Hukum Resistivitas Hukum Ketahanan dan Satuan Resistivitas
Resistivity atau Koefisien Hambatan
Resistivity atau Koefisien Hambatan adalah sifat zat, yang menyebabkan zat tersebut menawarkan hambatan terhadap aliran arus listrik melaluinya. Resistivity atau Koefisien Hambatan dari zat apa pun dapat dengan mudah dihitung dari rumus yang diperoleh dari Hukum Hambatan.
Hukum Hambatan
Hambatan dari zat apa pun bergantung pada faktor-faktor berikut,
Panjang zat tersebut.
Luas penampang zat tersebut.
Sifat bahan zat tersebut.
Suhu zat tersebut.
Ada empat (4) hukum hambatan utama, dari mana resistivity atau hambatan spesifik dari zat apa pun dapat dengan mudah ditentukan.
Hukum Pertama Resistivity
Hambatan suatu zat sebanding langsung dengan panjang zat tersebut. hambatan listrik R dari zat adalah
Di mana L adalah panjang zat.
Jika panjang zat ditingkatkan, jalur yang ditempuh oleh elektron juga meningkat. Jika elektron bepergian jauh, mereka bertabrakan lebih banyak dan akibatnya jumlah elektron yang melewati zat menjadi lebih sedikit; sehingga arus melalui zat berkurang. Dengan kata lain, hambatan zat meningkat dengan meningkatnya panjang zat. Hubungan ini juga linear.
Hukum Kedua Resistivity
Hambatan suatu zat berbanding terbalik dengan luas penampang zat tersebut. Hambatan listrik R dari zat adalah
Di mana A adalah luas penampang zat tersebut.
Arus melalui zat manapun tergantung pada jumlah elektron yang melewati penampang zat per unit waktu. Jadi, jika penampang zat lebih besar, maka lebih banyak elektron dapat melewati penampang. Lebih banyak elektron yang melewati penampang per unit waktu menyebabkan arus melalui zat lebih besar. Untuk tegangan tetap, arus yang lebih besar berarti hambatan listrik yang lebih kecil dan hubungan ini adalah linear.
Resistivity
Dengan menggabungkan kedua hukum ini, kita mendapatkan,
Di mana, ρ (rho) adalah konstanta proporsionalitas dan dikenal sebagai resistivity atau hambatan spesifik bahan dari konduktor atau zat. Sekarang jika kita memasukkan, L = 1 dan A = 1 dalam persamaan, kita mendapatkan, R = ρ. Itu berarti hambatan bahan dengan panjang satuan memiliki luas penampang satuan sama dengan resistivity atau hambatan spesifik-nya. Resistivity bahan dapat didefinisikan secara alternatif sebagai hambatan listrik antara wajah berlawanan kubus dengan volume satuan dari bahan tersebut.
Hukum Ketiga Resistivity
Hambatan suatu zat sebanding langsung dengan resistivity bahan yang digunakan untuk membuat zat tersebut. Resistivity semua bahan tidak sama. Ini tergantung pada jumlah elektron bebas, ukuran atom bahan, jenis ikatan dalam bahan, dan banyak faktor lain dari struktur bahan. Jika resistivity bahan tinggi, hambatan yang ditawarkan oleh zat yang dibuat dari bahan ini juga tinggi dan sebaliknya. Hubungan ini juga linear.
Hukum Keempat Resistivity
Suhu zat juga mempengaruhi hambatan yang ditawarkan oleh zat tersebut. Ini karena, energi panas menyebabkan lebih banyak getaran antar atom dalam logam, dan akibatnya elektron mendapat lebih banyak penghalang selama bergerak dari ujung potensial rendah ke ujung potensial tinggi. Oleh karena itu, dalam zat logam, hambatan meningkat dengan meningkatnya suhu. Jika zat tersebut nonlogam, dengan meningkatnya suhu, lebih banyak ikatan kovalen terputus, hal ini menyebabkan lebih banyak elektron bebas dalam bahan. Oleh karena itu, hambatan berkurang dengan meningkatnya suhu.
Itulah sebabnya menyebutkan hambatan zat tanpa menyebutkan suhunya tidak berarti.
Satuan Resistivity
Satuan resistivity dapat dengan mudah ditentukan dari persamaannya
Satuan resistivity adalah Ω – m dalam sistem MKS dan Ω – cm dalam sistem CGS dan 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Daftar Resistivity Bahan-Bahan Umum yang Digunakan
