Variasi Hambatan dengan Suhu

Ada beberapa bahan, terutama logam, seperti perak, tembaga, dan aluminium, yang memiliki banyak elektron bebas. Oleh karena itu, jenis bahan ini dapat menghantarkan arus dengan mudah, yang berarti mereka paling sedikit resistif. Namun, resistivitas bahan-bahan ini sangat bergantung pada suhu mereka. Secara umum, logam menawarkan lebih banyak hambatan listrik jika suhunya ditingkatkan. Di sisi lain, hambatan yang ditawarkan oleh zat non-logam biasanya berkurang seiring peningkatan suhu.

Jika kita ambil sepotong logam murni dan membuat suhunya 0o dengan es lalu meningkatkan suhunya secara bertahap dari 0oC hingga 100oC dengan memanaskannya.

Selama peningkatan suhu, jika kita mengukur hambatannya secara berkala, kita akan menemukan bahwa hambatan listrik potongan logam tersebut secara bertahap meningkat seiring peningkatan suhu. Jika kita menggambar variasi hambatan dengan suhu yaitu grafik hambatan vs suhu, kita akan mendapatkan garis lurus seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Jika garis lurus ini diperpanjang di belakang sumbu hambatan, ia akan memotong sumbu suhu pada suatu suhu, – t0oC. Dari grafik tersebut jelas bahwa, pada suhu ini hambatan listrik logam menjadi nol. Suhu ini disebut sebagai suhu nol hambatan yang diasumsikan.
Meskipun hambatan nol dari zat apapun tidak mungkin secara praktis. Sebenarnya, laju variasi hambatan dengan suhu tidak konstan sepanjang rentang suhu. Grafik sebenarnya juga ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Misalkan R1 dan R2 adalah hambatan yang diukur pada suhu t1oC dan t2oC masing-masing. Maka kita dapat menulis persamaan di bawah ini,

Dari persamaan di atas, kita dapat menghitung hambatan bahan apapun pada suhu yang berbeda. Misalkan kita telah mengukur hambatan logam pada t1oC dan ini adalah R1.
Jika kita tahu suhu nol hambatan yang diasumsikan yaitu t0 dari logam tertentu, maka kita dapat dengan mudah menghitung hambatan yang tidak diketahui R2 pada suhu t2oC dari persamaan di atas.

Variasi hambatan dengan suhu sering digunakan untuk menentukan variasi suhu dari mesin listrik apa pun. Misalnya, dalam uji kenaikan suhu trafo, untuk menentukan kenaikan suhu gulungan, persamaan di atas diterapkan. Tidak mungkin mengakses gulungan di dalam sebuah trafo daya listrik sistem isolasi untuk pengukuran suhu, tetapi kita beruntung karena memiliki grafik variasi hambatan dengan suhu. Setelah mengukur hambatan listrik gulungan baik pada awal maupun akhir uji coba trafo, kita dapat dengan mudah menentukan kenaikan suhu dalam gulungan trafo selama uji coba.

20oC diadopsi sebagai suhu referensi standar untuk menyebutkan hambatan. Itu berarti jika kita mengatakan hambatan zat apapun adalah 20Ω, itu berarti hambatan ini diukur pada suhu 20oC.

Sumber: Electrical4u

Pernyataan: Hormati asli, artikel yang bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.