Rumus dan Satuan Tegangan Listrik

Posted on

Tegangan Listrik Adalah?☑️ Penjelasan apa itu Beda potensial dan tegangan listrik☑️ Simbol, Rumus, Satuan, Alat Ukur & Contoh Soal☑️

Ketika belajar mengenai materi Sains khususnya di bidang elektronika, Anda tentu tidak asing dengan tegangan listrik. Ia merupakan perbedaan potensial yang terjadi antara dua titik utama listrik dalam sebuah rangkaian.

Rangkaian tersebut haruslah rangkaian listrik, dan untuk mengukurnya digunakan satuan volt. Berikut merupakan informasi lebih lengkap mengenai tegangan tersebut.

Tegangan Listrik Adalah?

tegangan listrik

Pengertian tegangan listrik adalah beda potensial antara dua titik medan listrik yang ada pada sebuah rangkaian listrik tertutup. Simbol dan satuan tegangan listrik adalah Volt (V). Sedangkan Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah Voltmeter, alat ukur tegangan ini bekerja menggunakan hukum Ohm.

Sedangkan menurut Wikipedia.org, Tegangan adalah jumlah energi potensial yang tersedia (pekerjaan yang harus dilakukan) per satuan muatan, untuk memindahkan muatan melalui suatu penghantar.

Karena tegangan adalah ekspresi dari energi potensial, ia memiliki potensi untuk melepas energi sebagai muatan bergerak dari satu tingkat ke yang lain (dua titik medan listrik).

Agar Anda lebih mudah memahami, tegangan listrik adalah adalah arus muatan yang memiliki listrik. Terdapat objek yang memiliki muatan listrik negatif, kemudian menyalurkannya dari tegangan yang lebih rendah menuju tempat dengan jumlah tegangan yang tinggi.

Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa ia memiliki beberapa macam tegangan, dari yang ekstra rendah, sedang, ekstra tinggi, atau rendah dan tinggi.

Apa itu Beda Potensial?

Tegangan dan istilah “beda potensial” sering digunakan secara bergantian. Beda potensial adalah perbedaan energi potensial diantara dua titik dalam suatu rangkaian elektronika.

Jumlah perbedaan (dinyatakan dalam volt) menentukan berapa banyak energi potensial yang ada untuk memindahkan elektron dari satu titik tertentu ke titik yang lainnya.

Kuantitas mengidentifikasi berapa banyak pekerjaan dan potensi arus yang dapat dilakukan melalui sirkuit elektronik.

Sumber Tegangan Listrik

satuan tegangan listrik

Ada beberapa sumber tegangan listrik yang mudah sering dipakai oleh manusia, karena jika tidak menggunakan sumber maka arus listrik tidak berjalan. Apa saja yang dapat merubah suatu energi ke energi listrik, maka disebut sebagai sumber tegangan.

Berikut ini merupakan sumber tegangan yang sering dipakai, yakni tegangan satu arah dan bolak-balik, berikut adalah penjelasan lengkap mengenai keduanya.

  1. Sumber Tegangan Listrik Searah (DC)

Untuk sumber yang satu ini, sering disebut sebagai DC atau direct current. Jika Anda menggunakan sumber ini untuk keperluan listrik dan elektronika, maka ia akan menyediakan arus yang searah untuk dipakai. Ia juga sering dipakai dalam bidang elektrokimia, mekanik, dan berbagai fungsi tegangan listrik kompleks.

Ada beberapa peralatan DC yang bisa Anda temukan saat ini, diantaranya adalah elemen kering dan termo elemen. Selain kedua alat tersebut, penggunaan elemen volta dan elemen elektro kimia juga sering dipakai untuk mengalirkan arus satu arah.

  1. Sumber Tegangan Listrik  Bolak-Balik (AC )

Berbeda dengan sebelumnya, sumber yang kedua memiliki arus yang bisa bolak-balik, lebih dikenal sebagai AC atau alternating current. Tidak seperti DC yang hanya satu arah tegangan, AC memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik secara bolak-balik.

Karena masih termasuk tegangan pada listrik, maka satuan tegangan listrik adalah volt untuk sumber AC. Contoh dari penggunaan listrik model ini adalah listrik domestic yang digunakan di rumah penduduk. Ia juga dimanfaatkan PLN untuk melakukan distribusi listrik ke semua penjuru tempat, baik untu masyarakat atau instansi bisnis.

Rumus Tegangan Listrik

rumus tegangan listrik

Rumus tegangan listrik adalah V= I x R. Dimana V adalah beda potensial dalam volt (V); I adalah aliran arus, dengan satuan ampere atau amp (A); dan R adalah hambatan dalam ohm (Ω).

Menurut hukum ohm, rumus tegangan listrik mempunyai beberapa turunan rumus yang bisa teman teman lihat dibawah ini :

V =  I x R

R = V/I

I = V/R

P = V x I

P = I² x R ⇒ V =  I x R

P = V²/R ⇒ I = V/R

Hubungan antara tegangan dan arus dapat diselesaikan dengan 3 jenis rumus tegangan, yakni sebagai berikut:

  1. Rumus untuk mengukur tegangan pada listrik = V = W/Q
  2. Rumus untuk rangkaian listrik tertutup, maka digunakan = V = I.R
  3. Rumus untuk menghitung hubungan daya listrik, maka digunakan V = P/I

Satuan Tegangan Listrik

Satuan tegangan listrik adalah Volt dengan simbol berbentuk huruf V. Sama halnya dengan beda potensial dan satuan yang digunakan untuk menyatakan besarnya tegangan listrik dalam SI (Standar International) disebut Volt (V, ∆V; U, ∆U).

rumus perhitungan tegangan listrik mempunyai hubungan yang erat dengan arus listrik dan hambatan.

Untuk mengerjakan soal tentang tegangan pada listrik, maka terdapat rumus yang harus Anda ketahui. Rumus tegangan listrik cukup sederhana yang dibagi dalam 6 keterangan dengan symbol sebagai berikut.

Simbol Teganan Listrik :

  • V= tegangan atau potensial listrik, diukur dengan volt.
  • W= energi potensi listrik yang dipakai, yakni joule
  • Q= muatan yang terdapat dalam rangkaian listrik (C )
  • I= kuat arus listrik yang menggunakan satuan Amphere
  • R= hambatan yang ada pada listrik, menggunakan satuan Ohm
  • P= daya listrik yang menggunakan satuan watt 

Alat Ukur Tegangan Listrik

alat ukur tegangan listrik

Alat yang Digunakan untuk Mengukur Tegangan Listrik yang paling umum adalah Voltmeter. Namun selain voltmeter, terdapat varian alat ukur tegangan lainnya yang bisa kita temui, diantaranya adalah sebagai berikut :

  1. Voltmeter
  2. Multimeter Digital dan Analog
  3. Non-Contact Voltage Testers (Penguji Tegangan Non-Kontak)
  4. Neon Voltage Testers (Penguji Tegangan Neon)
  5. Plug-In Circuit Analyzers (Penganalisis Sirkuit Plug-In)
  6. Continuity Tester (Penguji Kontinuitas)
  7. Solenoid Voltage Tester (Penguji Tegangan Solenoid)
  8. Digital Clamp Meter (Meteran Penjepit Digital)
  9. Wand Voltage Meter (Pengukur Tegangan Tongkat)

Cara Kerja Voltmeter dan Altenator :

Alat ini akan menimbang tekanan yang ada menggunakan sirkuit jembatan yang terdapat di dalam alat tersebut. Cara untuk menggunakan alat ini sederhana, Anda tinggal mengatur batas ukur pada alat memakai kabel yang tersedia.

Kabel tersebut terletak di bagian bahwa voltmeter dan di ujung lampunya, yang telah dirangkai secara parallel sebelum digunakan. Alat yang bekerja menggunakan prinsip Ohm ini akan memberitahukan kepada Anda jika terdapat tegangan pada listrik, baik besaran arus maupun nilai hambatan yang dimiliki.

Sedangkan untuk tegangan listrik yang dihasilkan alternator berupa arus bolak balik (AC), dimana besar kecilnya tegangan listrik alternator tergantung dari kecepatan perubahan jumlah garis gaya pada magnet yang melalui kumparan. Semakin cepat gerak magnet, semakin besar tegangan induksi yang dihasilkan.

Perbedaan Tegangan dengan Arus pada Rangkaian Listrik :

Tegangan Listrik Arus Listrik
Tegangan adalah perbedaan potensial antara dua titik dalam medan listrik. Arus adalah aliran muatan antara dua titik dalam medan listrik.
Satuan SI untuk tegangan adalah volt. Satuan SI untuk arus adalah ampere (A)
Simbol tegangan Listrik adalah V or ΔV or E. Simbol arus adalah I.
Alat Ukur tegangan listrik adalah voltmeter. Alat ukur arus listrik adalah Ammeter.
Dalam rangkaian paralel, besar tegangan tetap sama. Pada rangkaian seri, besar arus tetap sama.
Tegangan menciptakan medan magnet di sekitarnya. Arus menciptakan medan elektrostatik di sekitarnya.
= Dimensi tegangan  M L T A = Dimensi arus
Potensial tegangan setara dengan tekanan hidrolik. Arus listrik setara dengan laju aliran air hidrolik.
Tegangan adalah penyebab arus yang mengalir pada rangkaian. Arus listrik adalah hasil dari tegangan.

Contoh Soal Menghitung Tegangan Listrik

Pemahaman mengenai tegangan pada listrik akan makin lengkap jika Anda menggunakan contoh soal tegangan listrik untuk belajar. Berikut adalah contoh soal untuk menghitung tegangan listrik yang bisa Anda selesaikan, yakni:

1. Jika suatu rangkaian diberi daya oleh baterai 12 V dan memiliki hambatan total 70 ohm, berapa arus yang mengalir melalui rangkaian tersebut?

Jawab :

V=IR
I= V/R
I = 1V/ 70Ω
= 0.1714 A, atau 171.4 mili ampere (mA).

2. Terdapat rangkaian listrik yang memiliki daya 12 V dan hambatan total 70 ohm.  Kemudian hambatan 70 Ω ini dibagi menjadi tiga resistor yang berbeda secara seri, dengan nilai 20 , 10 , dan 40 . Berapa penurunan tegangan listrik pada masing-masing komponen?

Jawab :

Pada contoh soal seperti ini, kita dapat menggunakan hukum Ohm untuk melihat setiap komponen resistor secara bergantian. Pada perhitungan soal nomor 1 diatas didapatkan hasil tegangan pada rangkaian adalah 0,1714 A. Selanjutnya tinggal kita hitung nilai masing masing resistor:

Resistor 1

V1 = 0.1714 A×20 Ω
= 3.428 V

Resistor 2

V2 = 0.1714 A×10 Ω
= 1.714 V

Resistor 3

V3 = 0.1714 A×40 Ω
= 6.856 V

Maka, berdasarkan hukum tegangan Kirchhoff :

V1 + V2+ V3 = 3.428 V+1.714 V+6.856 V
= 11.998 V

3. Jumlah muatan rangkaian listrik adalah 25 column, yang bisa dipindahkan dengan energi sebesar 125 joule di tap ujung rangkaiannya. Berapa besar tegangan pada listrik yang akan dihasilkan pada ujung rangkaian tersebut?

Jawab :

Untuk menjawabnya, Anda hanya perlu menggunakan rumus V = W/Q yang sebelumnya sudah disebutkan. Jadi, 125/25 = maka hasilnya adalah 5 volt tegangan pada ujung rangkaian listrik tersebut.

Rumus Elektronika Lainnya :
Rumus Menghitung Resistor Rumus Slovin
Rumus Skala Likert Rumus Menghitung Frekuensi

Demikianlah informasi mengenai tegangan listrik yang semoga bisa menambah wawasan Anda. Untuk belajar lebih lengkap mengenai materi ini, Anda bisa mencoba mengerjakan berbagai soal yang dengan topik serupa di blog Wikielektronika.com.

Keyword :

tegangan adalah

Related posts:
Gravatar Image
Mahasiswa telat lulus yang lagi hobi mempelajari Ilmu Elektronika!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *