Hukum Kirchoff – Bunyi, Makalah, Dasar Teori, Rumus, Contoh Soal

Posted on

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang pengertian, makalah, materi, dasar teori, rumus, bunyi hukum kirchoff 1 dan 2 dan juga contoh soal serta pembahasannya lengkap. Untuk lebih jelasnya simaklah penjelasan dibawah ini.

Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum pada ilmu Elektronika yang berguna untuk menganalisis arus serta tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pada pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang memiliki nama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2

hukum kirchoff
hukum kirchoff

Pengertian Hukum Kirchoff Satu (1)

Hukum Kirchhoff 1 yaitu Hukum Kirchhoff yang selalu berkaitan dengan arah arus yang menghadapi titik percabangan. 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 :

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

Pengertian Hukum Kirchoff Dua (2)

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

Bunyi Hukum Kirchhoff 2

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

Rumus Hukum Kirchoff Dua (2)

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

Berdasarkan Rangkaian tersebut, dirumuskan bahwa :

Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

Contoh Soal

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

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal tersebut, Gunakan Hukum Kirchoff 2.
Untuk langkah yang pertama, Tentukan arah arus dan loopnya.
Lalu kemudian arahkan loop searah dengan arah berputarnya jarum jam.

(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?

Terlebih dahulu harus tentukan arah arus dan arah loopnya.

Gunakanlah Hukum Kirchoff 2 pada soal ini

ε + I R + 0 atau ΣE +ΣIR = 0

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

– 24 V + i . 8 Ω = 0

i . 8Ω = 24 V

i = 24 V / 8 Ω = 3 A

Contoh Soal 3


Perhatikan rangkaian tersebut
nilai-nilai Resistor yang ada di rangkaian tersebut adalah :

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

Berapakah arus yang melewati resistor R3 ?

Penyelesaian :

Pada rangkaian tersebut, ada 3 percabangan, 2 titik, serta 2 loop bebas (independent).

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

Gunakan 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 :

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

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

Seperti yang diketahui pada rumus di atas bahwa I3 = I1 + I2
Maka arus listrik mengalir pada R3 yaitu -0.143 + 0.429 = 0.286 Ampere
Dan Tegangan yang melewati R3 yaitu 0.286 x 40 = 11.44 Volt

Tanda Negatif (-) pada arus I1 menandakan bahwa arah alir arus listrik yang diasumsikan pada rangkaian diatas adalah salah. Jadi arah alir arus listrik harusnya menuju ke V1, hingga V2 (20V) melakukan pengisian arus (charging) terhadap V1.

Demikianlah penjelasan Rumusrumus.com tentang Hukum Kirchoff, Semoga bermanfaat

Materi Terkait :


Baca Juga :