Hukum Kirchoff 1 dan 2

Posted on

Hukum Kirchoff –  Kamu tertarik dengan pelajaran fisika? Yuk kita simak bersama materi pelajaran pembahasan kali ini mengenai hukum kirchoff beserta pengertian, teori, rumus dan contoh soal. Namun dipertemuan sebelumnya kami juga telah membahas mengenai Contoh Soal Hukum Newton. mari langsung aja kita simak ulasan lengkapnya berikut ini.

Pengertian Hukum Kirchoff

contoh hukum kirchoff
contoh hukum kirchoff

Hukum Kirchhoff ialah merupakan dua persamaan yang saling berhubungan dengan arus namun berbeda potensial (umumnya dikenal dengan tegangan) dalam rangkaian listrik. Pertama kali Hukum ini diperkenalkan yakni oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845.

contoh hukum kirchoff
contoh hukum kirchoff

Tegangan jatuh pada R_1 dan R_2 tidaklah sama karena adanya ggl \epsilon_2. Sehingga, rangkaian kedua resistor ini tidaklah paralel juga bukanlah rangkaian seri, karena arus yang mengalir pada kedua resistor tidaklah sama. Namun, ada hukum yang berlaku pada rangkaian yang memliki arus tetap (tunak). Hukum ini adalah hukum Kirchhoff 1 dan 2.

Hukum Kirchoff 1

Pengertian Hukum Kirchoff Satu (1)

Hukum Kirchhoff 1 yaitu Hukum Kirchhoff yang selalu berkaitan dengan arah arus yang menghadapi titik percabangan. Kemudian Hukum Kirchhoff 1 ini sering juga disebut dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 1

“Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan pada suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.”

Rumus Hukum Kirchoff satu (1)

Untuk lebih jelasnya mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1
Lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :


Berdasarkan Rangkaian diatas, dirumuskan bahwa :

Hukum Kirchoff

Pengertian Hukum Kirchoff Dua (2)

Hukum Kirchhoff 2 yaitu hukum yang dipakai untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Pada Hukum Kirchhoff 2 ini jufa pada umumnya dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law(KVL).

Baca Juga :  Satuan Berat

Bunyi Hukum Kirchhoff 2

“Total Tegangan (beda energi potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”

Rumus Hukum Kirchoff Dua (2)

rumus
rumus

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2Hukum Kirchhoff 2
Lihat rumus dan rangkaian sederhana berikut :

Berdasarkan Rangkaian tersebut, dirumuskan bahwa :

Contoh Soal Hukum Kirchoff

Contoh Soal 1
Hitunglah berapa kekuatan arus yang mengalir pada sebuah rangkaian arus listrik jika R1 = 2 Ώ, R2 = 4 Ώ, dan R3 = 6 Ώ.

Rangkaian arus
Rangkaian arus

 

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal tersebut, Gunakan Hukum Kirchoff 2.
Langkah yang pertama yang harus dilakukan, Yaitu tentukan arah arus dan loopnya.
Terakhir silahkan arahkan loop searah dengan arah berputarnya arah jarum jam.

Rangkaian arus
Rangkaian arus

 

(R1 – E1) + ɩ (R2) + ɩ (R3 + E2) = 0

(R1 +R2 + R3 + (E1– E2) = 0

(2Ώ + 4 Ώ + 6 Ώ) + 3V – 9V = 0

12 ɩ – 6V = 0

12 = 6V Maka ɩ ialah 0.5 A

Contoh Soal 2
Perhatikan aliran besarnya kuat arus pada rangkaian listrik berikut !

 

 

Pembahasan:

R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω
R3 = 3 Ω
V1 = 12 V
V2 = 12 V

Berapakah besar arus listrik pada rangkaian tersebut?

Tentukan arah arusnya terlebih dulu Terlebih dahulu kemudian arah loopnya.

Rangkaian arus
Rangkaian arus

 

Gunakanlah Hukum Kirchoff 2 pada soal ini

arus

Rangkaian arus
Rangkaian arus

– 12 V + i . 2Ω – 12 V + i . 3Ω + 3 Ω = 0

– 24 V + i . 8 Ω = 0

i . 8Ω = 24 V

arus

Contoh Soal 3

Rangkaian arus
Rangkaian arus

Perhatikan rangkaian tersebut nilai dai Resistor yang ada di rangkaian tersebut ialah:

R1 = 10Ω
R2 = 20Ω
R3 = 40Ω
V1 = 10V
V2 = 20V

Berapakah arus yang melewati resistor R3 ?

Penyelesaian :

Terdapat 3 percabangan apabila dilihat dari rangkaian tersebuit, 2 titik, serta 2 loop bebas (independent).

Kita gunakan rumus Hukum Kirchhoff I untuk persamaan pada titik A dan titik B
Titik A yaitu :I1+I2= I3
Titik B yaitu :I3 = I1 +I2

Kita gunakan rumus Hukum Kirchhoff II untuk Loop 1, Loop 2 dan Loop 3.
Loop 1 yaitu : 10 = R1 x I1 + R3 x I3 = 10I1 + 40I3
Loop 2 yaitu : 20 = R2 x I2 + R3 x I3 = 20I2 + 40I3
Loop 3 yaitu : 10 – 20 = 10I1 – 20I2

Seperti yang dikatakan pada penjelasan rumus diatas bahwa I3 ialah hasil dari penjumlahan I1 dan I2, maka persamaannya dapat dibuat seperti dibawah ini :

Baca Juga :  Gerak Vertikal ke Atas dan ke Bawah

Persamaan 1 : 10 = 10I1 + 40( I1 + I2 ) = 50I1 + 40I2
Persamaan 2 : 20 = 20I2 + 40( I1 + I2 ) = 40I1 + 60I2

Maka saat ini memiliki 2 persamaan
Maka berdasarkan persamaan tersebut di atas sudah mendapatkan nilai I1 dan I2 yaitu I1 = -0.143 Ampere dan I2 = +0.429 Ampere

Seperti yang sudah kita ketahui pada rumus di atas yaitu I3 = I1 + I2
Jadi  arus listrik yang mengalir pada R3 adalah -0.143 + 0.429 = 0.286 Ampere
Kemudian pada tegangan yang melewati R3 yaitu 0.286 x 40 = 11.44 Volt

Terdapat sebuah Tanda  min (-) atau negatif pada arus I1 menandakan bahwa arah alir arus listrik yang diasumsikan pada rangkaian diatas ialah salah. Maka seharusnya arus listrik mengaliri ke arah V1, menuju V2 (20V) pada saat melakukan pengisian arus (charging) terhadap V1

 

Demikianlah materi mengenai hukum kirchoff kali ini, semoga bermanfaat untuk kita semua.

Artikel ContohSoal.co.id Lainnya: