Apa itu Resistansi: Definisi, Rumus dan Hukum
Aliran elektron dalam suatu material menghasilkan listrik. Elektron-elektron ini tidak bergerak dalam lintasan lurus tetapi harus mengalami tumbukan atau tabrakan. Berdasarkan jumlah listrik yang dapat dilewati material, semua material dikategorikan sebagai Konduktor, Semikonduktor, dan Isolator.
Konduktor memungkinkan aliran listrik bebas. Tetapi pada material seperti semikonduktor dan isolator, listrik mengalami gaya tertentu yang melawan aliran bebas elektron. Gaya ini disebut sebagai hambatan atau resistansi.
Ada hukum yang berbeda. Material yang propertinya digunakan dalam rangkaian dikenal sebagai Resistor. Resistor hadir dalam berbagai jenis dan bahan. Berbagai faktor lingkungan juga mempengaruhi ketahanan material.
Apa itu Resistansi?
Definisi: Ini adalah gaya perlawanan yang dialami oleh elektron yang mengalir di beberapa zat. ini menentang aliran listrik dalam suatu material. Ketika arus satu ampere mengalir melalui material yang memiliki beda potensial satu volt di atasnya, maka resistansi material itu dikatakan satu Ohm.
Hukum dasar untuk mengukur ini adalah Hukum Ohm. Menurut hukum ini, arus yang mengalir pada suatu material berbanding terbalik dengan materialnya jika tegangannya konstan. Hukum ini dinyatakan sebagai V = IR, di mana V adalah tegangan atau beda potensial di seluruh material, I adalah arus yang mengalir melalui material dan R adalah resistansi yang ditawarkan oleh material.
SI unit resistansi diwakili oleh simbol Ω Yunani. Beberapa material dengan propertinya digunakan dalam rangkaian listrik. Bahan-material ini dikenal sebagai Resistor. Resistor tersedia dalam berbagai bentuk dan nilai. Simbol resistansi dari resistor diberikan di bawah ini.
Rumus Resistansi untuk menghitung material dapat diturunkan dari hukum Ohm. Karena resistansi atau hambatan listrik suatu material bergantung pada tegangan melintasi material dan arus yang mengalir melalui material, rumus untuk ini dapat diberikan sebagai penurunan tegangan pada material per unit ampere arus yang mengalir melaluinya. yaitu R = V / I.
Dalam rangkaian listrik DC ketika arus digandakan, resistansi dibelah dua dan jika ini digandakan maka arus dipotong menjadi dua. Aturan ini juga bisa dilihat pada rangkaian kelistrikan AC frekuensi rendah seperti sistem rumah tangga kita. Peningkatan nilainya menghasilkan panas sehingga memanaskan sistem dan menyebabkan kerusakan jika tidak diperiksa secara teratur.
Dalam rangkaian listrik ketika resistor dihubungkan secara seri, resistansi total dihitung sebagai jumlah dari semua resistor individu. Misalnya ketika ketiga resistor dengan R1, R2, dan R3 dihubungkan secara seri maka resistansi total rangkaian diberikan sebagai R = R1 + R2 + R3.
Ketika resistor dihubungkan secara paralel maka resistansi total diberikan sebagai jumlah kebalikan dari resistansi. Misalnya, ketika tiga resistor dengan nilai R1, R2, dan R3 dihubungkan secara paralel, resistansi total dalam rangkaian diberikan sebagai 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
Hukum Resistansi
Resistansi suatu bahan bervariasi tergantung pada sifat bahan dan kondisi lingkungan. Hukum resistansi atau hambatan memberikan empat faktor di mana material bergantung.
Hukum Pertama
Hukum Pertama disini menyatakan bahwa (bahan konduktif berbanding lurus dengan panjang bahan). Menurut hukum ini, resistansi material meningkat dengan bertambahnya panjang material dan berkurang seiring dengan penurunan panjang material. yaitu
R ∝ L —– (1)
Hukum Kedua
Hukum Kedua disini menyatakan bahwa (bahan konduksi berbanding terbalik dengan luas penampang bahan material). Menurut hukum ini, materialnya meningkat dengan penurunan luas penampang konduktor dan berkurang dengan peningkatan luas penampang.
Dengan ini dapat disimpulkan bahwa kawat tipis memiliki nilai resistansi atau tahanan yang lebih besar dibandingkan dengan kawat lebar dengan luas penampang yang lebih besar. Yaitu
R ∝ 1 / A —- (2).
Hukum Ketiga
Hukum Ketiga disini menyatakan bahwa (bahan yang melakukan tergantung pada sifat bahan material). Menurut hukum ini, nilai resistansi material berbeda-beda tergantung pada jenis materialnya. Dua kabel yang terbuat dari bahan berbeda dan memiliki panjang serta luas penampang yang sama akan memiliki nilai yang berbeda. Beberapa material menawarkan konduksi listrik yang baik memiliki nilai yang lebih rendah.
Hukum Keempat
Hukum Keempat disini menyatakan bahwa (bahan penghantar bergantung pada suhunya). Menurut hukum ini ketika suhu konduktor logam dinaikkan, nilainya juga meningkat.
Dari hukum pertama, kedua dan ketiga, resistansi suatu material dapat diberikan sebagai R ∝ L / A
yaitu R = ρL / A
dimana ρ dikenal sebagai konstanta resistivitas atau koefisien resistansi. Ia juga dikenal sebagai ketahanan spesifik material. Satuannya adalah Ohm-meter. Dengan demikian, mengetahui panjang, luas penampang dan material kawat dapat dihitung.
Perak adalah konduktor terbaik tetapi karena biayanya yang tinggi, perak tidak disukai untuk sirkuit rumah tangga. Untuk sebagian besar aplikasi rumah tangga, kabel tembaga dan aluminium digunakan karena lebih murah dan juga memberikan konduktivitas yang sesuai.
Resistivitas menunjukkan kemampuan konduksi material. Peningkatan suhu meningkatkan nilai resistivitas material. Jadi resistivitas tergantung pada struktur elektronik dan suhu material.
Bahan atau material dengan nilai resistansi yang lebih rendah menawarkan konduktivitas yang baik. Resistor adalah komponen rangkaian listrik yang umum dan paling banyak digunakan. Mereka tersedia dengan nilai yang berbeda.
Resistor yang tersedia di pasaran memiliki pita atau strip warna yang dicat di atasnya. Nilai sebuah resistor dapat diketahui dengan menggunakan pita-pita berwarna ini.
Isolator merupakan bahan yang memiliki nilai resistansi tak terhingga sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui suatu bahan isolator.