Hambatan কী?

Contoh 58.3 (Hambatan di sekelilingmu)

Semeter kawat tembaga yang tebal: perseratusan ohm — jalan yang datar. Bohlam senter yang berpijar: beberapa ohm. Motor listrik kecil: beberapa ohm. Kumparan pemanas cerek: kira-kira $25\,\Omega$. Kulit manusia yang kering, dari tangan ke tangan: puluhan ribu ohm — kalau basah, jauh lebih kecil sampai membawa malapetaka: aturan tangan lembap yang lama itu adalah pernyataan tentang hambatan. Sakelar yang terbuka: hambatan di luar segala pengukuran — rintangan yang tak terhingga.

Contoh 58.5 (Pengakuan sebuah resistor)

Tabel sebuah sesi, untuk satu resistor:

Gandakan dorongannya, gandalah arak-arakannya; tigakalikan, tiga kali pula: $U$ dan $I$ sebanding, dan setiap nisbah $U/I$ mengembalikan bilangan yang sama: $15$. Nisbah tetap itu bukan kebetulan — ia adalah hambatan resistornya, $R = 15\,\Omega$, yang memperlihatkan dirinya pada setiap barisnya.

Contoh 58.9 (Misteri lama pada satu tagihan)

Pembelahan tegangan yang tidak sama pada bab hukumnya: lampu seri berbagi satu $I$, sehingga menurut $U = R I$ yang $R$-nya lebih besar mengambil $U$ yang lebih besar — turunan yang lebih besar milik pekerja yang lebih berat, kini dapat dihitung. Cabang yang tercekik pada bab paralelnya: kawat panjang yang tipis itu menambahkan hambatan, dan $I = U/R$ menyusutkan jatah cabang itu. Korsletingnya: sebuah jalan pintas yang $R$-nya hampir nol, sehingga $I = U/R$ meledak — lari serempaknya sejak dahulu adalah pembagian dengan hampir-nol. Empat tahun pengetahuan rangkaian yang kualitatif, satu tagihan sebuah hukum.

Contoh 12.9 (Hambatan pengganti)

$R_1 = 100\,\Omega$ dan $R_2 = 150\,\Omega$: dipasang seri, $250\,\Omega$; dipasang paralel, $\frac{100 \times 150}{250} = 60\,\Omega$ — lebih kecil daripada keduanya: arusnya memperoleh jalan kedua.

Contoh 12.12 (Membaca papan nama)

Sebuah ketel bertanda “$230\,\mathrm{V}$ – $2200\,\mathrm{W}$” menarik $I = P/U = 2200/230 = 9.6\,\mathrm{A}$ dan berhambatan $R = U^2/P = 230^2/2200 = 24\,\Omega$. Menyala $150\,\mathrm{s}$ ia memakai $E = 2200 \times 150 = 3.3 \times 10^{5}\,\mathrm{J} \approx 0.09\,\mathrm{kW}\,\mathrm{h}$ — sekitar dua sen.

Contoh 12.15 (Mengapa menara listrik bertegangan tinggi)

Sebuah desa memerlukan $P = 100\,\mathrm{kW}$ melalui saluran berhambatan $R_\ell = 5.0\,\Omega$. Diserahkan pada $U = 500\,\mathrm{V}$: $I = P/U = 200\,\mathrm{A}$ dan salurannya memboroskan $R_\ell I^2 = 200\,\mathrm{kW}$ — dua kali yang diserahkannya: mustahil. Pada $U = 20\,\mathrm{kV}$: $I = 5.0\,\mathrm{A}$ dan $R_\ell I^2 = 125\,\mathrm{W}$. Arusnya empat puluh kali lebih kecil, rugi dayanya $1600$ kali lebih kecil.