RumusHitung.com – Halo sobat, bagaimana kabar kalian? Semoga tetap semangat dan sehat selalu. Dalam pembelajaran kali ini, rumushitung akan membahas tentang hambatan pada kawat penghantar.
Definisi
Kawat penghantar yang digunakan pada kawat listrik pasti memiliki hambatan, meskipun nilainya kecil.
Hambatan suatu kawat penghantar dipengaruhi oleh panjang kawat, hambatan jenis kawat, dan luas penampang pada kawat. Secara matematisnya, bisa ditulis dalam bentuk rumus :
Keterangan :
- R = hambatan kawat penghantar (Ω atau Ohm)
- l = panjang kawat penghantar (meter)
- A = luas penampang kawat penghantar (m2)
- ρ = hambatan jenis kawat penghantar (Ωm)
Contoh soal :
1. Diketahui sebuah kawat penghantar yang mempunyai panjang 75 meter, luas penampangnya 1,5 mm2, dengan hambatan jenisnya 17 x 10-7 Ωm. Hitung berapa hambatan pada kawat tersebut !
Penyelesaian :
Diketahui :
- l = 75 meter
- A = 1,5 mm2 = 15 x 10-7 m2
- ρ = 17 x 10-7 Ωm
Dicari R =…..?
Jawab :
- R = ρ . l / A
- R = (17 x 10-7) . 75 / (15 x 10-7)
- R = 17 . 75 / 15
- R = 17 . 5
- R = 85 Ohm
Jadi, besar hambatan pada kawat penghantar sebesar 85 Ohm.
2. Diketahui sebuah kawat dengan panjang 250 meter dan luas penampang 1 mm2. Kawat tersebut memiliki hambatan listrik sebesar 50 Ω. Hitung berapa hambatan jenis kawat tersebut !
Diketahui :
- l = 250 meter
- A = 1 mm2 = 1 x 10-6 m2 = 100 x 10-8 m2
- R = 50 Ω
Dicari ρ =….?
Jawab :
- R = ρ . l / A
- ρ = R . A / l
- ρ = 50 . (100 x 10-8) / 250
- ρ = 100 x 10-8 / 5
- ρ = 20 x 10-8
- ρ = 2 x 10-7 Ωm
Jadi, hambatan jenis kawat sebesar 2 x 10-7 Ωm.
Berdasarkan contoh di atas, terlihat bahwa jika kawat penghantar semakin panjang dan hambatan jenis semakin kecil, maka nilai hambatannya bertambah besar. Namun, jika luas penampang kawat penghantar semakin besar, maka hambatannya semakin kecil.
Untuk nilai hambatan jenis pada kawat penghantar (ρ), bisa dilihat pada tabel di bawah.
| Nama Zat | Hambatan Jenis (Ωm) |
|---|---|
| Air | 102 |
| Air suling | 103 – 105 |
| Alkohol | 5 x 104 |
| Aluminium | 2,9 x 108 |
| Asam sulfat | 2,5 x 102 |
| Bakelit | 105 – 1010 |
| Besi | 8,6 x 10-8 |
| Ebonit | 1013 – 1016 |
| Emas | 2,3 x 10-8 |
| Kaca | 1011 – 1014 |
| Karbon | 6 x 105 |
| Raksa | 9,58 x 10-7 |
| Karet | 108 – 1013 |
| Mangan | 4,3 x 10-7 |
| Mika | 1013 |
| Minyak tanah | 1014 |
| Parafin | 1014 |
| Perak | 1,6 10-8 |
| Porselin | 1012 – 1014 |
| Timbal | 2,1 x 10-7 |
| Tembaga | 1,7 x 10-14 |
| Wolfram | 5,6 x 10-8 |
| Konstanta | 5 x 10-7 |
Soal dan Pembahasan
1. Sebuah kawat dengan luas penampang 1 x 10-5 m2 yang mempunyai hambatan jenis kawat sebesar 5 x 10-5 Ωm. Kawat itu dipakai untuk elemen pembakar listrik 1 kW dengan hambatan listrik 10 Ω. Panjang kawat yang dibutuhkan sebesar ….
Pembahasan :
Diketahui :
- A = 1 x 10-5 m2
- ρ = 5 x 10-5 Ωm
- R = 10 Ω
Dicari panjang kawat ( l ) =….?
Jawab :
Jadi, panjang kawat tersebut adalah 2 meter.
2. Sebuah kawat penghantar memiliki luas penampang 4 x 10-4 m2 dan hambatan jenis 2 x 10-4. Kawat tersebut berarus listrik 5 Ampere dan bertegangan 10 volt. Hitung berapa hambatan pada kawat tersebut !
Penyelesaian :
Diketahui :
- V = 10 volt
- i = 5 A
- A = 4 x 10-4 m2
- ρ = 2 x 10-4 Ωm
Dicari (panjang kawat) l =….?
Jawab :
Jadi, panjang kawat teersebut adalah 4 meter.
Demikian pembahasan ini kita akhiri sampai disini. Semoga bermanfaat dan sekian terima kasih.