Cara Mengukur Beda Tegangan Listrik (Beda Potensial)

Bagaimana cara mengukur beda potensial? Ikutilah pembahasan berikut ini! Untuk mengukur beda potensial berbagai sumber listrik, misalnya baterai atau mengukur tegangan antara ujung-ujung suatu alat listrik,
misalnya lampu digunakan alat ukut yang disebut Voltmeter. Voltmeter harus dipasang paralel dengan sumber listrik atau peralatan listrik yang akan diukur tegangannya. Jika kita hendak mengukur tegangan lampu pijar, digunakan dua utas kabel untuk menghubungkan paralel kedua ujung lampu pijar (titik A dan B) dengan kedua terminal Voltmeter, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Untuk mengukur tegangan sumber listrik arus searah misalnya baterai atau aki, ujung yang potensialnya lebih tinggi harus dihubungkan ke terminal positif Voltmeter dan potensial yang lebih rendah dihubungkan ke terminal negatif Voltmeter.

Baterai yang dihubungkan ke Voltmeter menghasilkan tegangan tertentu yang disebut tegangan sumber. Setelah dihubungkan dengan lampu maka tegangannya menjadi lebih kecil, tegangan dalam rangkaian tersebut dikatakan tegangan jepit. Apabila beberapa buah baterai dirangkai berurutan (secara seri) besar tegangannya adalah jumlah dari masing-masing tegangan baterai. Misalnya, sebuah baterai mempunyai tegangan 1,5 Volt, maka 3 buah baterai yang dirangkaikan secara seri, tegangan sumbernya menjadi 4,5 Volt. Bila ketiga baterai dirangkai sejajar (paralel), tegangan sumbernya tetap 1,5 Volt tapi waktu pemakainnya tiga kali lebih lama.

Secara matematis ditulis sebagai berikut:

E_tot = n.E ( untuk rangkain seri)

E_tot = E ( untuk rangkain paralel)

Dimana:
n = jumlah baterai

Hubungan Antara Kuat Arus dan Tegangan Listrik

Hubungan antara kuat arus dengan tegangan listrik merupakan karakteristik penting yang berkaitan dengan berbagai peralatan listrik. Bagaimanakah bentuk hubungan arus listrik dengan tegangan atau beda potensial?

Orang yang pertama kali menyatakan hubungan kuat arus dengan beda potensial adalah George Simon Ohm. Pernyataannya dikenal dengan hukum Ohm yang berbunyi: “Hasil bagi beda potensial dengan kuat arus adalah tetap”.

Hubungan antara kuat arus (I) dan tegangan (V) merupakan hubungan yang linear, artinya makin besar tegangan makin besar pula kuat arus, makin kecil tegangan makin kecil pula kuat arus. Hubungan tegangan dengan kuat arus dapat ditulis sebagai berikut:

V ~ I (V sebanding I)

Secara umum dapat ditulis :

V = I . C

C adalah konstanta pembanding yang nilainya selalu tetap untuk berbagai V dan I. Konstanta inilah yang disebut hambatan sehingga perumusannya menjadi sebagai berikut:

V = I x R

Jadi, hambatan listrik adalah hasil bagi tegangan (beda potensial antara ujungujung penghantar) dengan kuat arus yang melalui penghantar tersebut. Jika ditulis dalam bentuk persamaan adalah sebagai berikut:

R=V/I

Dimana:

R = hambatan, satuannya Ohm
V = tegangan, satuannya Volt
I = kuat arus, satuannya ampere

R adalah faktor pembanding yang nilainya tetap, inilah yang disebut hambatan atau resistansi.

Penerapan Hukum Ohm dalam Kehidupan Sehari-hari

Alat listrik (misalnya lampu pijar, seterika listrik) memiliki bagian yang mengalirkan arus listrik yang disebut elemen pemanas. Pada bola lampu pijar, elemen pemanasnya adalah filamen listrik yang terbuat dari tungsten. Filamen listrik ini memiliki hambatan konstan R. Jika bola lampu pijar diberi tegangan V, sesuai dengan hukum ohm, kuat arus listrik yang mengalir melalui filamen adalah :

I =V/R

Tegangan yang diberikan pada suatu alat listrik harus disesuaikan dengan tegangan yang seharusnya diperuntukkan bagi alat itu. Sebagai contoh, jika lampu pijar diberi tegangan yang melebihi tegangan yang seharusnya, elemen pemanas pada lampu pijar akan dilalui oleh arus lebih (arus yang melebihi arus yang seharusnya), akan mengakibatkan elemen pemanas rusak.

Jika tegangan yang diberikan pada alat listrik lebih kecil daripada tegangan yang seharusnya, maka arus yang mengalir menjadi kurang. Kondisi ini dapat terjadi pada penggunaan kompor listrik dengan tegangan lebih rendah, maka arus yang mengalir juga kurang. Dengan aliran arus yang kurang ini proses pemanasan elemennya menjadi lambat. Contoh lain yang sering dijumpai adalah redupnya lampu pijar ketika mengalami penurunan tegangan.

Sumber :

http://fisikazone.com/