BAB I PENDAHULUAN
1.1.
LATAR BELAKANG
Gustav Robert Kirchhoff (12 Maret 1824 - 17 Oktober 1887) adalah seorang Jerman seorang Jerman ahli fisika yang berkontribusi pada pemahaman dasar rangkaian rangkaian listrik , spektroskopi , dan emisi dari hitam-tubuh dari hitam-tubuh radiasi radiasioleh oleh benda panas. Dia menciptakan istilah radiasi "benda hitam" pada hitam" pada tahun 1862, dan dua set konsep independen baik dalam teori rangkaian dan emisi termal bernama " hukum " hukum Kirchhoff "setelah
dia,
serta
hukumkimia hukumkimia
panas .
The Penghargaan
Bunsen-
Kirchhoff untuk spektroskopi dinamai menurut namanya dan rekannya, Robert rekannya, Robert Bunsen . Gustav Kirchhoff dilahirkan di Königsberg di Königsberg , Prusia Timur , putra dari Friedrich Kirchhoff, seorang pengacara, dan Johanna Henriette Wittke. Dia lulus dari Albertus Universitas Königsberg pada Königsberg pada 1847 di mana dia menghadiri seminar mathematico-fisik
diarahkan
oleh Franz
Ernst
Neumann dan Friedrich
Julius
Richelot . Ia menikahi Clara Richelot, putri Richelot dosennya matematika. Pada tahun yang sama, mereka pindah ke Berlin ke Berlin , di mana ia tinggal sampai ia menerima jabatan guru di Breslau di Breslau . Gustav Kirchhoff (kiri) dan Robert dan Robert Bunsen (kanan) Kirchhoff merumuskan nya sirkuit hukum , yang sekarang mana-mana dalam teknik dalam teknik listrik , pada tahun 1845, saat masih mahasiswa. Ia menyelesaikan studi ini sebagai latihan seminar, tetapi kemudian menjadi disertasi doktornya. Pada tahun 1857 ia menghitung bahwa sinyal listrik dalam resistancelessk dalam resistancelessk awat awat perjalanan sepanjang kabel pada kecepatan cahaya . [1] Ia mengusulkan nya hukum radiasi termal pada pada 1859, dan memberikan me mberikan bukti pada tahun 1861. 1861 . Ia dipanggil ke Universitas ke Universitas
Heidelberg pada 1854, di mana ia bekerja sama dalam pekerjaan spektroskopi dengan Robert
Bunsen .
Bersama
menemukan caesium dan rubidium pada seminar
mathematico-fisik,
1861.
meniru
Kirchhoff Di Heidelberg ia
Neumann,
dengan
dan berlari
Bunsen sebuah
matematika Leo
Koenigsberger . Di antara mereka yang menghadiri seminar ini adalah Arthur Schuster dan Sofia Kovalevskaya . Pada tahun 1875 Kirchhoff menerima kursi pertama khusus didedikasikan untuk teori fisika di Berlin. Pada 1862 ia dianugerahi Medali Rumford untuk risetnya pada jaringan tetap spektrum matahari, dan pada inversi garis terang dalam spektrum cahaya buatan. Dia memberikan kontribusi besar terhadap bidang spektroskopi dengan meresmikan tiga hukum yang menggambarkan spektral komposisi cahaya yang dipancarkan oleh obyek pijar, membangun substansial pada penemuan David Alter dan Anders Jonas Angstrom (lihat juga: analisis spektrum ). Dia
juga
memberikan
kontribusi
untuk optik ,
hati-hati
memecahkan persamaan Maxwell untuk memberikan dasar yang kuat untuk prinsip Huygen ini (dan mengoreksi dalam proses). Kirchhoff meninggal pada tahun 1887, dan dimakamkan di St Matthäus Kirchhof Pemakaman diSchöneberg di Berlin.
1.2.
TUJUAN
Menentukan kuat arus pada setiap cabang dalam suatu rangkaian listrik
Menentukan besarnya beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik
Membedakan antara KVL dan KCL
BAB II PEMBAHASAN
2.1.
TEORI DASAR Hukum kirchhoff merupakan salah satu teori elektronika untuk menganalisa
lebih lanjut tentang rangkaian elektronika. Dengan hukum kirchhoff kita dapat menganalisa lebih lanjut tentang arus yang mengalir dalam rangkaian dan tegangan yang terdapat pada titik-titik rangkaian elektronika. Hukum kirchhoff ini berlaku untuk analisis rangkaian loop tertutup seperti pada contoh rangkaian berikut. Dalam hukum kirchhoff dikenal 2 teori yang dapat digunakan untuk analisis rangkaian elektronika yaitu Hukum Kirchhoff Arus (KCL, Kirchhoff Current Law) dan Hukum Kirchhoff Tegangan (KVL, Kirchhoff Voltage Law) .
Hukum Kirchhoff Arus (KCL, Kirchhoff Current Law) Hukum kirchhoff arus merupakan hukum kirchhof pertama (1) yang
menyatakan bahwa “Arus total yang masuk pada suatu titik sambungan atau percabangan adalah nol “. Hukum kirchhoff arus ini dapat dinyatakan dalam
persamaan matematika sebagai berikut.
Arah setiap arus ditunjukkan dengan anak panah, jika arus berharga positif maka arus mengalir searah dengan anak panah, demikian sebaliknya . Dengan
demikian untuk rangkaian seperti pada gambar diatas dapat dituliskan persamaan matematik berdasarkan hukum kirchhoff arus sebagai berikut:
Tanda negatif pada I1 menunjukkan bahwa arus keluar dari titik cabang dan jika arus masuk titik cabang diberi tanda positif
Hukum Kirchhoff Tegangan (KVL, Kirchhoff Voltage Law) Pada hukum kirchhoff tegangan atau yang sering disebut hukum kirchhoff ke
II ini menyatakan “Pada setiap rangkaian tertutup (loop), jumlah penurunan tegangan adalah nol” . Hukum kirchhoff tegangan ini dapat juga dinyatakan dengan persamaan matematika sebagai berikut.
Dari contoh rangkaian pada gambar diatas dengan hukum kirchhoff dapat dituliskan beberapa persamaan matematis untuk menyatakan hukum kirchhoff tegangan sesuai loop sebagai berikut. Loop kiri Loop kanan Loop luar Semua komponen pada contoh gambar rangkaian diatas dilewati arus sehingga sesuai hukum kirchhoff tegangan berlaku persamaan sebagai berikut.
Dengan r adalah resistansi internal baterai maka besarnya arus yang mengalir dapat dituliskan sebagai berikut.
Persamaan diatas memperlihatkan bahwa tegangan V merupakan hasil penurunan tegangan akibat adanya beban yang dialiri arus. Terlihat dalam hukum kirchhoff tegangan bahwa V merupakan bagian dari E.
2.2.
TEORI PENUNJANG
Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL). Bunyi Hukum Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut : “Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.” Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :
Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa : I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6
Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan
Kirchhoff
atau Kirchhoff’s
Voltage
Law (KVL). Bunyi Hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut : “Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol” Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini : Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa : Vab + V bc + Vcd + Vda = 0
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.1.
ALAT DAN BAHAN
Resistor 100Ω, 330Ω, dan 150Ω
Catu Daya
Multimeter
Project Board
Jumper
3.2.
PROSEDUR PERCOBAAN
Susunlah rangkaian percobaan seperti di gambar. Gunakan R 1 100Ω, R 2 330Ω, R 3 150Ω, dan E1 6V
Ukurlah Vab, V bc, dan V be
Ukurlah arus yang lewat R 1, R 2, dan R 3
Bandingkan hasil pengukuran anda dengan hasil perhitungan
Ulangi langkah di atas untuk R 1 100Ω, R 2 330Ω, R 3 150Ω, dan E1 12V
BAB IV ANALISIS
4.1
HASIL PRAKTIKUM
4.2
ANALISIS DATA
Pada percobaan yang telah dilakukan, hasil pengukuran yang didapat sesuai dengan hokum kirchoff diatas, dapat disimpulkan bahwa penghantar yang digunakan dalam praktikum bukanlah penghantar murni sehingga akan menyebabkan arus yang mengalir tidak sesuai dengan yang kita harapkan. Kemudian resistor yang digunakan nilai hambatannya tidak sesuai dengan hukum gelang pada resistor yang memiliki nilai toleransi berbeda-beda. Nilai resistor bisa jadi lebih kecil atau bahkan lebih besar nilainya dari nilai yang tertera pada gelang resistor tersebut. Hal ini menyebabkan hasil perhitungan dengan hasil pengukuran pada percobaan menjadi berbeda dengan yang seharusnya.
KOMPONEN
6V
12V
PENGUKURAN TEGANGAN LISTRIK
PENGUKURAN ARUS LISTRIK
PENGUKURAN
PERHITUNGAN
PENGUKURAN
PERHITUNGAN
R1 = 100
Vab = 2,4V
Vab = 3V
I1 = 16mA
I1 = 0,03 A
R2 = 330
Vbc = 2,5V
Vbc = 2,97V
I2 = 7mA
I2 = 0,009 A
R3 = 150
Vbe = 2,6V
Vbe = 3,15V
I3 = 17,5mA
I3 = 0,021 A
R1 = 100
Vab = 6V
Vab = 5,9V
I1 = 60mA
I1 = 0,059 A
R2 = 330
Vbc = 6V
Vbc = 5,94V
I2 = 25mA
I2 = 0,018 A
R3 = 150
Vbe = 6V
Vbe = 6,15V
I3 = 46mA
I3 = 0,041 A
4.3
ANALISIS MATEMATIS
Rangkaian 6V
Loop 1
=> + = 6 ( + ) = 6
Loop 2
=> + = 0 + ( + ) = 0 = (100Ω + 150Ω) (150Ω) = 6 = (150Ω)+ (330Ω+ 150Ω) = 0 250 150[] = 6 150 480 0
− − = = 0,3 ~ 30 mA = − = − − = −(−) = = 0,009 ~ 9 mA = −− − − =
= 0,3 0,009 = 0,021 = = 0,03 = = 0,009 = = 0,021
= = (0,03)(100Ω) = 3 = = (0,009)(330Ω) = 2,97 = ()() = (0,021)(150Ω) = 3,15 = + = (3) + (3,15) = 6 6,15 = 6 = + = 0 2,97 + (3,15) = 0 6,12 = 0
Rangkaian 12v
Loop 1
=> + = 12 ( + ) = 12
Loop 2
=> + = 0 + ( + ) = 0 = (100Ω + 150Ω) (150Ω) = 12 = (150Ω)+ (330Ω+ 150Ω) = 0
250 150[] = 12 150 480 0 − − = 0,059 = = = − −
− − − = −(−) = = 0,018 = − − =
= 0,59 0,018 = 0,041 = = 0,059 = = 0,018 = = 0,041 = = (0,059)(100Ω) = 5,9 = = (0,018)(330Ω) = 5,94 = ()() = (0,041)(150Ω) = 6,15 = + = (5,9) + (6,15) = 12 12,05 = 12 = + = 0 (5,94) + (6,15) = 0 12,09 = 0
BAB V PENUTUP
5.1.
KESIMPULAN
Jadi Hukum ohm mempelajari arus listrik pada rangkaian tertutup. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik pada suatu penghantar, seperti lampu senter,radio, dan televisi. Alat-alat tersebut dapat menyala (berfungsi) karena adanya aliran listrik dari sumber tegangan yang dihubungkan peralatan tersebut sehingga menghasilkan beda potensial. Jika arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut sebanding lurus dengan tegangan listrik yang terdapat antara kedua penghantar tadi. Dan Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. “Laporan Praktikum Hukum Kirchhoff 1 & 2”. -
http://teknikelektronika.com/pengertian-bunyi-hukum-kirchhoff-1-2/. Pukul 13.00 WIB. Kamis 04 Mei 2017
-
http://elektronika-dasar.web.id/hukum-kirchhoff/ Pukul 13.00 WIB. Kamis 04 Mei 2017