Hukum Ohm

Elektron dapat mengalir melalui sebuah penghantar yang bersifat konduktor. Pada suatu rangkaian listrik, elektron yang mengalir itu disebut dengan arus listrik. Arus listrik dapat mengalir di kabel-kabel dan alat listrik dalam suatu rangkaian apabila terdapat sebuah sumber listrik, misalnya sebuah baterai, aki atau generator. Suatu tekanan pada sumber listrik yang mendorong elektron untuk mengalir dari kutub negatif ke kutub positif disebut dengan tegangan listrik.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat diketahui bahwa besarnya arus listrik ditentukan oleh seberapa besar tegangan listrik yang dikandung oleh suatu sumber listrik. Namun ternyata tidak hanya tegangan, ada sesuatu yang lain yang juga mempengaruhi besarnya arus listrik.

Hal juga mempengaruhi besarnya arus listrik yang mengaliri rangkaian listrik adalah nilai tahanan listrik atau resistansi, yang disimbolkan dengan huruf R. Apa sebenarnya tahanan listrik tersebut? Jadi, bahan konduktor yang digunakan untuk mengalirkan elektron pada rangkaian listrik ternyata tidak benar-benar 100% persen menghantarkan listrik. Masing-masing bahan masih memiliki sifat untuk menahan aliran listrik itu dengan kekuatan tertentu. Kekuatan untuk menahan atau menghambat arus listrik pada bahan tertentu disebut dengan tahanan listrik atau resistansi.

Dengan demikian kuat arus listrik tergantung pada berapa besar tegangan listriknya, yang kemudian dibagi oleh nilai tahanan listrik pada rangkaian tersebut. Fenomena tersebut diteliti oleh seorang ilmuwan dari Jerman bernama Georg Simon Ohm pada tahun 1827, sehingga dikenal dengan sebutan Hukum Ohm.

Hukum Ohm dapat ditulis dengan rumus matematika sebagai berikut:

I = V/R

Masing-masing besaran listrik tersebut dapat dijelaskan dengan menggunakan tabel berikut:

Dengan menggunakan prinsip pada Hukum Ohm di atas kalian dapat mengetahui nilai tahanan listrik dengan menggunakan nilai tegangan dan arus yang mengalir. Demikian juga nilai arus dapat dihitung jika kita telah mengetahui nilai tegangan listrik dan tahanan listriknya.

Sebagai contoh arus listrik yang mengalir di suatu rangkaian sebesar 0,5 A, menggunakan dua baterai 1,5 volt yang disusun seri. Berapa nilai resistansinya? (coba kalian hitung) 

Dalam dunia elektronika, perusahaan listrik telah membuat suatu elemen kelistrikan yang disebut resistor yang berfungsi untuk memberikan tahanan pada nilai tertentu pada suatu rangkaian listrik. Kalian tentu pernah melihat resistor seperti pada gambar berikut.

(Sumber gambar : https://upload.wikimedia.org/)

Usaha dan Pesawat Sederhana

Dalam kehidupan sehari-hari kata usaha biasanya diberikan untuk semua aktivitas dalam rangka menyelesaikan sebuah permasalahan. Usaha juga diberikan untuk aktivitas yang dapat mendatangkan uang, misalnya badan usaha. Saat ini kita sedang membahas fisika, maka usaha memiliki makna khusus yang telah disepakati oleh para ahli.

Usaha diberikan pada suatu gaya yang dapat menyebabkan perpindahan suatu benda. Misalnya anda mendorong bangku sehingga bergeser sejauh satu meter. Dikatakan anda telah melakukan usaha. Tapi jika gaya dorong tersebut tidak membuat meja berpindah (misalnya karena terlalu berat), maka usahanya bernilai nol dan anda dikatakan belum melakukan usaha. Itulah usaha dalam pembahasan fisika, intinya gaya harus dapat memindahkan suatu benda.

Selain itu, untuk dikatakan sebagai suatu usaha maka arah perpindahan harus sama dengan arah gaya. Jika arah perpindahan tidak sama dengan arah gaya maka usaha tersebut pasti tidak dilakukan oleh gaya itu, tetapi oleh gaya lain yang belum kita perhitungkan.

Karena itulah usaha (dalam bahasa inggris work) dapat dirumuskan sebagai berikut:

W = F x S

Dimana W adalah usaha dengan satuan Joule, F adalah gaya dengan satuan Newton dan S adalah perpindahan dengan satuan meter.

(Gambar : https://1.bp.blogspot.com)

Dalam kehidupan sehari-hari manusia seringkali menggunakan alat yang dapat membantu mereka untuk melakukan suatu pekerjaan. Dengan alat tersebut (yang disebut dengan pesawat atau mesin) usaha dapat dilakukan dengan lebih menghemat gaya yang harus dikeluarkan oleh seseorang. 

Saat ini dengan perkembangan ilmu pengetahuan manusia telah banyak membuat pesawat atau mesin yang canggih, mulai dari mesin kendaraan hingga mesin industri. Namun kita hanya akan membahas pesawat sederhana, yang telah dipakai oleh manusia sejak zaman kuno karena alat-alat tersebut bahannya telah banyak tersedia di alam dan mudah sekali dibuat.

1. Bidang Miring

Adalah pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan barang ke tempat yang lebih tinggi. Misalnya seorang menggunakan papan sebagai bidang miring untuk memindahkan barang ke atas truk, seperti pada gambar.

2. Baji

Adalah pesawat sederhana dengan bentuk mirip dengan bidang miring namun dengan ukuran yang kecil dan mudah dibawa kemana-mana. Fungsi utamanya adalah untuk memisah atau memotong barang. Sebagai contoh adalah kapak, pisau dan pasak. Gaya diberikan pada bagian yang tumbul sehingga bagian  yang lancip atau tajam akan dapat memisahkan, menembus atau memotong benda.

3. Pengungkit

Pengungkit adalah pesawat sederhana yang berfungsi juga untuk memindahkan barang namun dengan prinsip memanfaatkan titik tumpu pada pesawat sehingga gaya yang diperlukan menjadi lebih sedikit dari biasanya.

Terdapat tiga bagian pada pengungkit yang harus diperhatikan. Yang pertama adalah lengan kuasa, yaitu bagian pada pengungkit dimana gaya diberikan. Kedua adalah lengan beban yaitu bagian pada pengungkit sebagai tempat beban yang harus dipindah dan yang ketiga adalah titik tumpu, yaitu bagian pada pesawat dimana lengan kuasa bertumpu ketika bekerja.

(Sumber Gambar: https://belajarmandiriyuk.com)