Hukum I dan II Kirchhoff

 



Di antara kamu pasti sudah pernah mendengar nama Kirchhoff dong, ya? Yup, Kirchhoff merupakan salah satu fisikawan yang berjasa dalam ilmu kelistrikan, nih. Hukumnya yang terkenal yaitu Hukum I dan II Kirchhoff. Bagaimana penjelasan kedua hukum tersebut? Yuk, kita simak pembahasan berikut.

Hukum Kirchhoff ditemukan oleh Gustav Robert Kirchhoff yang merupakan ahli fisika asal Jerman. Kirchhoff menjelaskan hukumnya tentang kelistrikan ke dalam dua bagian, yaitu Hukum I Kirchhoff dan Hukum II Kirchhoff. 

 

Hukum I Kirchhoff

Hukum ini merupakan hukum kekekalan muatan listrik yang menyatakan bahwa jumlah muatan listrik yang mengalir tidaklah berubah. Jadi, pada suatu percabangan, laju muatan listrik yang menuju titik cabang sama besarnya dengan laju muatan yang meninggalkan titik cabang itu. Nah, di fisika, laju muatan listrik adalah kuat arus listrik. Oleh karena itu, bunyi Hukum I Kirchhoff lebih umum ditulis: 

Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik cabang akan sama dengan  jumlah kuat arus listrik yang meninggalkan titik itu.

Hukum I Kirchhoff biasa disebut Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff's Current Law (KCL).

hukum 1 kirchhoff

 

Berdasarkan gambar di atas, besar kuat arus total yang melewati titik percabangan a secara matematis dinyatakan Σ Imasuk = Σ Ikeluar yang besarnya adalah I1 = I2 + I3.

CONSO

1.     Perhatikan gambar berikut :

https://lh5.googleusercontent.com/msaiW9t9CJjXlj1elWbQ-qDoqtA5O8Y54JHb1ep9ITrkCMvsPLrI3tba210gRIMRm6Ktk86uYmd8eKvKKHCC4YKlfUm-epuGB5TTyKk9kNu2PjFR74EmQaBbSsbsX_dwnGjW9oT7

Diketahui besar arus listrik yang melalui 𝐼2= 1 A,𝐼1= 3 A,𝐼4= 0,5 A. Hitunglah besar arus listrik yang melalui 𝐼3 dan 𝐼5  ?

Penyelesaian :

Σ𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘=Σ𝐼𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 

⇔𝐼1 = 𝐼5 

Dikarenakan Σ𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘=Σ𝐼𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟, maka besarnya arus listrik yang melalui 𝐼5 = 3 A.

Σ𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘=Σ𝐼𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 

⇔ 𝐼1 = 𝐼5 

⇔ 𝐼2+𝐼3+𝐼4=𝐼5

⇔ 1+𝐼3+0,5=3

⇔ 3=3-1,5

⇔ 𝐼3=1,5 A

Jadi, 𝐼3 =1,5 A dan 𝐼5 = 3 A.

 

 

Hukum II Kirchhoff

Hukum ini berlaku pada rangkaian yang tidak bercabang yang digunakan untuk menganalisis beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup. Hukum II Kirchhoff biasa disebut Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL). Bunyi Hukum II Kirchhoff adalah:

Jumlah aljabar beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup adalah sama dengan nol.

Versi lain Hukum II Kirchhoff, yaitu pada rangkaian tertutup, berbunyi: jumlah aljabar GGL (ε) dan jumlah penurunan tegangan (IR) sama dengan nol. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai: Σ ε+Σ IR = 0.

hukum 2 kirchhoff 1

 

Berdasarkan gambar di atas, total tegangan pada rangkaian adalah Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0. Hukum II Kirchhoff ini menjelaskan bahwa jumlah penurunan beda potensial sama dengan nol artinya tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian atau semua energi listrik diserap dan digunakan. 

Untuk menganalisis suatu rangkaian listrik menggunakan Hukum II Kirchhoff diperlukan beberapa aturan atau perjanjian.

1. Pilih loop untuk masing-masing lintasan tertutup dengan arah tertentu. Pada dasarnya pemilihan arah loop bebas namun jika memungkinkan usahakan searah dengan arah arus. Maksudnya bebas disini bebas yah arahnya mau searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.

hukum 1 dan 2 kirchoff 2

2. Pada suatu cabang, jika arah loop sama dengan arah arus maka penurunan tegangan (IR) bertanda positif, jika berlawanan arah maka penurunan tegangan (IR)  bertanda negatif. Contohnya gini. Kalo misalkan arah loop searah jarum jam terus arah arusnya juga searah jarum jam, maka nanti penurunan tegangan (IR) positif karena sama-sama searah jarum jam.

hukum 1 dan 2 kirchoff 3

Kalo misalkan nanti loopnya berlawanan arah jarum jam tapi arusnya searah jarum jam maka IR-nya bertanda negatif.

hukum 1 dan 2 kirchoff 4

3. Jika saat mengikuti arah loop, kutub sumber tegangan yang lebih dulu dijumpai adalah kutub positif maka GGL bertanda positif.

hukum 1 dan 2 kirchoff

Sebaliknya, jika kutub yang lebih dahulu dijumpai adalah kutub negatif maka GGL bertanda negatif.

hukum 1 dan 2 kirchoff 1

 

Supaya kamu lebih paham, ayo coba kerjakan contoh soal di bawah ini!

1. Suatu rangkaian listrik ditunjukkan seperti gambar berikut ini.

soal kirchoff

Dengan menggunakan hukum II Kirchhoff, besar kuat arus listrik yang mengalir di dalam rangkaian tersebut adalah...

Diketahui:

ε1 = 6 V

ε2 = 12 V

R1 = 2 Ω

R2 = 6 Ω

R3 = 4 Ω

Ditanya: I ?

Jawab:

contoh hukum ii kirchoff

 

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Kisi-kisi PPPK guru 2021

 PPPK Guru 2021 menjadi angin segar bagi guru honorer di indonesia, pasalnya dibuka formasi yang cukup banyak. Dapam perkembangannya banyak pula bermunculan situs yang menawarkan pelatihan uji kompetensi agar lolos PPPK terutama dalam uji kompetensi teknis yang dianggap paling menyulitkan sehingga para calon peserta PPPK  "berbondong-bondong" mencari kisi kisi seputar uji kompetensi teknis. Tapi yang beredar di berbagai media justru kompetensi teknis pedagogi, padahal pada kenyataannya yang banyak muncul adalah kompetensi teknis profesional atau yang sesuai dengan mata prlajaran yang kita ampu. Menyikapi masalah ini sebaiknya anda mengurungkan niat anda untuk mempelajari "tutorial" tersebut karena buka itu yang anda butuhkan. Yang anda butuhoan adalah lebih mendekatkan diri pada Allah, banyak berdoa dan buat fikiran anda se santai mungkin. Semoga bermanfaat
Baca selengkapnya

Hakikat Perlindungan dan Penegakan Hukum

Gambar
  1.        Konsep Perlindungan dan Penegakan Hukum Bayangkan apa yang akan terjadi apabila di keluarga tidak ada aturan, di sekolah tidak ada tata tertib, di lingkungan masyarakat tidak ada norma-norma sosial, di negara tidak ada undang-undang. Atau, apa yang akan terjadi apabila setiap pelanggaran dibiarkan begitu saja, pelakunya tidak diberikan teguran atau sanksi lainnya?. Apa sebenarnya perlindungan hukum itu? Menurut Andi Hamzah, perlindungan hukum dimaknai sebagai daya upaya yang dilakukan secara sadar oleh setiap orang maupun lembaga pemerintah dan swasta yang bertujuan mengusahakan pengamanan, penguasaan dan pemenuhan kesejahteraan hidup sesuai dengan hak-hak asasi yang ada. Makna tersebut tidak terlepas dari fungsi hukum itu sendiri, yaitu untuk melindungi kepentingan manusia. Dengan kata lain hukum memberikan perlindungan kepada manusia dalam memenuhi berbagai macam kepentingannya, dengan syarat manusia juga harus melindungi kepentingan ...
Baca selengkapnya

Makna Demokrasi, Klasifikasi Demokrasi, dan Prinsip-Prinsip Demokrasi

Gambar
  A.                Hakikat Demokrasi     1.        Makna Demokrasi Kata demokrasi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu demos yang berarti rakyat, dan kratos/cratein yang berarti pemerintahan sehingga demokrasi dapat diartikan sebagai pemerintahan rakyat. Kata ini kemudian diserap menjadi salah satu kosa kata dalam bahasa Inggris yaitu democracy. Konsep demokrasi menjadi sebuah kata kunci dalam bidang ilmu politik. Hal ini menjadi wajar sebab demokrasi saat ini disebut-sebut sebagai indikator perkembangan politik suatu negara. Kebanyakan orang mungkin sudah terbiasa dengan istilah demokrasi, tapi tidak menutup kemungkinan masih ada yang salah dalam mempersepsikan istilah demokrasi. Bahkan tidak hanya itu, konsep demokrasi bisa saja disalahgunakan oleh para penguasa terutama penguasa yang otoriter untuk memperoleh dukungan rakyat...
Baca selengkapnya