Hambatan Listrik: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Kali ini kita akan belajar materi listrik tentang hambatan listrik, yakni seputar pengertian, rumus (r pl a), dan contoh soal hambatan listrik. Istilah ini terbentuk dari dua kata, hambatan dan listrik. Secara sederhana, kita bisa menyebutnya hambatan yang terjadi pada listrik. Artinya, kita akan mempelajari sesuatu yang menjadi penghambat pada listrik. Apakah memang ada penghambat pada listrik? Yah, ada, untuk memahami ini contoh yang paling bagus adalah saat kamu sedang terjebak kemacetan di jalan raya ketika kamu berangkat ke sekolah. Ilustrasi ini agak mirip dengan proses hambatan listrik.

Sewaktu kalian berangkat sekolah, kalian pasti banyak banget menemukan hambatan di tengah jalan yang kadang bikin kesel. Misalnya, jalan yang banyak berlubang, polisi tidur yang tinggi, udara yang panas, hingga lampu merah yang lama banget. Tapi, kita sebagai manusia harus selalu berpikir positif. Ternyata, hambatan seperti polisi tidur dan lampu merah itu ada tujuannya. Untuk mengatur laju arus mobil. Jadi, agar semua kendaran tidak ngebut-ngebutan.  Coba deh kalian bayangkan jika tidak ada lampu merah, pasti banyak terjadi kecelakaan.

Pengertian Hambatan Listrik

Hambatan itu tidak hanya ada sewaktu kita mau berangkat sekolah saja. Ternyata, arus listrik yang mengalir pada kawat juga memiliki hambatan. Saat elektron-elektron mengalir pada suatu kawat, mereka itu seolah-olah diganggu oleh gaya yang tidak kelihatan. Sehingga, akan mempersulit elektron untuk bergerak, dan pada akhirnya akan menghasilakan arus listrik yang kecil. Kemampuan suatu benda untuk menghambat laju aliran elektron atau arus listrik inilah yang disebut dengan hambatan listrik. Bahasa kerennya, disebut resistansi listrik. Sedangkan, alat atau komponen yang berfungsi sebagai penghambat listrik dinamakan resistor.

Hambatan listrik di Fisika, itu ditulis R dengan satuan Ohm. Simbol hambatan listrik pada rangkaian listrik biasanya ditulis dengan bentuk gerigi, kotak, dan persegi panjang. Seperti yang tampak pada gambar berikut ini:

Resistor bisa ditemukan disemua perangkat elektronik yang ada, seperti radio, televisi, lampu, dan smartphone. Ada beberapa faktor yang menentukan besarnya hambatan listrik pada suatu kawat, yaitu

1. Panjang, makin panjang kawatnya maka hambatannya juga makin besar
2. Luas penampang, makin kecil luas penampang, maka hambatannya akan makin besar
3. Jenis kawat, misalnya besi dapat menghantar listrik lebih baik dari tembaga. Dinyatakan dalam besaran hambatan jenis / Resistivitas. Makin kecil nilai hambatan jenis suatu benda, maka benda tersebut dikatakan menghantar listrik lebih baik. Simbol hambatan jenis itu ditulis ρ dengan satuan Ω.meter.
4. Suhu, makin panas suatu kawat, maka hambatannya juga akan semakin besar. 

Rumus Hambatan Listrik

Dari faktor-faktor tersebut, dilahirkanlah sebuah rumus hambatan listrik, para siswa sering menyebutnya dengan rumus r pl a. yaitu:

R = ρ.^L/_A

A =  π . r²

Keterangan

• ρ = Resistivitas / hambatan jenis (Ω.m)
• L = panjang kawat (m)
• A = luas penampang kawat (m²)
• r = jari-jari kawat (m)
• π = 3,14 atau ²²/₇

Karena hambatan listrik dipengaruhi juga oleh suhu, maka rumus hambatan listrik bisa dituliskan juga menjadi:

R₂ = R₁ . (1 + αΔT)
ΔT = T₂ - T₁

Keterangan:

• R₁ = Hambatan awal (Ω)
• R₂ = Hambatan akhir (Ω)
• α  = Koefisien suhu
• ΔT = Perubahan suhu 

Contoh Soal

Berikut ini contoh soal yang berkaitan dengan hambatan listrik:
Soal 1:

Sebuah kawat dengan hambatan jenis 2 x 10^-5 Ω.m. Panjang kawat 5 meter. Apabila luas penampangnya 10^-2 cm², berapakah hambatannya?
Jawab:
Diketahui:

• ρ = 2 x 10^-5 Ω.m
• L = 5 meter
• A = 10^-2 cm² = 10^-6 m² 

Ditanyakan:

• R = ..........? 

Penyelesaian:
R = ρ.^L/_A
    = 2 x 10^-5 .⁵/_10^-6 
     = 100 Ω

Setelah kita mempelajari materi hambatan listrik, ternyata kita tahu bahwa hambatan listrik itu berguna untuk mengatur laju arus listrik agar tidak terlalu besar.

Hubungan Hambatan, Tegangan, dan Arus Listrik

Bagaimana hubungan antara hambatan listrik, tegangan, dan arus listrik? Orang yang pertama menyadari hubungan ketiga variabel ini adalah Georg S. Ohm. Beliau merumuskan bahwa arus listrik akan sebanding dengan beda potensial atau sumber tegangannya, namun berbanding terbaik dengan hambatan konstannya. Pernyataan terkenal inilah yang dikenal dengan hukum Ohm, sering ditulis dengan rumus:

I = ^V/_R

Keterangan:

• I = Kuat arus listrik (A)
• V = Tegangan listrik atau beda potensial (Volt)
• R = Hambatan Listrik (Ω)

Hukum Ohm di atas hanya berlaku pada hambatan listrik yang bernilai konstan atau tetap. Rumus di atas menyatakan kepada kita bahwa semakin besar sumber tegangan listrik, maka semakin besar kuat arus listriknya, begitupun sebaliknya. Kuat arus pada rumus di atas berbanding terbalik dengan hambatan listrik, artinya arus listrik yang mengalir akan besar jika hambatan listriknya kecil, begitupun sebaliknya.

Sekian materi tentang Hambatan Listrik kali ini, semoga bermanfaat.

Pelajari Juga Materi Listrik Lainnya:

• Energi Listrik
• Kuat Arus Listrik
• Listrik Dinamis