Ohm
Georg Ohm mengajar matematika di sebuah gimnasium di Köln dan pada malam hari mengukur arus dalam kawat. Baterai pada masa itu cepat habis, jadi pada tahun 1826 ia memakai termokopel: satu sambungan di air mendidih, yang lain di es yang mencair. Termokopel memberi tegangan yang stabil. Ohm mengganti-ganti kawat dengan panjang berbeda dan mengamati seberapa jauh jarum magnet di atas kawat menyimpang.
Pada tahun 1827 ia merumuskan hukumnya: arus sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan. Bukunya disambut dingin; pengakuan baru datang kepada Ohm sekitar lima belas tahun kemudian. Satu ohm adalah hambatan ketika tegangan 1 V mendorong arus 1 A. Elemen pemanas ketel sekitar 26 Ω, resistor pada papan sirkuit ribuan ohm.
| Notasi | Ω |
| Definisi | volt per ampere · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Nilai acuan | R_K — 25 812,807 45 Ω · ohm internasional — 1,000 49 Ω · impedansi ruang hampa — 376,73 Ω |
| Diperkenalkan | 1861, Asosiasi Britania · ohm internasional 1881 · dalam SI sejak 1960 |
| Standar | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Nilai khas | 17 mΩ — satu meter kawat tembaga 1 mm² · 26 Ω — elemen pemanas ketel · 4,7 kΩ — resistor pada papan |
01 · Definisi
Satu volt untuk setiap ampere
Hambatan R menunjukkan berapa tegangan yang diperlukan untuk mengalirkan arus satu ampere melalui penghantar. Satu ohm adalah satu volt per ampere. Elektron dalam logam terus-menerus bertumbukan dengan atom kisi yang bergetar dan memberikan energinya kepada atom-atom itu. Karena itulah kawat yang dialiri arus menjadi panas.
Hambatan kawat bertambah seiring panjangnya dan berkurang seiring ketebalannya. Hambatan juga bergantung pada bahan: nikrom menghambat 65 kali lebih kuat daripada tembaga. Pada logam, hambatan naik ketika dipanaskan, sedangkan pada karbon sedikit turun.
Cara membaca resistor dari gelangnya
Angka tidak bisa dicetak pada resistor kecil, jadi nilainya dilukis sebagai cincin. Dua gelang pertama adalah angka, yang ketiga pengali, yang keempat, terpisah dari yang lain, adalah toleransi. Hitam berarti 0, cokelat 1, merah 2, dan seterusnya mengikuti pelangi sampai putih 9. Pilih warnanya, dan di bawah muncul nilai beserta batas toleransinya.
Hambatan kawat sama dengan hambatan jenis bahan dikali panjang lalu dibagi luas penampang. Seratus meter kawat tembaga berpenampang 1 mm² berhambatan 1,7 Ω. Elemen pemanas ketel 2 kW pada 230 V sekitar 26 Ω: untuk itu dipakai nikrom yang tipis dan pendek.
Kapan hukum Ohm berlaku, dan kapan tidak
Di kiri ada catu daya laboratorium: tegangan sampai 24 V, arusnya dibatasi sepuluh ampere. Di antara dua penjepit terbentang seutas kawat. Arus memanaskannya, dan karena panas kawat melendut, memerah, menguning, dan bisa meleleh. Di kanan, kaca pembesar memperlihatkan bagian dalamnya: titik-titik ungu adalah atom kisi, yang bergetar makin kuat makin panas logamnya; titik-titik pirus adalah elektron, dan kilatan adalah tumbukan. Kawat bisa dicelupkan ke air: di sana kawat tidak akan lebih panas dari 100 °C. Waktu dalam adegan dipercepat empat kali.
Geser tegangan dan lihat bagaimana kawat memanas.
02 · Konversi
| Satuan | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Filamen lampu 60 W dalam keadaan panas berhambatan sekitar 880 Ω, dan dalam keadaan dingin tiga belas kali lebih kecil.
Siemens adalah kebalikannya: konduktansi 1 S berarti hambatan 1 Ω, dan 1 mS berarti 1 kΩ.
Superkonduktor berhambatan tepat nol: arus dalam cincin superkonduktor mengalir bertahun-tahun tanpa sumber.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Ohm internasional tahun 1893 adalah hambatan kolom raksa sepanjang 106,3 cm dengan massa 14,4521 g pada 0 °C, artinya berpenampang sekitar 1 mm². Raksa dipilih karena mudah dimurnikan dan dapat diisikan ke tabung dengan cara yang sama di laboratorium mana pun. Belakangan ternyata ohm ini 0,049 % lebih besar daripada ohm sekarang.
Sejak 1990 ohm dijaga dengan efek Hall kuantum. Dalam lapisan tipis, di medan magnet kuat dan suhu sangat rendah, hambatan Hall berhenti pada anak tangga rata R_K/i. Konstanta von Klitzing R_K = h/e² sama dengan 25 812,807 45 Ω, dan sejak 2019 angka ini eksak.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh satuan pokok SI
Setetes asam mengubah warna sari buah, garam mewarnai nyala api, air membeku karena satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, menurut bidang ilmu dan menurut abjad.
Buka indeks →