Rumus Tegangan Listrik dan Contoh Soalnya

Ilustrasi tegangan listrik. Foto: Pixabay

Tegangan atau potensial listrik merupakan energi listrik yang diperlukan untuk mengalirkan muatan listrik dari ujung-ujung penghantar. Dengan kata lain, listrik memerlukan tegangan agar bisa mengalir.

Satuan tegangan listrik adalah Volt atau yang biasa dilambangkan dengan V. Pengukuran besaran tegangan listrik dapat menggunakan alat yang disebut voltmeter.

Mengutip buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX terbitan Kemendikbud, tegangan listrik pada rangkaian seri berbeda-beda meskipun kuat arusnya bernilai sama. Sebaliknya, pada rangkaian paralel, tegangan listrik bernilai sama tetapi kuat arusnya berbeda-beda.

Lalu, bagaimana cara menghitung tegangan listrik? Berikut rumus tegangan listrik dan contoh soalnya.

Rumus Tegangan Listrik

Ilustrasi tegangan listrik. Foto: Pixabay

Mengutip buku Rumus Lengkap Fisika SMP oleh Drs. J. Untoro, tegangan atau potensial listrik adalah besarnya energi muatan listrik (W) tiap satuan muatan listrik (q) sehingga potensial dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

V = W/q

Keterangan:

V = potensial listrik (Volt = V)

W = energi muatan listrik (Joule = J)

q = muatan listrik (Coulomb = C)

Jika kuat arus dan hambatan kawat listrik diketahui, maka berlaku hukum ohm yang berbunyi: besar kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial ujung-ujung penghantar tersebut.

Dengan demikian, tegangan listrik dapat ditulis dengan rumus berikut.

V = I x R

Keterangan:

V = beda potensial atau tegangan listrik (Volt)

I = kuat arus listrik (Ampere)

R = hambatan kawat (Ohm = Ω)

Contoh Soal

Agar lebih memahami cara menghitung tegangan listrik, simak beberapa contoh soal dan pembahasannya berikut ini.

Soal 1

Energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan 30 Coulomb antara dua buah titik adalah 210 Joule. Berada beda potensial antara kedua titik itu?

Diketahui:

q = 30 C

W = 210 J

Jawab:

V = W/q

= 210 Joule/30 Coulomb

= 70 Volt

Jadi, beda potensial atau tegangan antara kedua titik tersebut adalah 70 Volt.

Soal 2

Sepotong kawat dialiri arus listrik sebesar 2 Ampere dengan hambatan 8 Ω. Berapa tegangannya?

Diketahui:

I = 2 A

R = 8 Ω

Jawab:

V = I x R

= 2 x 8

= 16 Volt

Jadi, tegangannya adalah 16 Volt.

Soal 3

Jika di dalam suatu rangkaian listrik terdapat hambatan sebesar 6,3 Ohm dengan arus listrik yang mengalir sebesar 10 Ampere, berapa tegangan listrik dalam rangkaian listrik tersebut?

Diketahui:

R = 6,3 Ω

I = 10 A

Jawab:

V = I x R

= 10 x 6,3

= 63 Volt

Jadi, tegangan listrik dalam rangkaian tersebut adalah 63 Volt.

(ADS)