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:
Perhatikan gambar arus yang bercabang dibawah ini. Arus masuk titk percabangan dan yang keluar dari titik percabangan tersebut adalah sama.
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:
Dengan adanya hambatan dalam rangkaian,
arus listrik yang disebabkan oleh gaya gerak listrik akan mengalami penurunan
tegangan sehingga persamaan Hukum II Kirchhoff biasa dituliskan:
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,
sedangkan jika arah arus listrik berlawanan arah
dengan arah loop maka arusnya bernilai positif.
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.
Sedangkan jika ketika
menelusuri rangkaian kita bertemu dahulu dengan kutub negatif ggl, maka ggl
tersebut bernilai positif.
Apa sudah dapat memahami aturan dalam
loop rangkaian tertutup?
Memang terlihat agak membingungkan akan
tetapi jika sudah melihat contoh soal penerapan hukum kirchhoff maka cukup mudah
dimengerti.
EmoticonEmoticon