Flora dan Fauna Indonesia

Curah hujan yang cukup tinggi di daerah tropis mengakibatkan suburnya berbagai jenis tanaman. Oleh karena itu, daerah tropis dikenal sebagai kawasan hutan belukar yang bukan saja menyimpan berbagai potensi kekayaan alam, melainkan juga berperan sebagai paru-paru dunia. Indonesia memiliki beraneka ragam jenis tumbuhan. Iklim memiliki pengaruh yang sangat besar, terutama curah hujan dan suhu udara. Pengaruh suhu udara terhadap habitat tumbuhan di Indonesia telah dikenal dengan klasifikasi Junghuhn, seorang ahli botani asal Jerman yang membagi jenis tumbuhan berdasarkan ketinggian tempat. Persebaran fauna di Indonesia berkaitan dengan sejarah geologis Kepulauan Indonesia. Menurut Alfred Russel Wallace, terdapat perbedaan sebaran binatang di Indonesia. Klasifikasi persebaran fauna di Indonesia dikenal dengan sebutan kralsifikasi garis wallace.Keberadaan flora dan fauna di suatu tempat tentunya dipengaruhi oleh faktor-faktor yang ada di tempat tersebut. Faktor-faktor yang dimaksud adalah sebagai berikut.

a. Faktor Klimatik

Iklim terdiri atas suhu udara, tekanan udara, kelembapan udara, angin, dan intensitas sinar matahari. Perbedaan temperatur pada suatu wilayah dipengaruhi oleh letak lintang (latitude) selatan dan utara dan ketinggian suatu tempat. Perbedaan tersebut menyebabkan variasi tumbuhan pula. Teori ini dibuktikan oleh seorang ilmuwan biologi lingkungan, sekitar tahun 1889 yang bernama C. Hert Meeriem. Ia meneliti model penyebaran tumbuhan berdasarkan pada variasi ketinggian Gunung San Fransisco dari kaki gunung hingga ke puncak gunung. Model tersebut ternyata sejalan dengan pola penyebaran tumbuhan dari garis tropik ekuator hingga ke arah utara atau pun selatan. Jadi, distribusi jenis flora dari daerah yang paling panas ke daerah yang paling dingin ternyata menyerupai distribusi flora dari pantai hingga ke puncak gunung. Artinya, urutan bioma (ekosistem dunia) dari ekuator (khatulistiwa) ke kutub sama dengan urutan ekosistem dari pantai sampai ke puncak gunung.

Meeriem berkesimpulan bahwa tipe tumbuhan suatu daerah dipengaruhi oleh temperatur, kemudian dapat dibuktikan bahwa faktor kelembapan ternyata lebih berperan dari pada faktor temperatur. Curah hujan yang tinggi dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan tanaman besar. Semakin kita bergerak ke daerah dengan curah hujan yang rendah, tumbuhan akan didominasi oleh tumbuhan kecil (belukar, rumput) dan akhirnyakaktus atau tanaman padang pasir lainnya.

b. Faktor Edafik

Jenis tanah erat kaitannya dengan kesuburan tanah di tempat yang bersangkutan. Jenis tanah di berbagai tempat berbeda-beda, bergantung pada faktor bahan asal tanah, iklim, serta vegetasi. Hal ini menyebabkan tingkat kesuburan di berbagai tempat juga berbeda, sehingga terhadi penyebaran flora dan fauna di seluruh dunia.

c. Faktor Fisiografik

Daratan yang ada di seluruh permukaan bumi mempunyai ketinggian yang berbeda-beda. Daratan bisa berupa daratan rendah, pantai, dataran tinggi, serta pegunungan. Makin tinggi relief daratan suatu tempat, maka suhu udaranya makin dingin. Pada daerah-daerah berelief tinggi yang bersuhu dingin, jenis flora dan fauna yang ada sangat terbatas.

d. Faktor Biologis

Dalam biosfer selalu terjadi hubungan yang saling memengaruhi antara sesama makhluk hidup yang disebut interaksi. Terutama manusia dengan budayanya, merupakan faktor biologis yang paling berpengaruh dalam biosfer. Manusia dengan budayanya mampu memengaruhi lingkungan biosfer di sekitarnya. Misalnya, manusia yang selalu berupaya memperbaiki jenis serta penyebaran flora dan fauna. Namun, tidak semua bentuk interaksi antarfaktor biologis dalam biosfer bersifat memperbaiki (konstruktif), sebab ada pula yang bersifat merusak (destruktif) atau gabungan dari keduanya.

Dari berbagai pengaruh faktor-faktor di atas menjadikan wilayah Indonesia merupakan salah satu wilayah dari tiga negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi. Dua negara lainnya, yaitu Brazil dan Zaire. Akan tetapi dibandingkan Brazil dan Zaire, Indonesia memiliki keunikan tersendiri. Keunikannya, yaitu di samping memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi,

Indonesia mempunyai areal tipe Indo-Malaya yang luas, jugatipe Oriental, Australia, dan peralihannya. Selain itu, di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka, serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas). Indonesia terletak di daerah tropik sehingga memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi dibandingkan dengan daerah subtropik (iklim sedang) dan kutub (iklim kutub). Tingginya keanekaragaman hayati di Indonesia ini terlihat dari berbagai macam ekosistem yang ada di Indonesia, seperti ekosistem pantai, ekosistem hutan bakau, ekosistem padang rumput, ekosistem hutan hujan tropis, ekosistem air tawar, ekosistem air laut, dan ekosistem sabana. Masing-masing ekosistem ini memilikikeanekaragaman hayati tersendiri.

Tumbuhan (flora) di Indonesia merupakan bagian dari geografi tumbuhan Indo-Malaya. Flora Indo-Malaya meliputi tumbuhan yang hidup di India, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, dan Filipina. Flora yang tumbuh di Malaysia, Indonesia, dan Filipina sering disebut sebagai kelompok flora Malesiana. Hutan di daerah flora Malesiana memiliki kurang lebih 248.000 spesies tumbuhan tinggi, didominasi oleh pohon dari familia Dipterocarpaceae, yaitu pohon-pohon yang menghasilkan biji bersayap. Dipterocarpaceae merupakan tumbuhan tertinggi dan membentuk kanopi hutan. Tumbuhan yang termasuk famili Dipterocarpaceae misalnya keruing ( Dipterocarpus sp), meranti (Shorea sp), kayu garu (Gonystylus bancanus), dan kayu kapur (Drybalanops aromatica).

Hutan di Indonesia merupakan bioma hutan hujan tropis atau hutan basah, dicirikan dengan kanopi yang rapat dan banyak tumbuhan liana (tumbuhan yang memanjat), seperti rotan. Tumbuhan khas Indonesia seperti durian (Durio zibetinus),Mangga (Mangifera indica), dan Sukun (Artocarpus sp) di Indonesia tersebar di Sumatra, Kalimantan, Jawa dan Sulawesi. Sebagai negara yang memiliki flora Malesiana, apakah di Malaysia dan Filipina juga memiliki jenis tumbuhan seperti yang dimiliki oleh Indonesia.

Kalimantan, dan Jawa terdapat tumbuhan endemik Rafflesia. Tumbuhan ini tumbuh di akar atau batang tumbuhan pemanjat sejenis Indonesia bagian timur, tipe hutannya agak berbeda. Mulai dari Sulawesi sampai Irian Jaya (Papua) terdapat hutan non–Dipterocarpaceae. Hutan ini memiliki pohon-pohon sedang, di antaranya beringin (Ficus sp), dan matoa (Pometia pinnata). Pohon matoa merupakan tumbuhan endemik di Irian.

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe oriental (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan. Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (oriental) yang meliputi Sumatra, Jawa, dan Kalimantan, memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

• Banyak spesies mamalia yang berukuran besar, misalnya gajah, banteng, harimau, badak. Mamalia berkantung jumlahnya sedikit, bahkan hampir tidak ada.
• Terdapat berbagai macam kera, misalnya bekantan, tarsius, orang utan.
• Terdapat hewan endemik, seperti badak bercula satu, binturong (Aretictis binturang), monyet (Presbytis thomasi), tarsius (Tarsius bancanus), kukang (Nyeticebus coucang).
• Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik, tetapi dapat berkicau. Burung-burung yang endemik, misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili), elang jawa, murai mengkilat (Myophoneus melurunus), elang putih (Mycrohyerax latifrons).

Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur, yaitu Irian, Maluku, Sulawesi, Nusa Tenggara, relatif sama dengan Australia. Hewan-hewan di bagian Timur Indonesia memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

1) Mamalia berukuran kecil

2) Banyak hewan berkantung

3) Tidak terdapat species kera

4) Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung, misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus), kuskus (Spiloeus maculatus). Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak, dan yang palingterkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp). Di Nusa Tenggara, ter-utama di pulau Komodo, terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis).

Sementara itu, daerah peralihan yang meliputi daerah disekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku, jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius bancanus), maleo (Macrocephalon maleo), anoa, dan babi rusa (Babyrousa babyrussa).

a) Hewan dan Tumbuhan Langka di Indonesia

Di Indonesia banyak terdapat hewan dan tumbuhan langka. Hewan langka misalnya

babirusa (Babyrousa babyrussa), harimau sumatra (Panthera tigris sumatrae), harimau jawa (Panthera tigris sondaicus), macan kumbang (Panthera pardus), orangutan (Pongo pygmaeus abelii di Sumatra dan Pongo pygmaeus pygmaeus di Kalimantan), badak sumatra (Decerorhinus sumatrensis), tapir (Tapirus indicus), gajah asia (Ele phas maximus), bekantan (Na salis larvatus), komodo (Vara nus komodoensis), banteng(Bossondaicus), cen drawasih (Paradisaea minor), kanguru pohon (Dendrolagus ursinus), maleo (Macrocephalon maleo), kakatua raja (Probosciger aterrimus), rangkong (Bucerosrhinoceros), kasuari (Casuarius casuarius), buaya muara (Crocodylus porosus), buaya irian (Crocodylus novaeguinae), penyu tempayan (Caretta caretta), penyu hijau (Chelonia mydas), ular sanca bodo (Phyton molurus), sanca hijau (Chondrophyton viridis), bunglon sisir (Gonyochepalus dilophus).

Tumbuh-tumbuhan langka misalnya bedali (Radermachera gigantea), putat (Planchonia valida), kepuh (Sterula foetida), bungur(Lagerstroemia speciosa), nangka celeng (Artocarpus heterophyllus), kluwak (Pangium edule), bendo (Artocarpus elasticus), mundu (Garcinia dulcis), sawo kecik (Manilkara kauki), winong (Tetrameles nudiflora), bayur (Pterospermum javanicum), gandaria (Bouea macrophylla), matoa (Pometia pinnata), sukun berbiji (Artocarpus communis).

b) Hewan dan Tumbuhan Endemik di Indonesia

Di Indonesia banyak terdapat hewan dan tumbuhan endemik, yaitu hewan dan tumbuhan itu hanya ada di Indonesia, tidak terdapat di negara lain. Hewan endemik misalnya harimau jawa (Panthera tigris sondaicus), harimau bali (sudah punah), jalak bali putih (Leucopsar rothschildi) di Bali, badak bercula satu (Rhinoceros sondaicus) di Ujung Kulon, binturong (Artictis binturong), monyet (Presbytis thomasi), tarsius (Tarsius bancanus) di Sulawesi Utara, kukang (Nycticebus coucang), maleo (hanya di Sulawesi), komodo (Varanus

komodoensis) di Pulau Komodo dan sekitarnya. Tumbuhan yang endemik terutama dari genus Rafflesia misalnya Rafflesia arnoldi (endemik di Sumatra Barat, Bengkulu, dan Aceh), R. borneensis (Kalimantan), R. cilliata (Kalimantan Timur), R. horsfilldii (Jawa), R.patma (Nusa Kambangan dan Pangandaran), R. rochussenii (Jawa Barat), dan R. contleyi (Sumatra bagian timur).

Selengkapnya »

Listrik Statis

Listrik Statis. Pengetahuan tentang listrik dimulai dari teori atom, yaitu dengan ditemukannya atom dan teori-teori yang menjelaskan tentang perkiraan-perkiraan struktur atom. Thales Militus, seorang ilmuwan Yunani, menemukan gejala listrik yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron. Setelah digosok ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda-benda kecil yang berada di dekatnya. Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifikasi. Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik statis yaitu listrik yang tidak mengalir.

Suatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom berasal dari kata

atomos, yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi. Tetapi, dalam perkembangannya ternyata atom ini masih dapat diuraikan lagi.

Atom terdiri atas dua bagian, yaitu inti atom dan kulit atom. Inti atom bermuatan positif, sedangkan kulit atom terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif yang disebut elektron. Inti atom tersusun dari dua macam partikel, yaitu proton yang bermuatan positif dan netron yang tidak bermuatan(netral). 

• Suatu atom dikatakan netral apabila di dalam intinya terdapat muatan positif(proton) yang jumlahnya sama dengan muatan negatif (elektron) pada kulitnya. 
• Suatu atom dikatakan bermuatan positif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih banyak daripada muatan negatif(elektron) pada kulit atom yang mengelilinginya. 
• Suatu atom dikatakan bermuatan negatif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih sedikit daripada jumlah muatan negatif(elektron) pada kulit atom.

Atom yang paling sederhana adalah atom hidrogen yang hanya tersusun atas 1 proton dan 1 elektron. Karena jumlah proton dan elektronnya sama, maka atom hidrogen dikatakan sebagai atom netral. Atom helium terdiri atas 2 proton, 2 netron dan 2 elektron. Karena jumlah proton dan jumlah elektronnya sama, maka atom helium juga dikatakan sebagai atom netral.

Muatan Listrik
Setiap materi tersusun oleh partikel-partikel dan setiap partikel tersusun oleh atom-atom. Atom terdiri atas inti atom yang tersusun oleh proton dan neutron. Inti atom ini diselimuti oleh kulit atom. Pada kulit atom, terdapat elektron-elektron. Proton disebut juga muatan positif, sedangkan neutron merupakan muatan listrik netral. Adapun elektron adalah muatan listrik negatif.

Jika suatu materi mempunyai jumlah proton sama dengan jumlah elektron, materi tersebut dikatakan tidak bermuatan atau netral. Jika jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektron, sehingga atom-atomnya kekurangan elektron, maka atom tersebut dikatakan bermuatan positif. Adapun atom dikatakan bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada jumlah proton, sehingga atom-atomnya kelebihan elektron.
a. Muatan Listrik Elementer
Suatu benda dikatakan bermuatan listrik jika atom-atom benda tersebut kekurangan atau kelebihan elektron. Besarnya muatan listrik bergantung pada seberapa banyak atom-atom tersebut kekurangan atau kelebihan elektron. Semakin banyak atom-atomnya kekurangan atau kelebihan elektron, maka semakin besar muatannya.

Dalam sistem satuan internasional (SI), satuan muatan adalah Coulomb (C). Muatan listrik sebuah elektron, proton, dan neutron adalah sebagai berikut.
Muatan elektron= –1,6 × 10^-19 Coulomb
Muatan proton = +1,6 × 10^-19 Coulomb
Muatan neutron = 0 (tidak bermuatan)

b, Interaksi Benda Bermuatan Listrik

• Ketika penggaris plastik digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain wool berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif.
• Ketika ebonit digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain wool berpindah ke ebonit, sehingga ebonit tersebut bermuatan listrik negatif.
• Ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca bermuatan positif

Hukum Coulomb
Pada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel yang bermuatan. Dari hasil penelitiannya, Charles Coulomb menyimpulkan sebagai berikut.

Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan hasil kali kedua muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.

Misalkan muatan pertama dilambangkan dengan Q_1' muatan kedua dilambangkan dengan Q_2' dan jarak antara kedua muatan tersebut dilambangkan r. Besarnya gaya coulomb dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.

F = k .	Q1 . Q2	.............(5.1)
	r2

Keterangan :
F   = Gaya tarik/tolak dua buah muatan (N)
k   = Konstanta (9.10⁹ N.m²/C²)
Q_1' Q_2' = muatan listrik (C)
r  = jarak antara dua muatan (m)

Contoh
Diketahui dua buah muatan listrik masing-masing bermuatan +5 × 10^-9 C dipisahkan oleh jarak 0,5 cm. Bagaimanakah in-teraksi kedua muatan tersebut? Hitunglah gaya Coulombnya!
Jawab:
Q₁ = Q₂ = +5 × 10^–9 C
r = 0,5 cm = 0,5 × 10^–2 m
F = .... ?

Karena kedua muatan tersebut sejenis, interaksi antara kedua muatan tersebut adalah tolak menolak. Besar gaya tolak menolaknya adalah 9 × 10^–3 N.

Induksi Listrik
Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan pada suatu benda karena pada benda tersebut didekati benda lain yang bermuatan listrik.
Contoh :

• Benda netral didekati benda bermuatan negatif, maka muatan-muatan negatif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan positif mendekati benda yang menginduksi.
• Benda netral didekati benda bermuatan positif, maka muatan-muatan positif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan negatif mendekati benda yang menginduksi.

Elektroskop
Elektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda. Elektroskop yang paling umum digunakan adalah elektroskop lembaran emas. Prinsip kerja elektroskop berdasarkan induksi listrik, yaitu jika sebuah benda bermuatan listrik disentuhkan kepala elektroskop maka muatan yang sejenis dengan

benda bermuatan listrik tadi akan ke daun elektroskop. Akibatnya kedua daun elektroskop akan bermuatan sejenis sehingga tolak menolak(daun elektroskop membuka).

Gambar a menunjukkan sebuah elektroskop bermuatan listrik negatif. Ketika didekati suatu benda bermuatan listrik, lembaran/daun pada elektroskop makin naik, berarti benda bermuatan yang didekatkan kepala elektroskop mempunyai muatan yang sejenis dengan muatan elektroskop, yaitu bermuatan negatif (Gambar 5. b). Sebaliknya pada Gambar 5.c ketika kepala elektroskop didekati benda bermuatan listrik, lembaran/daun elektroskop makin turun (lebih menguncup). Ini berarti benda bermuatan yang didekatkan pada kepala elektroskop mempunyai muatan yang tidak sejenis dengan muatan elektroskop. Muatan benda bermuatan yang didekatkan kepala elektroskop tersebut bermuatan positif.

Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar benda  bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh

gaya listrik. Medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya listrik.
Sifat-sifat garis gaya listrik 

• Garis gaya listrik berasal dari muatan positif menuju muatan negatif
• Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan
• Semakin rapat garis gaya listrik,  semakin kuat medan listriknya

Misalkan, sebuah muatan uji q diletakkan pada jarak tertentu dari muatan Q. Ternyata, muatan uji tersebut akan tertarik oleh muatan Q. Dalam hal ini muatan uji q berada di dalam medan listrik muatan Q. Kuat medan listrik didefinisikan sebagai berikut.

Besarnya gaya Coulomb yang dialami oleh sebuah muatan uji q akibat adanya muatan Q dibagi dengan besarnya muatan uji q.

Dalam bentuk matematis, definisi tersebut dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.
kuat medan listrik = gaya Coulomb
                                       muatan uji

Keterangan:
E = kuat medan (N/C)
Q = muatan (C)
r = jarak muatan uji ke muatan tertentu (m)

Contoh soal
Hitunglah kuat medan listrik dari sebuah muatan Q yang muatannya 7 × 10^-9 C pada jarak 7 cm dari muatan tersebu t!
Jawab:
Q = +7 × 10^-9 C
r = 7 cm = 7 × 10^-2 m
E = .... ?

Jadi, kuat medan listriknya sebesar 1,29 × 10⁴ N/C.

Selengkapnya »

Rangkaian Pada Listrik

Rangkaian Listrik. Sebuah rangkaian listrik terdiri dari beberapa komponen. Komponen listrik adalah alat-alat yang digunakan untuk membuat sebuah peranti dan dapat berfungsi jika dialiri arus listrik. Saklar merupakan sebuah komponen listrik. Saklar digunakan untuk menyambungkan atau memutuskan arus listrik pada sebuah rangkaian listrik. Jika kamu menekan saklar pada posisi ON, berarti kamu telah membuat rangkaian menjadi tertutup dan arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian sehingga lampu menyala. Saklar diperlukan untuk mematikan dan menghidupkan sebuah alat listrik.

a. Rangkaian Seri

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik di mana semua hambatan listrik (atau peralatan listrik) disusun berderet, ujung hambatan satu bersambungan dengan ujung hambatan yang lainnya. Dalam rangkaian seri, besarnya hambatan total rangkaian merupakan jumlah dari keseluruhan hambatan peralatan listrik yang disambungkan dalam rangkaian.

b. Rangkaian Paralel

Selain rangkaian seri, sebuah rangkaian listrik dapat berupa rangkaian paralel. Pada rangkaian paralel, komponen-komponen listrik disusun secara paralel/sejajar dengan sumber arus listrik. Dalam rangkaian paralel, besarnya hambatan total dalam rangkaian lebih kecil dari hambatan setiap peralatan listrik yang disambungkan.

Rangkaian Listrik Tertutup

1. Hubungan Kuat Arus Listrik, Beda Potensial, dan Hambatan

George Simone Ohm (1789–1854) meneliti hubungan antara potensial listrik (V), kuat arus (I), dan hambatan listrik (R). Secara matematis dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:

R = hambatan listrik (ohm)

V = beda potensial (volt)

I = kuat arus (ampere)

Rumus di atas dikenal sebagai Hukum Ohm, yaitu hambatan di dalam suatu rangkaian sama dengan tegangan dibagi arus.

Contoh Soal 1
Sebuah lampu disusun seri dengan sebuah amperemeter dan sumber tegangan sebesar 20 V. Jika jarum amperemeter menunjukkan angka 0,5 A, hitung besar hambatan lampu!
Jawab:
V = 20 V
I = 0,5 A
R = .... ?

Jadi, hambatan lampu tersebut adalah 40 ohm.

Contoh Soal 2
Diketahui sebuah sumber listrik sebesar 25 V. Jika sumber listrik itu dihubungkan dengan sebuah lampu yang hambatannya 5 ohm, hitunglah arus yang mengalir dalam lampu tersebut!
Jawab:
V = 25 V
R = 5 ohm
I = .... ?

Jadi, arus yang mengalir dalam lampu tersebut adalah 5 A.

2. Hukum Ohm dalam Keseharian
Dalam kehidupan sehari-hari, pengetahuan tentang Hukum Ohm sangat bermanfaat dalam pemilihan komponen-komponen listrik yang baik serta sesuai dengan besarnya tegangan yang tersedia.  Biasanya alat-alat listrik dibuat sedemikian rupa sehingga besarnya tegangan yang diperlukan untuk mengoperasikan alat tersebut dapat menggunakan sumber tegangan dari sumber listrik dari PLN. Untuk menyesuaikan kebutuhan tegangan yang diperlukan guna mengoperasikan alat tersebut, biasanya alat-alat listrik dibuat dengan menambahkan hambatan. Baik dari segi bahan pembuatannya, atau ditambahkan resistor lain untuk menambah tahanan alat tersebut.

3. Hambatan Jenis
Arus listrik bergantung pada hambatan penghantarnya yaitu kabel dan komponen-komponen listrik yang terdapat dalam rangkaian tersebut. Hambatan listrik bergantung pada jenis bahan hambatan, panjang hambatan dan luas penampang yang dilalui arus listrik. Nilai hambatan suatu penghantar bergantung pada hal-hal berikut ini.

• Panjang kawat, semakin panjang kawat maka hambatan semakin besar.
• Luas penampang kawat, semakin besar luas penampang maka hambatannya semakin kecil.
• Jenis bahan.

Jika dituliskan dalam bentuk matematika, hambatan dapat dituliskan sebagai berikut

Keterangan:
R = hambatan (Ω)
ρ = hambatan jenis (Ωm)
l = panjang bahan (m)
A = luas penampang (m²)

Contoh beberapa jenis penghambat dalam rangkaian listrik:
a. rheostat
b. resistor pita warna
c. potensiometer

Hambatan jenis merupakan sifat khas dari suatu bahan. Bahan yang terbuat dari besi akan berbeda hambatan jenisnya dengan bahan yang terbuat dari tembaga. Sebuah penghantar misalnya kabel harus memiliki hambatan jenis yang kecil sehingga arus dari sumber tegangan tidak banyak yang hilang ketika sampai pada alat listrik. Ukuran panjang dan luas penampang bahan juga memengaruhi hambatan sebuah bahan. Semakin panjang sebuah penghantar dan semakin kecil luas penampangnya, semakin besar hambatannya. Demikian sebaliknya.

Contoh
Sebuah kawat panjangnya 50 cm dan luas penampangnya 0,5 cm². Hitunglah hambatan jenis kawat tersebut jika hambatannya 5.000 Ω !
Jawab:
l = 50 cm = 0,5 m
A = 0,5 cm² = 0,5 × 10^-4 m²
R = 5.000 Ω
ρ = .... ?

= 5.000 Ω x 0,5 × 10^-4m²=0,5 Ωm
                       0,5 m

Konduktor, Isolator, dan Semikonduktor
Berdasarkan sifat menghantarkan listriknya, bahan dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu

konduktor, isolator, dan semikonduktor. 

• Konduktor adalah bahan-bahan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Bahan-bahan yang termasuk jenis konduktor ini di antaranya besi, baja, tembaga, dan nikel. 
• Isolator adalah bahan-bahan yang sama sekali tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh bahan-bahan yang termasuk isolator, di antaranya plastik, kayu kering, dan kertas.
• Semikonduktor merupakan bahan yang bersifat di antara isolator dan konduktor. Artinya, semikonduktor dapat menghantarkan arus listrik dan dapat pula tidak menghantarkan arus listrik.

Sifat semikonduktor ini bergantung suhu. Jika suhu bahan semakin tinggi, bahan ini akan bersifat konduktor. Sebaliknya, jika suhunya semakin rendah bahan ini akan menjadi isolator. Sifat-sifat semikonduktor dimanfaatkan dalam pembuatan komponen-komponen listrik seperti transistor dan IC (Integrated Circuit). Bahan-bahan semikonduktor contohnya germanium, silikon, dan selenium.

Hukum I Kirchhoff
Gustav Kirchhoff pada pertengahan abad ke-19 telah melakukan penelitian tentang perilaku arus listrik yang melalui sebuah percabangan. Hasil penelitian Kirchhoff ini dikenal sebagai Hukum Kirchhoff. 

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa arus listrik yang masuk melalui percabangan sama dengan arus yang keluar dari percabangan. 

Perhatikan gambar. Pada percabangan A, arus listrik I terbagi menjadi dua, yaitu yang
melalui kawat ab yakni I₁, I₂, I₃ dan yang melalui kawat cd, yaitu I₄. Setelah melalui percabangan, arus listrik ini berkumpul kembali dan keluar melalui titik B, sehingga arus yang memasuki percabangan akan sama dengan arus yang keluar dari percabangan.

Contoh Soal
Hitunglah besar kuat arus yang melalui I₂ jika diketahui I₁ = 20 A, I₃ = 5 A, I₄ = 5 A, dan I₅ = 5 A!
Jawab:
Arus masuk = arus keluar
I₁ = I₂ + I₃ + I₄ + I₅
20 A = I₂ + 5 A + 5 A + 5 A
I₂ = (20 – 5 – 5 – 5)
I₂ = 5 A
Jadi, besarnya I2 adalah 5 A.

Rangkaian Hambatan Listrik (Resistor)
a. Rangkaian Seri Resistor
Rangkaian seri resistor adalah rangkaian yang terdiri atas sumber tegangan dan minimal dua resistor (hambatan listrik)  yang disusun secara berderet. Kuat arus listrik yang mengalir pada setiap resistor adalah sama besar dan besar tegangan tergantung besar hambatan. Rangkaian seri dapat juga disebut sebagai rangkaian pembagi tegangan.

Pada gambar memperlihatkan empat buah resistor yang disusun secara seri. Telah disebutkan bahwa rangkaian seri resistor merupakan rangkaian pembagi tegangan. Dari rangkaian tersebut dapat diperoleh persamaan tegangan sebagai berikut.
E = V_ae = V_ab + V_bc + V_cd + V_de
Menurut hukum Ohm tegangan merupakan hasil kali kuat arus I dan hambatan R. Dengan demikian persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut.
E = V_ae = I_ab · R₁ + I_bc · R₂ + I_cd · R₃ + I_de · R₄
Karena di dalam rangkaian seri kuat arus yang melalui setiap resistor besarnya sama, persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut.
E = V_ae = I · R₁ + I · R₂ + I · R₃ + I · R₄
E = V_ae = I · (R₁ + R₂ + R₃ + R₄)
E = V_ae = I · Rs
Rs adalah hambatan pengganti dari rangkaian resistor yang dirangkai seri.
Rs = R₁ + R₂ + R₃ + R₄
Secara umum persamaan tahanan pengganti dari resistor yang disusun secara seri dituliskan sebagai berikut :

Rs = R₁ + R₂ + R₃ + R₄+....... R_n

Contoh 1

Jika diketahui dua buah resistor masing-masing 4 ohm. Dua resistor tersebut disusun secara seri, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt. Hitunglah besarnya arus yang mengalir pada setiap resistor tersebut !

Jawab:

R₁ = R₂ = 4 ohm

Rs = R₁ + R₂ = 4 + 4 = 8 ohm

I = .... ?

I = V/R = 6 volt   = 0,75 A

                  8 ohm

Jadi,besarnya arus listrik yang mengalir pada setiap resistor adalah 0,75 A.

Contoh 2
Diketahui 3 buah resistor identik disusun secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan 27 V. Jika diketahui kuat arus yang melewati resistor adalah 3 A, hitunglah besarnya hambatan setiap resistor!
Jawab:
V = 27 V
I = 3 A
R = .... ?
Dari hukum Ohm diperoleh:
I =V/R <---> R =V/I =   27   = 9Ω
                                             3
Karena ketiga resistor tersebut identik yang berarti besar hambatannya sama, diperoleh besarnya hambatan setiap resistor yaitu 9/3 = 3 ohm.

b. Rangkaian Paralel Resistor
Rangkaian paralel resistor adalah rangkaian yang terdiri atas resistor yang disusun paralel/sejajar satu sama lainnya. Jikapada rangkaian seri, arus yang melalui resistor akan sama dan tegangannya berbeda bergantung pada nilai hambatannya. Adapun pada rangkaian paralel resistor, arus yang melalui setiap hambatan akan berbeda dan tegangan setiap resistor akan sama. Gambar di bawah ini merupakan gambar sebuah rangkaian paralel resistor

Berdasarkan Hukum I Kirchhoff diperoleh:

Telah disebutkan bahwa tegangan pada setiap resistor pada rangkaian paralel adalah sama.

Sehingga diperoleh:

Dengan demikian hambatan pengganti paralel dirumuskan:

Contoh Soal 1
Lima buah resistor masing-masing memiliki tahanan 5 ohm disusun secara paralel. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan tegangan 20 V. Hitunglah kuat arus yang melewati setiap tahanan!
Jawab:
R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = 5 ohm
V = 20 V
I = .... ?
Menghitung tahanan pengganti rangkaian resistor paralel:

Sehingga R_p = 1 ohm
Menurut hukum Ohm:
I =V/R = 20 volt/1 ohm = 20 A.
Karena setiap resistor nilai tahanannya sama, arus yang melewatinya pun akan sama, yaitu:
I _{setiap resistor} = I/_{banyaknya resistor} = 20 A/5 = 4 a.
Jadi, besar arus yang mengalir pada setiap resistor adalah 4 A.

Selengkapnya »

Pengaruh Suhu Terhadap Benda

Pengaruh Suhu Terhadap Benda. setiap benda pada umumnya dapat mengalami perubahan, baik itu sifatnya maupun wujudnya. Misalnya perubahan wujud yang terjadi pada air, dimana air dapat berubah wujud menjadi es (membeku) atau berubah wujud menjadi uap (menguap). Tentu saja perubahan itu tidak serta merta terjadi, tetapi ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan perubahan wujudnya. Penyebab perubahan wujud pada air umumnya disebabkan oleh panas atau dingin (meskipun panas atau dingin bukanlah satu-satunya penyebab air berubah wujud). Suhu tinggi maupun rendah akan berpengaruh terhadap perubahan benda, baik dalam ukurannya, bentuknya maupun wujudnya. Jadi, ukuran, bentuk dan wujud benda dipengaruhi oleh suhu, baik suhu panas atau suhu dingin. DBerikut ini beberapa contoh pengaruh suhu terhadap benda dalam kegiatan sehari-hari, diantaranya :

1. Pemuaian dan Peyusutan

Setiap benda (padat, cair dan gas) akan memuai jika dipanaskan. Memuai adalah bertambahnya ukuran  benda. Contoh peristiwa pemuaian yang terjadi dalam peristiwa sehari - hari :

a. Pemuaian pada benda padat

Salah satu contoh pemuaian pada benda padat adalah sambungan pada rel kereta. Sambungan rel kereta dibuat renggang. Hal ini bertujuan untuk memberi ruang muai apabila rel kereta api terkena panas. Karena jika sambungan dibuat rapat maka ketika terjadi pemuaian akibat terik matahari rel akan melengkung. Contoh lain adalah kabel listrik yang terlihat kendur pada waktu siang hari. Pada peristiwa ini, kabel listrik memuai karena terkena sinar matahari. Pada malam hari kabel tersebut akan kembali ke asalnya. Pemasangan kaca pada jendela rumah juga dibuat longgar dengan tujuan ketika kaca memuai ada ruang muai untuk kaca, sehingga kaca tidak pecah.

b. Pemuaian pada benda cair

Termometer adalah alat pengukur suhu yang berisi air raksa. Air raksa dalam wadah termometer akan memuai jika terkena suhu tubuh. Akibat pemuaian air raksa tersebut maka akan mendorong angka pencatat termometer. Peristiwa pemuaian benda gas juga terjadi parfum yang berada dalam botol parfum. Botol parfum tidak diisi penuh dengan tujuan untuk memberi ruang muai saat parfum terkena panas, apabila tidak ada ruang muai dapat mengakibatkan botol parfum meledak.

c. Pemuaian pada benda gas

Ban sepeda yang telah dipompa jika dibiarkan  secara terus-menerus terkena terik matahari akan meletus. Meletusnya ban sepeda tersebut dikarenakan udara (gas) yang ada dalam ban terus bertambah akibat pemuaian, karena tidak dapat tertampung maka ban akan meletus. 

2. Penyusutan

Menyusut adalah berkurangnya ukuran benda (padat, cair dan gas) yang disebabkan karena adanya penurunan suhu atau suhu rendah. Penyusutan adalah kebalikan dari pemuaian. Contoh peristiwa pemuaian benda dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :

a. Penyusutan pada benda padat.

Salah satu contoh penyusutan pada benda padat adalah keadaan kabel telepon pada pagi hari jika dibandingkan dengan siang hari. Kabel telepon pada siang hari mengendur dan pada pagi hari esoknya akan mengencang, hal itu karena pada sore hari dan malam harinya ada penurunan suhu. Jadi mengencangnya kabel telepon pada pagi hari jika dibandingkan dengan siang hari adalah karena penyusutan. 

b. Penyusutan pada benda cair. 
Penyusutan benda cair hanya berupa ukuran dan bentuk tetapi volumenya tetap. Contohnya adalah Ketika agar-agar buatan ibu masih bersuhu tinggi (berbentuk cair) dalam wadah penuh, tetapi setelah adanya penurunan suhu maka ukurannya sedikit berkurang, tetapi volumenya tetap. Penyusutan tersebut karena merapatnya partikel zat cair.

c. Penyusutan pada benda gas
etika kita menyimpan sepeda yang bannya telah dipompa pada teras rumah yang terbuat dari keramik dalam beberapa hari. Ban sepada tersebut akan berkurang tekanannya karena udara dalam ban menyusut. Peristiw tersebut menunjukkan adanya penyusutan pada benda gas.

2. Pembakaran
Pada proses pembaaran memerlukan suhu tinggi. Pembakaran akan mengubah bentuk benda. Selain itu pembakaran juga mempermudah pembentukkan benda. Contoh :

• Kayu dapat berubah menjadi abu dan arang;
• Logam akan lebih mudah dibentuk jika dibakar terlebih dahulu.

3. Penguapan dan Pendinginan

Benda cair akan menguap apabila dipanaskan. Wujud benda cair akan berubah menjadi gas jika dipanaskan. Penguapan dapat pula disebut dengan pengeringan . Contoh :

• Air laut akan mengalami penguapan yang cepat pada musim kemarau;
• Pakaian akan cepat kering jika dijemur pada siang hari yang panas.       

Selengkapnya »