Konsep dasar Resistansi, Tegangan, dan Arus Listrik (1)

Pada artikel ini kita akan mempelajari komponen paling dasar dalam elektronika yaitu resistor dan pengaruhnya dengan beda potensial dan arus listrik yang melewatinya.

Sebagai seorang pemula (saya masih termasuk dalam kategori ini juga), sangat penting bagi kita untuk membayangkan bagaimana sebenarnya listrik itu mengalir. Meskipun kita telah diajarkan berkali-kali bagaimana listrik itu tersusun dari elektro-elektron yang mengalir melewati sebuah konduktor, masih sangat susah untuk membayangkan dengan jelas aliran dari listrik itu sendiri dan bagaimana pengaruh dari tegangan maupun resistor terhadap aliran tersebut. Inilah alasan mengapa saya mengemukakan perbandingan sederhana aliran listrik ini dengan sistem hidrolik, sehingga setiap orang akan dengan mudah membayangkan dan mengerti system aliran listrik itu sendiri.

Perhatikan bagaimana aliran dari listrik menyerupai aliran air dari titik dangan potensial yang tinggi ke titik dengan energy potensial yang rendah. Di dalam perbandingan yang sederhana ini, air dibandingkan dengan arus listrik, tegangan dibandingkan dengan perbedaan tinggi level air, dan yang terakhir valve yang menahan air dibandingkan dengan resistor yang membatasi aliran arus.

Dari perbandingan ini kita dapat menarik kesimpulan tentang beberapa aturan yang sebaiknya selalu diingat selama kita mengerjakan proyek elektronika :


1) Arus listrik yang melewati suatu cabang adalah konstan (tetap ) pada setiap titik.
2) Tidak akan ada arus yang mengalir apabila tidak ada energy potensial yang ada di dalam rangkaian tersebut
3) Jumlah air yang ada di bejana air tersebut dapat dibandingkan dengan muatan listrik yang tersimpan dalam sebuah baterai. Ketikan ketinggian air yang ada di dalam bejana sama, maka tidak aka nada lari aliran air yang mengalir, sama apabila baterai sudah habis, maka tidak ada lagi arus yang mengalir dalam baterai tersbut yang diakibatkan oleh samanya nilai potensial di dalam baterai.
4) Arus listrik yang mengalir didalam sebuah konduktor akan meningkat apabila nilai resistr yang diberikan dikurangi, sama dengan aliran air yang akan bertambah apabila hambatan yang diberikan oleh valve tersebut dikurangi.

Dan masih banyak lagi kesimpulan-kesimpulan lainnya yang bias kita ambil dari analogi di atas. Namun kita bisa meringkaskan beberapa aturan tersbut pada sebuah persamaan elektronika yang disebut dengan hokum Ohm. Untuk penjelasan mengenai ini akan kita bahas di bawah ini.

Sebelum kita membahas Hukum Ohm lebih jauh ada baiknya kita membahas tentang komponen resistor terlebih dahulu. Resistor bertujuan untuk membatasi atau mengontrol aliran dari arus listrik, Oleh sebab itu kita bisa mengatakan bahwa parameter utama dari resistor ialah resistansinya itu sendiri. Yang diukur dalam Ohm (Ω).

Perlu dicatat bahwa resistor tidak hanya digunakan untuk membatasi arus, resistor juga bisa digunakan untuk membagi tegangan shingga bisa kita dapatkan nilai tegangan yang kita inginkan. Beberapa sensor yang didasari oleh sebuah resistor ialah LDR yang tergantung dari cahaya atau Thermistor yang tergantung dari temperature. Untuk informasi lebih lanjut mengenai jenis-jenis resistor ini akan dibahas pada artikel selanjutnya.

Kembali pada topic yang ingin kita bahas yaitu Hukum Ohm. Tentu kalian masih ingat dengan pelajaran Fisika ketika masih duduk di bangku SMP dimana ketika itu untuk pertama kalinya kita (mungkin saja ada yang sudah mempelajarinya sejak SD) mengenal yang namanya tegangan, arus, dan hambatan listrik. Untuk lebih jelasnya persamaan dari Hukum Ohm adalah sebagai berikut :

Untuk persamaan nomor 1 mungkin sudah sangat jelas dan sangat tertanam di otak. Berbeda dengan persamaan 1, mungkin dengan melihat persamanaan 2 banyak yang mengira bahwa dengan menaikkan nilai arus maka beda potensialnya akan bertambah dimana hambatannya dibuat konstan. Walaupun secara matematis ini benar tetapi apabila dipikir secara logika maka analogi ini salah. Karena pada dasarnya, perbedaan potensial lah yang membuat aliran arus, bukan sebaliknya ( Coba kamu perhatikan lagi system hidraulik yang sudah dijelaskan di atas). Sedangkan untuk persamaan 3,dengan persamaan ini kita bisa menarik kesimpulan tentang nilai resistansi yang digunakan untuk membatasi nilai dari arus listrik yang mengalir dimana nilai tegangannya konstan (tetap).

Dari penjelasan di atas kita bisa melihat pentingnya beberapa aturan atau rule di atas. Kita akan mempelajari bagaimana menggunakan aturan-aturan atau persamaan tersebut untuk rangkaian yang jauh lebih kompleks lagi. Jadi, saya harapkan anda benar-benar memahami konsep yang ada pada penjelasan di atas.

Sampai di sini dulu penjelasannya, untuk penjelasan yang lain akan dilanjutkan pada artikel selanjutnya..
Bersambung

Artikel-artikel yang berhubungan