V · I · R · P

Kalkulator Hukum Ohm: Tegangan, Arus dan Daya

Hitung tegangan, arus, resistansi dan daya dari dua nilai. Jelajahi diagram rangkaian, grafik akurat, langkah perhitungan dan penentuan resistor seri LED.

Dua besaran yang diketahui

Pilih dua besaran yang diketahui beserta satuannya. Hasil diperbarui saat mengetik; perubahan satuan mempertahankan nilai fisik. Koma desimal dan notasi ilmiah diterima, tanpa pemisah ribuan.

Coba contoh:

Hasil rangkaian

Tegangan—
Arus—
Resistansi—
Daya—

Diagram rangkaian interaktif

Rumus dan perhitungan

Arus terhadap tegangan · Daya terhadap tegangan

Resistansi tetap: arus berubah secara linear, daya mengikuti kuadrat tegangan. Titik jingga adalah titik kerja hasil perhitungan dalam rentang grafik; titik pirus mengeksplorasi tegangan lain tanpa mengubah masukan.

Arus terhadap tegangan

Daya terhadap tegangan

Titik kerja hasil perhitunganTitik eksplorasi

Beban daya resistor

Pemakaian daya nominal

Persentase membandingkan disipasi dengan daya nominal yang dimasukkan; bukan persetujuan keselamatan. Periksa lembar data, suhu sekitar, pemasangan dan penurunan kapasitas daya. Berada di bawah daya nominal saja tidak menjamin kesesuaian.

Kalkulator resistor seri LED

Model nominal LED sederhana: R = (Vs − Vf) / I. Tegangan suplai harus melebihi tegangan maju LED dan arus harus positif. Pilih resistor yang tersedia lalu periksa arus, toleransi dan cadangan daya pada kedua lembar data. Hasil bukan rekomendasi komponen universal.

Resistansi nominal yang dibutuhkan—
Daya yang hilang pada resistor—
Daya LED—
Daya suplai—

Rumus dan perhitungan

Model dan batasan

Model DC keadaan tunak dengan resistansi ohmik positif dan konstan. Menggunakan besaran nonnegatif; tidak memodelkan impedansi AC, suhu komponen atau keselamatan instalasi.

Resistansi harus positif. Nilai nol didukung bila resistansi diketahui; pasangan nol lainnya mungkin tidak menentukan resistansi positif yang berhingga. Masukkan nilai berhingga; hasil ekstrem berada di luar rentang.

Referensi perhitungan · OpenStax · Daya · OpenStax

Contoh perhitungan dan penjelasan

Memahami Hukum Ohm

Hukum Ohm adalah prinsip dasar dalam teknik elektro yang menggambarkan hubungan antara tegangan (\(V\)), arus (\(I\)), dan resistansi (\(R\)) dalam rangkaian listrik. Hukum menyatakan bahwa arus melalui konduktor antara dua titik berbanding lurus dengan tegangan melintasi dua titik dan berbanding terbalik dengan resistansi di antara keduanya.

Rumus

Ekspresi matematis dari Hukum Ohm adalah:

\[ V = I \times R \]

Dimana:

  • \(V\) adalah tegangan dalam volt (V).
  • \(I\) adalah arus dalam ampere (A).
  • \(R\) adalah resistansi dalam ohm (Ω).

Menggunakan Kalkulator Hukum Ohm

Pilih dua besaran yang diketahui beserta satuannya. Hasil diperbarui saat mengetik; perubahan satuan mempertahankan nilai fisik. Koma desimal dan notasi ilmiah diterima, tanpa pemisah ribuan.

Menurunkan Rumus

Dari rumus dasar \(V = I \times R\), kita dapat menurunkan dua rumus lainnya:

  • Untuk menemukan arus (\(I\)) ketika tegangan (\(V\)) dan resistansi (\(R\)) diketahui: \[ I = \frac{V}{R} \]
  • Untuk menemukan resistansi (\(R\)) ketika tegangan (\(V\)) dan arus (\(I\)) diketahui: \[ R = \frac{V}{I} \]

Contoh 1

Misalkan Anda memiliki rangkaian dengan arus 2 ampere dan resistansi 5 ohm. Untuk menemukan voltage:

\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]

Contoh 2

Jika Anda tahu tegangan 12 volt dan resistansi 3 ohm, Anda dapat menghitung arus:

\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]

Contoh 3

Dengan tegangan 9 volt dan arus 3 miliampere, Anda dapat menemukan resistansi:

\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]

Contoh Kompleks dengan Konversi Satuan

Pertimbangkan rangkaian di mana tegangan 15 kilovolt (kV) dan arusnya 5 miliampere (mA). Temukan resistensi.

\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]

Contoh Tambahan: Perhitungan Daya

Daya (\(P\)) dalam rangkaian listrik juga dapat dihitung menggunakan Hukum Ohm. Daya yang hilang dalam resistor dapat ditemukan menggunakan rumus berikut:

\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]

Misalnya, jika tegangan 12 volt dan arus 2 ampere, daya yang dihamburkan di resistor adalah:

\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]

Atau, menggunakan \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\) resistansi:

\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]

Aplikasi praktis: Sirkuit LED

Pertimbangkan sirkuit LED sederhana di mana LED membutuhkan tegangan maju (\(V_f\)) 2 volt dan arus (\(I_f\)) 20 miliampere. Untuk menentukan resistor seri (\(R\)) yang diperlukan untuk membatasi arus melalui LED saat terhubung ke baterai 9 volt, ikuti langkah-langkah berikut:

  1. Hitung penurunan tegangan melintasi resistor (\(V_R\)): \[ V_R = V_{\text{battery}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
  2. Konversi arus menjadi ampere: \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
  3. Hitung resistansi menggunakan Hukum Ohm: \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]

Model nominal LED sederhana: R = (Vs − Vf) / I. Tegangan suplai harus melebihi tegangan maju LED dan arus harus positif. Pilih resistor yang tersedia lalu periksa arus, toleransi dan cadangan daya pada kedua lembar data. Hasil bukan rekomendasi komponen universal.

Penerapan Hukum Ohm

Hukum Ohm banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:

  • Merancang dan menganalisis sirkuit listrik.
  • Menghitung konsumsi daya di perangkat.
  • Memecahkan masalah kelistrikan.
  • Menentukan komponen yang sesuai untuk sirkuit.
  • Memastikan keamanan dalam sistem kelistrikan dengan mencegah kondisi arus berlebih.
  • Mengoptimalkan efisiensi energi pada perangkat elektronik.
  • Memahami dan merancang sirkuit analog dan digital.

Catatan akhir

Menguasai Hukum Ohm sangat penting bagi siapa saja yang bekerja dengan listrik dan elektronik. Kalkulator Hukum Ohm menyederhanakan proses penghitungan tegangan, arus, dan resistansi, sehingga lebih mudah untuk memahami dan menerapkan prinsip dasar ini. Apakah Anda seorang pelajar, penghobi, atau profesional, memiliki pemahaman yang kuat tentang Hukum Ohm sangat penting untuk merancang dan memecahkan masalah sirkuit listrik. Dengan memahami hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi, Anda dapat membangun sistem kelistrikan yang lebih efisien dan andal.

Sains dan Teknik direktori

Butuh alat sains atau teknik lain?

Jelajahi koleksi lengkap kalkulator sains dan teknik untuk rumus listrik, energi, daya, tekanan, gaya, torsi, gerak, cahaya, kepadatan, panel surya, dan konversi fisika praktis.

Jelajahi semua Kalkulator Sains & Teknik