Pengertian tegangan listrik, yakni tegangan yang bekerja pada elemen atau komponen dari satu terminal atau kutub ke terminal atau kutub lainnya yang dapat menggerakkan muatan listrik. Sering juga disebut sebagai beda potensial.
Secara matematis, kerja yang dilakukan untuk menggerakkan suatu muatan sebesar satu coulomb dapat didefinisikan sebagai perubahan energi yang dikeluarkan terhadap perubahan muatan listrik dengan satuan volt.
Pengertian Tegangan Listrik
Kemungkinan yang dapat terjadi pada tegangan listrik adalah tegangan jatuh atau tegangan naik. Terjadinya tegangan jatuh apabila potensial dipandang dari terminal lebih rendah ke tinggi. Sementara tegangan naik terjadi bila potensial dipandang dari terminal tinggi ke terminal rendah.
Hukum Tegangan
Terdapat hukum tegangan atau yang dikenal dengan Hukum Kirchhoff II, bunyinya: Jumlah aljabar semua tegangan yang diambil menurut arah tertentu mengelilingi sebuah jalur tertutup dalam sebuah rangkaian adalah nol (0).
Secara matematika, hukum tersebut dituliskan sebagai berikut:
v₁ + v₂ + v₃ + … + v_n = 0
tanda (-) dan (+) sesuai dengan polaritas tegangan yang ditentukan.
Pada gambar diatas, menurut hukum kirchhoff II:
v₁ + v₂ + v₃ + v₄ = 0
Hukum Ohm
Istilah hukum Ohm diambil dari nama ilmuwan yang menemukannya, yakni seorang fisikawan berkebangsaan Jerman bernama George Simon Ohm. Pada hukum Ohm menyatakan bahwa:
Tegangan yang melintasi berbagai jenis bahan penghantar adalah berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melalui bahan tersebut.
Rumusnya ditulis sebagai berikut:
V = I.R
V = tegangan dalam satuan volt (V)
I = arus dalam satuan ampere (A)
R = resistansi dalam satuan ohm (Ω)
Resistansi R merupakan konstanta pembanding. Perbandingan diantara arus dan tegangan juga sebuah konstanta.
I/V= 1/R = G
Konstanta G dinamai konduktansi dengan satuan mho (℧)
Sumber Tegangan Listrik Sempurna
Sumber tegangan sempurna adalah sumber yang tegangannya tidak tergantung pada beban yang dipasangkan pada kutub-kutubnya dan akan memberikan tegangan tetap.
Gambar
Perhatikan gambar di atas. Terminal atas tidak selalu positif terhadap terminal bawah. Sesuai dengan perjanjian referensi, arah arus digambarkan massuk ke kutub (+) elemen dan jika tegangan bernilai positif, maka acuan yang diambil adalah tegangan naik dari (-) ke (+).
Gambar a menunjukkan arus i masuk melalui terminal positif yang berakibat nilai v₂ menjadi positif (secara matematis). Sehingga nilai daya yang ada pada v_s juga positif. Itu berarti, dikatakan bahwa sumber tegangan menyerap daya.
Padahal suatu sumber tegangan ideal diharapkan dapat memberikan daya ke dalam rangkaian. Untuk itu, selanjutnya para analis lebih memilih mengarahkan arus seperti pada gambar b. dimana gambar tersebut menunjukkan arus keluar dari terminal + sumber.
Pembagi Tegangan Listrik
Pembagi tegangan dan arus merupakan suatu metode yang digunakan untuk menganalisis pembagian tegangan maupun arus pada rangkaian tertutup.
Fungsi dari rangkaian pembagi, yakni untuk membagi tegangan input (tegangan masuk) maupun membagi arus input (arus masuk) menjadi satu atau beberapa output sesuai dengan yang dibutuhkan oleh komponen lain dalam rangkaian elektronika.
Pembagi tegangan atau voltage divider adalah suatu rangkaian sederhana yang mengubah tegangan relatif besar menjadi lebih kecil dengan satu atau beberapa tegangan output dalam rangkaian elektronika yang rumit.
Seringnya pembagi tegangan digunakan pada potensiometer, yakni sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk merancang sebuaah pembagi tegangan yang dapat diatur tegangan outputnya.
Dimana ia dapat digunakan untuk membuat tegangan referensi dari sumber tegangan yang relatif besar terhadap komponen elektronika aktif, rangkaian penguat, dan sebagainya.