12 V pada resistor 4 Ω
plain
V = 12 V, R = 4 ΩArusnya didapat dari hukum Ohm: I = V/R = 12 / 4 = 3 A. Setelah arusnya diketahui, dayanya P = VI = 12 · 3 = 36 W. P = I²R memberi hasil yang sama: 3² · 4 = 36 W.
Kalkulator hukum Ohm
Dua nilai mana pun dari tegangan, arus, hambatan, dan daya menghasilkan dua sisanya.
Terakhir diperbarui
Ingin mengerjakan soal ini tanpa kalkulator?
Kursus fisika Coddy mengajarkan metodenya: kamu mengerjakan setiap soal langkah demi langkah di papan interaktif, dan papan itu memberi tahu langkah mana yang keliru.
Rumus hukum Ohm, dan rumus daya yang menyertainya
Hukum Ohm menghubungkan tiga besaran pada rangkaian sederhana: tegangan V pada sebuah komponen, dalam volt, kuat arus I yang melewatinya, dalam ampere, dan hambatannya R, dalam ohm. Rumusnya V = IR, jadi I = V/R dan R = V/I. Satu ohm sama dengan satu volt per ampere: resistor 4 Ω dengan tegangan 12 V dialiri arus 12 / 4 = 3 A.
Daya adalah laju komponen mengubah energi listrik menjadi panas atau cahaya, dalam watt, dan P = VI. Masukkan V = IR ke rumus itu dan kamu mendapat dua bentuk lain, P = I²R dan P = V²/R. Dengan keempat rumus ini, dua nilai mana pun dari V, I, R, dan P sudah cukup untuk mencari dua sisanya, seperti yang ditunjukkan roda hukum Ohm yang sering dipasang di dinding kelas.
Kalkulator ini melakukan hal itu. Isi dua dari empat kotak dan kosongkan dua lainnya: kalkulator mencari satu kotak kosong dengan rumus yang cocok, lalu memakai jawaban itu untuk mencari yang terakhir, dan menunjukkan rumus yang dipakai di setiap langkah. Milivolt, miliampere, kiloohm, dan kilowatt dikonversi ke volt, ampere, ohm, dan watt lebih dulu, sebagai langkah tersendiri, dan setiap jawaban juga ditampilkan dalam satuan lainnya.
Yang perlu diperhatikan
- V = IR berlaku dalam volt, ampere, dan ohm. Arus dalam miliampere atau hambatan dalam kiloohm harus dikonversi dulu, atau jawabannya meleset dengan faktor 1000.
- Untuk hambatan yang tetap, kuat arus sebanding dengan tegangan: gandakan tegangannya dan arusnya ikut dua kali lipat.
- Daya bertambah sebanding dengan kuadrat arus atau tegangan. Gandakan arus yang melewati resistor yang sama dan P = I²R menjadi empat kali lipat.
- Hukum Ohm menggambarkan konduktor ohmik, yaitu konduktor yang hambatannya tetap saat arusnya berubah, seperti resistor logam pada suhu yang stabil. Lampu pijar dan dioda bukan konduktor ohmik.
- Untuk komponen yang tidak ohmik, R = V/I tetap memberikan hambatannya pada saat itu, tetapi nilainya berubah saat arusnya berubah.
Cara memakai hukum Ohm
Tentukan dua nilai yang kamu ketahui
Dua mana pun dari tegangan, arus, hambatan, dan daya. Label ketel listrik mencantumkan daya dan tegangan; gelang warna resistor menunjukkan hambatannya.
Ubah ke volt, ampere, ohm, dan watt
Miliampere dibagi 1000, kiloohm dikali 1000, kilowatt dikali 1000. 20 mA sama dengan 0,02 A dan 2 kW sama dengan 2000 W.
Pilih rumus yang memuat dua nilaimu dan satu yang dicari
V = IR untuk tegangan, arus, dan hambatan; P = VI, P = I²R, atau P = V²/R kalau ada daya. Susun ulang untuk besaran yang dicari.
Pakai jawaban itu untuk mencari nilai keempat
Setelah tiga dari empat nilai diketahui, rumus mana pun yang memuat nilai terakhir akan memberikannya. Dari V dan I, misalnya, P = VI.
Roda hukum Ohm dalam bentuk tabel
Setiap besaran dari setiap pasangan besaran lainnya. V dalam volt, I dalam ampere, R dalam ohm, P dalam watt.
| Yang dicari | Yang diketahui | Rumus |
|---|---|---|
| Tegangan V | I dan R | V = IR |
| Tegangan V | P dan I | V = P/I |
| Tegangan V | P dan R | V = √(PR) |
| Kuat arus I | V dan R | I = V/R |
| Kuat arus I | P dan V | I = P/V |
| Kuat arus I | P dan R | I = √(P/R) |
| Hambatan R | V dan I | R = V/I |
| Hambatan R | V dan P | R = V²/P |
| Hambatan R | P dan I | R = P/I² |
| Daya P | V dan I | P = VI |
| Daya P | I dan R | P = I²R |
| Daya P | V dan R | P = V²/R |
Contoh soal dan pembahasan
Ketel listrik 2 kW pada 230 V
plain
V = 230 V, P = 2 kW2 kW sama dengan 2000 W. Arusnya I = P/V = 2000 / 230 = 8,70 A, lalu hambatannya R = V/I = 230 / 8,696 = 26,45 Ω. P = V²/R memeriksanya: 230² / 26,45 = 2000 W. Arus sebesar itulah alasan ketel listrik butuh kabel yang lebih tebal daripada lampu.
20 mA melalui resistor 220 Ω
plain
I = 20 mA, R = 220 ΩKonversi dulu: 20 mA = 0,02 A. Lalu V = IR = 0,02 · 220 = 4,4 V pada resistor, dan P = VI = 4,4 · 0,02 = 0,088 W, yaitu 88 mW. Resistor seperempat watt yang umum (250 mW) dapat menanganinya dengan mudah.
Lampu 60 W pada 230 V
plain
V = 230 V, P = 60 WI = P/V = 60 / 230 = 0,261 A, dan R = V/I = 230 / 0,26087 = 881,7 Ω. Itulah hambatan filamen saat menyala. Kalau diukur dengan multimeter saat dingin, hasilnya jauh lebih rendah, karena lampu pijar tidak ohmik: hambatannya naik saat memanas.
Kesalahan umum
- Memasukkan miliampere langsung ke rumus. 20 mA sama dengan 0,02 A; memakai 20 membuat tegangannya seribu kali terlalu besar.
- Lupa bahwa nilai resistor dalam kΩ berarti ribuan ohm. 4,7 kΩ sama dengan 4700 Ω.
- Mengalikan padahal seharusnya membagi. I = V/R, bukan V · R: hambatan yang lebih besar berarti arus yang lebih kecil.
- Melewatkan kuadrat di P = I²R atau P = V²/R. Dengan 3 A melalui 4 Ω dayanya 9 · 4 = 36 W, bukan 12 W.
- Memakai tegangan sumber untuk satu komponen di rangkaian seri. V dalam V = IR adalah tegangan pada komponen itu, yang hanya sebagian dari tegangan sumber.
- Menganggap hambatan lampu pijar, dioda, atau termistor tetap. Hukum Ohm dengan R konstan hanya cocok untuk konduktor ohmik.
FAQ rumus hukum Ohm
Apa bunyi hukum Ohm?
Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus yang mengalir melalui konduktor sebanding dengan tegangan di antara ujung-ujungnya, selama suhunya tetap. Dalam bentuk rumus, V = IR, dengan V dalam volt, I dalam ampere, dan R dalam ohm. Hukum ini dinamai dari Georg Ohm, yang menerbitkannya pada tahun 1827.
Apa rumus hukum Ohm untuk kuat arus dan hambatan?
Susun ulang V = IR. Kuat arusnya I = V/R dan hambatannya R = V/I. Baterai 9 V pada resistor 3 kΩ mengalirkan 9 / 3000 = 0,003 A, yaitu 3 mA.
Bagaimana menghitung daya dari tegangan dan arus?
P = VI, dalam watt kalau V dalam volt dan I dalam ampere. Kalau yang kamu ketahui adalah hambatannya, bukan salah satu dari keduanya, pakai P = I²R atau P = V²/R. Ketiganya memberi jawaban yang sama untuk komponen yang sama.
Apa itu roda hukum Ohm?
Lingkaran yang dibagi menjadi empat bagian, masing-masing untuk V, I, R, dan P, berisi dua belas rumus yang memberikan setiap besaran dari dua besaran lainnya. Tabel di halaman ini memuat dua belas rumus yang sama.
Apa itu konduktor ohmik?
Konduktor yang hambatannya tetap, sehingga grafik arus terhadap tegangan berupa garis lurus yang melalui titik nol. Resistor logam pada suhu yang stabil bersifat ohmik. Lampu pijar tidak, karena hambatannya naik saat memanas, begitu pula dioda, yang hampir tidak menghantarkan arus ke satu arah.
Apakah hukum Ohm berlaku untuk arus AC?
Untuk resistor biasa, ya, dengan nilai RMS tegangan dan arusnya. Tegangan listrik rumah, 220 V di Indonesia atau 230 V dan 120 V di negara lain, sudah merupakan nilai RMS, itulah sebabnya contoh ketel listrik berlaku. Kumparan dan kapasitor membutuhkan impedansi, yang tidak dicakup kalkulator ini.
Apa satuan hambatan?
Ohm, Ω. Satu ohm sama dengan satu volt per ampere: hambatan 1 Ω mengalirkan arus 1 A saat diberi tegangan 1 V. Resistor sering ditandai dalam kiloohm (1 kΩ = 1000 Ω) atau megaohm (1 MΩ = 1 000 000 Ω).
