Pengertian dan Cara Menghitung Hambatan Jenis Suatu Penghantar Beserta Contoh Soal Terlengkap

Pengertian dan Rumus Cara Menghitung Hambatan Jenis Suatu Penghantar Beserta Contoh Soal dan Jawaban Terlengkap – Hambatan jenis adalah kecenderungan suatu bahan untuk melawan aliran arus listrik, di lambangkan dengan ρ (rho). Faktor penentu besar kecilnya nilai hambatan jenis suatu penghantar adalah bahan kawat penghantar

Kita mungkin mengira bahwa hambatan yang dimiliki oleh sebuah kawat yang tebal lebih kecil dibandingkan kawat yang tipis, karena kawat yang lebih tebal mempuyai area yang lebih luas untuk aliran elektron. Kita tentunya juga memperkirakan bahwa semakin panjang suatu penghantar, maka hambatannya juga semakin besar, karena akan ada lebih banyak penghalang untuk aliran elektron.

Rumus Hambatan Jenis Pada Suatu Penghantar

Berdasarkan suatu percobaan, Ohm juga merumuskan bahwa hambatan R kawat logam berbanding lurus dengan panjang l, berbanding terbalik dengan luas penampang lintang kawat A, dan bergantung kepada jenis bahan tersebut. Secara matematis rumus hambatan jenis suatu pengantar dituliskan seperti:

Dengan keterangan:

R = hambatan kawat penghantar (Ω).
l = panjang sebuah kawat penghantar (m).
A = luas penampang lintang penghantar (m2).
ρ = hambatan jenis kawat penghantar (Ω.m).

Konstanta pembanding ρ disebut dengan hambatan jenis (resistivitas). Hambatan jenis kawat berbeda-beda tergantung dari bahannya.

Contoh Soal  Hambatan Jenis 

1. Berapakah hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10-8Ω .m) yang mempunyai panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?

Penyelesaian:

Diketahui:

ρ = 2,65 × 10^-8 Ω .m.
l = 40 m.
d = 4,2 mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10^-3 m.

Ditanya: R = ….?

Jawab:

Langkah pertama kalian cari terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yaitu:

L = πr²
L = (22/7) x (2,1 × 10^-3 m) ²
L = 13,86 x 10^-6 m²
L = 1,4 x 10^-5 m²

Jadi besarnya hambatan dari penghantar tersebut bisa dicari dengan menggunkan rumus:

R = ρl/A
R = 2,65 × 10^–8 Ω .m x 40 m /1,4 x 10^-5 m²
R = 7,6 x 10^-2 Ω.

2. Seutas kawat nikrom yang memiliki panjang 3 meter dan memiliki hambatan 20 ohm. Seutas Kawat nikrom kedua memiliki panjang yang sama, namun diamaternya ½ kali diameter kawat pertama. Berapakah hambatan kawat yang kedua?

Penyelesaian:

Diketahui:

l₁ = l₂ = 3 m
d₂ = ½ d₁
R₁ = 20 Ω
ρ₁ = ρ₂

Ditanya: R₂ = … ?

Jawab:

Karena diameter d₂ = ½ d₁ maka jari-jari kawat tersebut juga sama yaitu r₂ = ½ r₁. Langkah pertama kita cari terlebih dahulu luas penampang (A) kawat nikron yang kedua dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yaitu:

L = πr² maka
L₁ = πr²
L₂ = π(½ r₁)² => L₂ = ¼ πr₁² => L₂ = ¼L₁
Jadi, A₂ = ¼A_1.

Hambatan jenis kedua dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus seperti:

R = ρl/A
ρl = R.A.

Dalam hal ini panjang dan hambatan jenis kawat sama, oleh karena itu:

(ρl)₁ = (ρl)₂
R₁A₁ =  R₂A₂
20 Ω A₁ =  R₂ x ¼A₁
R₂  = 4 x 20 Ω
R₂  = 80 Ω.

3. Diketahui sebuah kawat dengan luas penampang 0,000.005 m² dan memiliki hambatan jenis sebesar 0,000.001 Ω .m. Kawat tersebut digunakan sebagai elemen pembakar listrik 1 kW dengan hambatan listrik 5 Ω . Panjang kawat yang diperlukan adalah….

Penyelesaian:

Diketahui:
Hambatan jenis (ρ) = 0,000.001 Ω .m
Luas penampang (A) = 0,000.005 m²
Hambatan listrik elemen (R) = 5 Ω

Ditanya: panjang kawat yang dibutuhkan (l)?

Jawab:

Demikian artikel pembahasa tentang Pengertian dan Cara Menghitung Hambatan Jenis Suatu Penghantar Beserta Contoh Soal Terlengkap , semoga bermanfaat.

Originally posted 2023-05-22 05:00:13.