Dalam pelajaran fisika, Sedulur mempelajari cara menghitung tegangan listrik menurut hukum Kirchhoff. Penemu dan penyusun hukum Kirchhoff adalah Gustav Robert Kirchhoff, seorang fisikawan dari Jerman.
Kirchhoff membagi hukum tersebut menjadi dua bagian, yaitu hukum Kirchhoff 1 dan hukum Kirchhoff 2. Secara sederhana, hukum ini menggambarkan rangkaian sederhana seperti lampu, baterai, dan sakelar yang dihubungkan satu sama lain. Berikut penjelasan bunyi hukum Kirchhoff, rumus dan contoh soal.
BACA JUGA: Rumus deret Fibonacci dengan definisi dan contoh soal
hukum Kirchhoff
Hukum Kirchhoff adalah dua persamaan yang berkaitan dengan arus potensial atau yang dikenal sebagai tegangan dalam suatu rangkaian listrik. Seperti namanya, hukum fisika ini diciptakan oleh fisikawan Gustav Robert Kirchhoff dari Jerman. Dalam studinya, Gustav Kirchhoff membahas tentang konduksi listrik.
Mengutip Merriam-Webster, definisi hukum Kirchhoff yang berlaku adalah:
Dalam rangkaian listrik, jumlah arus yang melalui cabang dan penyatuan di setiap titik sama dengan nol.
Selain itu, Merriam-Webster juga mendefinisikan hukum Kirchhoff sebagai berikut:
Dalam rangkaian listrik tertutup, jumlah gaya gerak listrik yang ada dalam rangkaian sama dengan hambatan, atau hambatan dikalikan arus.
Hukum Kirchhoff 1
Kirchhoff berpendapat bahwa ada aliran bercabang dalam arus listrik. Oleh karena itu, hukum Kirchhoff 1 disebut aturan persimpangan. Hukum ini adalah hukum kekekalan muatan listrik.
Ketika arus listrik melewati cabang, itu akan dibagi menjadi setiap cabang. Besarnya arus tergantung pada ada tidaknya hambatan pada cabang yang dilewati. Jika resistansinya tinggi, maka akan menghasilkan arus listrik yang lebih kecil, dan sebaliknya.
Hukum Kirchhoff 1
“Jumlah arus listrik yang masuk melalui titik cabang dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar melalui titik cabang itu.”
Hukum pertama ini juga dikenal sebagai hukum Kirchhoff saat ini atau Hukum Kirchhoff saat ini (KKL).
Rumus hukum Kirchhoff 1:
Masuk = Keluar
Informasi
Input adalah jumlah arus masuk (amp).
Output adalah jumlah output saat ini (amp)
BACA JUGA: Rumus keliling lingkaran beserta contoh soal dan pembahasannya
Hukum Kirchhoff 2
Hukum kedua Kirchhoff juga dikenal sebagai hukum tegangan Kirchhoff (KVL). Hukum ini diterapkan pada rangkaian tidak bercabang untuk menganalisis besarnya tegangan (beda potensial) dalam rangkaian tertutup.
Jadi mengapa menggunakan hukum ini untuk loop tertutup? Hal ini disebabkan adanya rangkaian yang tidak dapat disederhanakan dengan kombinasi seri dan paralel. Biasanya kondisi ini terjadi ketika koneksi kompleks dari dua atau lebih EMF dalam suatu rangkaian.
Hukum Kirchhoff 2
“Dalam setiap rangkaian tertutup, jumlah beda potensial harus sama dengan nol”
rumus hukum Kirchhoff 2
+ IR = 0
Informasi
adalah jumlah aljabar dari gaya gerak listrik (EMF) (V)
IR adalah jumlah jatuh tegangan (V)
I – arus (amp)
R – resistansi (Ohm)
Selain itu, ada juga beberapa aturan dalam hukum ke-2 Kirchhoff. Sedulur harus tahu bagaimana menentukan arah loop dan kemudian dapat menerapkan yang berikut:
- Jatuh tegangan (ΣIR) bisa positif jika searah dengan loop.
- Jatuh tegangan (ΣIR) bisa negatif (-) jika berlawanan arah dengan loop.
- Gaya gerak listrik (ΣE) bisa positif jika memenuhi kutub positif dari sumber tegangan.
- Gaya gerak listrik (ΣE) bisa negatif jika memenuhi kutub negatif dari sumber tegangan.
BACA JUGA: Pengertian pendapatan nasional, rumus dan kelebihannya
Hukum Ohm
Dalam ilmu elektronika, hukum dasar elektronika, yang harus dipelajari dan dipahami oleh setiap insinyur elektronika, atau hukum Ohm, yaitu hukum dasar yang menentukan hubungan antara arus listrik (I), tegangan (V) dan hambatan ( R). Hukum Ohm dalam bahasa Inggris disebut “Hukum Ohm”. Hukum Ohm pertama kali diperkenalkan oleh fisikawan Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825, yang berasal dari Jerman. Georg Simon Ohm menerbitkan Hukum Ohm dalam makalahnya yang berjudul “A Mathematical Investigation of the Galvanic Circuit” pada tahun 1827.
Suara hukum ohm
Pada dasarnya, hukum Ohm adalah:
“Jumlah arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu penghantar atau penghantar akan berbanding lurus dengan beda potensial/tegangan (V) yang diberikan padanya dan akan berbanding terbalik dengan hambatan (R).”
Secara matematis, hukum Ohm dapat dirumuskan sebagai persamaan berikut:
B = I x R
I = W / R
R = V/I
Yang mana dari:
V = tegangan (beda potensial atau tegangan, satuannya adalah volt (V))
I = arus (arus listrik, satuannya ampere (A))
R = hambatan (resistansi atau hambatan yang satuannya Ohm (Ohm))
Dalam penerapannya, kita dapat menggunakan teori hukum Ohm yang terdapat pada rangkaian elektronika untuk menurunkan arus listrik, tegangan, dan juga mendapatkan nilai hambatan (nilai hambatan) yang sesuai.
Contoh hukum Kirchhoff
Pertanyaan
Jika arus yang mengalir melalui I1 = 5A, I2 = 10A, dan I3 = 2A, berapa arus total yang melalui I4?
Larutan
Jika jumlah arus masuk sama dengan arus keluar, maka:
I1 + I4 = I2 + I3
5 A + I4 = 10 A + 2 A
I4 = 12 A – 5 A
I4 = 7 A
Jadi, arus total di I4 adalah 2A.
Saudara-saudara harus mengetahui apakah hukum 1 Kirchhoff dapat digabungkan dengan hubungan listrik seri dan paralel dalam hukum Ohm.
Demikian penjelasan tentang hukum Kirchhoff beserta contoh soal dan penyelesaiannya. Hukum Kirchhoff adalah hukum yang digunakan untuk menentukan besar arus listrik pada rangkaian tertutup dan bercabang.
Ingin punya bulan tanpa repot? aplikasi super larutan! Mulai dari kebutuhan pokok hingga kebutuhan rumah tangga ada. Selain harga yang murah, Sedulur juga bisa merasakan kenyamanan berbelanja dengan ponsel. Anda tidak perlu keluar rumah, produk Anda akan langsung dikirim.
Bagi Anda yang memiliki toko kelontong atau kios, Anda juga dapat berbelanja dalam jumlah besar atau grosir melalui aplikasi super. Harga dijamin lebih murah dan keuntungan akan lebih tinggi.