Seseorang memiliki hambatan tubuh sebesar $600\ \Omega$. Berapakah arus listrik yang mengalir melalui tubuhnya yang tidak terhubung ke tanah (ungrounded body):
(a) ketika ia menyentuh kedua kutub terminal baterai mobil $12\text{ V}$?
(b) ketika ia memasukkan jarinya ke dalam stopkontak lampu $120\text{ V}$?
Hukum Ohm
Untuk menentukan besar arus listrik ($I$) yang mengalir melewati suatu hambatan listrik, kita menggunakan prinsip dasar Hukum Ohm. Rumus ini menyatakan bahwa arus listrik berbanding lurus dengan tegangan ($V$) dan berbanding terbalik dengan hambatan ($R$):
$$I = \frac{V}{R}$$
- $I$ = Arus listrik (Amper, $\text{A}$)
- $V$ = Tegangan listrik (Volt, $\text{V}$)
- $R$ = Hambatan listrik (Ohm, $\Omega$)
Efek Arus Listrik terhadap Tubuh Manusia
Arus listrik—bukan tegangan—adalah faktor utama yang menyebabkan cedera akibat sengatan listrik. Berikut adalah tingkatan bahaya arus listrik (pada frekuensi jala-jala $50/60\text{ Hz}$) terhadap tubuh manusia:
- $1\text{ mA}$: Hanya terasa getaran geli yang sangat ringan.
- $5\text{ mA}$: Terasa sengatan ringan, tidak menimbulkan nyeri tetapi mengejutkan.
- $10 – 20\text{ mA}$: Batas arus “tidak bisa melepaskan diri” (let-go threshold). Otot berkontraksi secara tidak sadar sehingga korban tidak mampu melepaskan kawat berarus.
- $100 – 200\text{ mA}$: Terjadi ventricular fibrillation (fibrilasi ventrikel), di mana jantung berhenti memompa darah dengan benar dan bergetar tidak teratur. Kondisi ini sangat fatal dan mematikan.
(a) Menyentuh Terminal Baterai Mobil ($12\text{ V}$)
Gunakan Hukum Ohm dengan memasukkan nilai $V = 12\text{ V}$:
$$I = \frac{V}{R}$$
$$I = \frac{12}{600} = \mathbf{0.02\text{ A}}$$
Jika diubah ke miliamper ($\text{mA}$):
$$I = 0.02 \times 1000 = \mathbf{20\text{ mA}}$$
Analisis Risiko: Arus sebesar $20\text{ mA}$ sudah mencapai batas let-go threshold. Meskipun baterai mobil memiliki tegangan rendah ($12\text{ V}$), jika hambatan tubuh sangat rendah (misalnya kulit basah atau luka hingga mencapai $600\ \Omega$), sengatannya cukup kuat untuk membuat otot kejang dan berbahaya jika korbannya tidak bisa melepaskan genggaman.
(b) Memasukkan Jari ke Stopkontak ($120\text{ V}$)
Gunakan Hukum Ohm dengan memasukkan nilai $V = 120\text{ V}$:
$$I = \frac{V}{R}$$
$$I = \frac{120}{600} = \mathbf{0.2\text{ A}}$$
Jika diubah ke miliamper ($\text{mA}$):
$$I = 0.2 \times 1000 = \mathbf{200\text{ mA}}$$
Analisis Risiko: Arus sebesar $200\text{ mA}$ berada tepat di zona yang sangat mematikan. Arus ini langsung memicu kegagalan fungsi jantung (fibrilasi) dalam hitungan detik dan dapat menyebabkan luka bakar internal yang parah.
