Hukum Ohm dan Perhitungan Daya

1. Dari konsep menuju hitungan

Kita sudah tahu bahwa tegangan merupakan beda potensial dan arus merupakan aliran muatan. Sekarang kita mempelajari hubungan keduanya pada resistor ohmik.

Analogi tekanan, aliran, dan hambatan air untuk mengingat Hukum Ohm.

2. Mengenal Hukum Ohm

Jika hambatan tetap, makin besar tegangan maka makin besar arus. Jika tegangan tetap, makin besar hambatan maka makin kecil arus.

Tiga bentuk Hukum Ohm

V = I × R

Mencari arus: I = V / R.

Mencari hambatan: R = V / I.

Contoh: resistor 8Ω diberi 24V DC. Arusnya 24 / 8 = 3A.

3. Menghitung daya

Daya listrik pada rangkaian DC ideal adalah hasil kali tegangan dan arus.

Rumus daya

P = V × I

Diketahui: adaptor mengeluarkan 12V dengan arus aktual 2A.

Hitung: P = 12 × 2.

Hasil: 24W pada sisi DC. Rating arus maksimum adaptor bukan selalu arus aktual yang digunakan beban.

4. Hubungan daya dan hambatan

Dengan Hukum Ohm, pada resistor dapat diperoleh dua bentuk lain.

Daya pada resistor

P = I² × R = V² / R

Contoh: sebuah resistor 10Ω dialiri arus 0,2A.

Hitung: P = (0,2)² × 10 = 0,4W.

Resistor harus memiliki rating daya yang cukup dan margin sesuai desain.

5. Mengapa kabel bisa panas?

Setiap penghantar memiliki hambatan. Ketika arus melewatinya, sebagian energi listrik berubah menjadi panas. Karena itu ukuran kabel, suhu, dan pengaman arus harus dipilih sesuai desain instalasi.

6. Menghitung energi

Energi listrik

kWh = W × jam / 1000

Contoh: perangkat 50W dipakai 8 jam sehari selama 30 hari.

Hitung: 50 × 8 × 30 / 1000.

Hasil: 12 kWh.

7. Latihan

Resistor 5Ω diberi tegangan 20V DC. Berapa arusnya?
Perangkat DC 12V memakai arus 1,5A. Berapa dayanya?
Lampu 20W menyala selama 5 jam. Berapa energi dalam kWh?

Cobalah simulator Hukum Ohm di bawah artikel untuk mengecek jawaban pertama.

Rumus di sini terutama diterapkan pada rangkaian DC dan resistor ideal. Daya nyata sistem AC dapat memerlukan perhitungan faktor daya.

Studi kasus: Dua kali tegangan, apa yang berubah?

Untuk resistor ideal yang tetap, menaikkan tegangan dari 6V ke 12V membuat arus dua kali lebih besar. Daya menjadi empat kali lebih besar karena P = V²/R. Itulah mengapa komponen bisa panas atau rusak jika sumber salah, walaupun konektornya cocok.

🧠 Coba jawab: 12V pada resistor 6Ω menghasilkan arus...

2A. I = V/R = 12/6 = 2A.