untuk perangkat ohmik dengan $R$ konstan. Bohlam atau dioda adalah non-ohmik — hambatannya berubah, sehingga grafiknya $I$–$V$ adalah kurva, bukan garis. Jangan asumsikan $R$ tetap untuk perangkat tersebut.
Hambatan menahan arus: Hukum Ohm $V = IR$ (ohm), garis lurus $I$–$V$ untuk perangkat ohmik. Resistivitas memberikan $R = \rho L/A$ — lebih panjang dan lebih tipis berarti hambatan lebih besar. Dalam logam, hambatan naik dengan suhu.