Aturan-aturan Dalam Menghitung Loop Arus listrik berdasarkan Hukum Kirchhoff

Hukum Kirchhoff
Hukum I Kirchhoff
Kita dapat dengan mudah  menentukkan besarnya kuat arus di dalam suatu rangkaian tertutup sederhana yang tidak bercabang karena  kuat arus di setiap titik pada setiap penghantar besarnya sama.

Bagaimana cara mengukur kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang?

Dalam kasus tersebut, kita dapat menentukkan besarnya kuat arus dengan menggunakan Hukum Kirchhoff.

Hukum I Kirchhoff
Bunyi Hukum I Kirchhoff
Jumlah arus listrik yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus listrik yang keluar dari titik cabang tersebut.
Secara matematis Hukum I Kirchhoff dapat dituliskan:

Rumus Hukum I kirchhoff

Perhatikan gambar arus yang bercabang dibawah ini. Arus masuk titk percabangan dan yang keluar dari titik percabangan tersebut adalah sama.
Gambar  hukum I kirchhoff



Hukum II Kirchhoff
Konsep Hukum II Kirchhoff berdasarkan pada hukum kekelan energi. Energi pada suatu rangkaian tertutup adalah kekal. Misalkan ada sebuah muatan bergerak dalam suatu rangkaian tertutup. Ketika muatan kembali ketitik awal maka rangkaian akan memiliki energi yang sama dengan energi rangkaian sebelum muatan bergerak.
Bunyi Hukum II Kirchhoff adalah sebagai berikut:
Jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup sama dengan nol.
Secara Matematis Hukum II Kirchhoff dituliskan:

Rumus Hukum II Kirchhoff


Dengan adanya hambatan dalam rangkaian, arus listrik yang disebabkan oleh gaya gerak listrik akan mengalami penurunan tegangan sehingga persamaan Hukum II Kirchhoff biasa dituliskan:

Rumus Hukum II Kirchhoff


Tips dalam menyelesaikan soal dengan Hukum Kirchhoff:
1.   Gambar diagram rangkaian.
2.   Tentukan arah arus dalam setiap percabangan. Kita dapat menentukkan arah arus secara bebas.
3.   Tulislah persamaan arus pada tiap titik cabang dengan Hukum I Kirchhoff
4.   Tentukan arah loop pada setiap rangkaian tertutup. Kita bebas menentukkan arah loop, bisa searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.
5.   Tulis persamaan-persamaan pada setiap loop menggunakan Hukum II Kirchhoff.
Kita telusuri setiap rangkaian tertutup tersebut sesuai arah loop yang telah kita tentukan sebelumnya.
Tanda arus (bisa negatif atau positif)dalam rangkaian tersebut dapat ditentukan dengan aturan:
Jika ketika menelusuri rangkaian, arah arus listrik searah dengan arah loop maka arus listrinya bernilai negatif,
Arus yang searah dengan arah loop

 sedangkan jika arah arus listrik berlawanan arah dengan arah loop maka arusnya bernilai positif.

Arus yang berlawanan dengan arah loop


Tanda GGL (bisa negatif atau positif)dalam rangkaian tersebut dapat ditentukan dengan aturan:
Jika ketika menelusuri rangkaian sesuai arah loop, kita bertemu dulu dengan kutub positif dari ggl maka ggl tersebut bernilai negatif. 
arah loop bertemu dengan kutub positif ggl

Sedangkan jika ketika menelusuri rangkaian kita bertemu dahulu dengan kutub negatif ggl, maka ggl tersebut bernilai positif.

Arah loop bertemu dengan kutub negatif ggl

Apa sudah dapat memahami aturan dalam loop rangkaian tertutup?

Memang terlihat agak membingungkan akan tetapi jika sudah melihat contoh penggunaan aturan loop maka cukup mudah dimengerti. 
Previous
Next Post »