Bagaimana hubungan antara tegangan V dan kuat arus I?

Arus dan Tegangan: Sepasang Yang Tak Dapat Dipisahkan

Dalam dunia elektrik, kita sering mendengar tentang arus dan tegangan. Dua entiti ini adalah nadi kepada sebarang litar elektrik, sama ada di dalam telefon pintar anda ataupun di grid elektrik nasional. Tetapi, apakah sebenarnya hubungan antara kedua-duanya?

Bayangkan sebatang paip air. Tegangan (V) diibaratkan seperti tekanan air dalam paip. Semakin tinggi tekanan, semakin kuat aliran air. Dalam konteks elektrik, tegangan ialah daya yang “menolak” elektron untuk bergerak dalam litar.

Arus elektrik (I) pula merujuk kepada kadar aliran elektron. Ibaratnya seperti jumlah air yang mengalir melalui paip dalam tempoh masa tertentu. Semakin banyak air yang mengalir, semakin kuat arus.

Hubungan antara tegangan dan arus ini dijelaskan dengan begitu elegan oleh Hukum Ohm, yang dinamakan sempena ahli fizik Jerman, Georg Simon Ohm. Hukum ini menyatakan bahawa arus yang mengalir melalui konduktor berkadaran terus dengan tegangan yang dikenakan merentasinya, dengan syarat rintangan adalah tetap.

Persamaan mudah ini meringkaskan hubungan penting ini:

V = I x R

Di mana:

• V = Tegangan (Volt)
• I = Arus (Ampere)
• R = Rintangan (Ohm)

Dari persamaan ini, kita boleh faham bahawa:

• Jika tegangan meningkat (dengan rintangan tetap), arus juga akan meningkat.
• Jika rintangan meningkat (dengan tegangan tetap), arus akan menurun.

Hubungan ini menjadi asas kepada reka bentuk dan analisis litar elektrik. Dengan memahami Hukum Ohm dan hubungan antara arus dan tegangan, jurutera boleh mencipta peranti elektronik yang kompleks dan cekap, daripada lampu LED yang menjimatkan tenaga hinggalah kepada komputer berkuasa tinggi.

Sebagai kesimpulan, hubungan antara arus dan tegangan adalah asas kepada pemahaman kita tentang elektrik. Hukum Ohm menyediakan rangka kerja matematik yang elegan untuk menggambarkan hubungan ini, membolehkan kita mereka bentuk dan menggunakan teknologi elektrik yang canggih.