Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff Dickson Kho Teori Elektronika
Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff – Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav obert Kirchhoff !"#$%&"##'( pada tahun "#%). Hukum Kirchhoff terdiri dari $ bagian yaitu Hukum Kirchhoff " dan Hukum Kirchhoft $.
Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1 Hukum Kirchhoff " merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Hu kum Kirchhoff " ini sering disebut *uga dengan Huku m +rus Kirchhoff atau Kirchhoff’s atau Kirchhoff’s Current Law !K,-(. Law !K,-(. unyi Hukum Kirchhoff " adalah sebagai berikut / 0+rus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.1
2ntuk lebih *elas mengenai unyi Hukum Kicrhhoff "3 silakan lihat rumus dan rangkaian
sederhana diba4ah ini / erdasarkan angkaian diatas3 dapat dirumuskan bah4a / 5" 6 5$ 6 57 8 5% 6 5) 6 59
Contoh Soal Hukum Kirchhoff 1 Dari rangkaian diatas3 diketahui bah4a 5" 8 )+ 5$ 8 "+ 57 8 $+ erapakah 5% !arus yang mengalir pada +( : Penyelesaian :
Dari gambar rangkaian yang diberikan diatas3 belum diketahui apakah arus 5% adalah arus masuk atau keluar. ;leh karena itu3 kita perlu membuat asumsi a4al3 misalnya kita mengasumsikan arus pada 5% adalah arus keluar. Jadi arus yang masuk adalah / 5$ 6 57 8 " 6 $ 8 7+ +rus yang keluar adalah / 5" 6 5% 8 ) 6 5% 7 8 ) 6 5%
5% 8 7 – ) 5% 8 &$ Karena nilai yang didapatkan adalah nilai negatif3 ini berbeda dengan asumsi kita sebelumnya3 berarti arus 5% yang sebenarnya adalah arus masuk.
Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2 Hukum Kirchhoff $ merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan !beda potensial( komponen&komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff $ ini *uga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law !K<-(. unyi Hukum Kirchhoff $ adalah sebagai berikut / 0Total Tegangan !beda potensial( pada suatu rangkaian tertutup adalah nol1
2ntuk lebih *elas mengenai unyi Hukum Kirchhoff $ lihat rumus dan rangkaian sederhana diba4ah ini / erdasarkan angkaian diatas3 dapat dirumuskan bah4a /
3 silakan
Contoh Soal Hukum Kirchhoff
>erhatikan rangkaian diatas3 nilai&nilai esistor yang terdapat di rangkaian adalah sebagai berikut / " 8 "=? $ 8 $=? 7 8 %=? <" 8 "=< <$ 8 $=< erakah arus yang mele4ati resistor 7 : Penyelesaian :
Di dalam rangkaian tersebut3 terdapat 7 percabangan3 $ titik3 dan $ loop bebas !independent(. Gunakan Hukum Kirchhoff 5 !Hukum +rus Kirchhoff( untuk persamaan pada titik + dan titik Titik + / Titik /
5" 6 5$ 8 57 57 8 5" 6 5$
Gunakan Hukum Kirchhoff 55 !Hukum Tegangan Kirchhoff( untuk -oop "3 -oop $ dan -oop 7. -oop " / -oop $ / -oop 7 /
"= 8 " @ 5" 6 7 @ 57 8 "=5" 6 %=57 $= 8 $ @ 5$ 6 7 @ 57 8 $=5$ 6 %=57 "= – $= 8 "=5" – $=5$
Aeperti yang dikatakan sebelumnya bah4a 57 adalah hasil dari pen*umlahan 5" dan 5$3 maka persamaannya dapat kita buat seperti diba4ah ini / >ersamaan " / >ersamaan $ /
"= 8 "=5" 6 %=!5" 6 5$( 8 )=5" 6 %=5$ $= 8 $=5$ 6 %=!5" 6 5$( 8 %=5" 6 9=5$
Jadi saat ini kita memiliki $ persamaan3 dari persamaan tersebut kita mendapatkan nilai 5" dan 5$ sebagai berikut / 5" 8 &=."%7 +mpere 5$ 8 6=.%$B +mpere Aeperti yang diketahui bah4a 57 8 5" 6 5$ Caka arus listrik yang mengalir pada 7 adalah &=."%7 6 =.%$B 8 0.28 !m"ere Aedangkan Tegangan yang mele4ati 7 adalah =.$#9 @ %= 8 11.## $olt Tanda egatif !&( pada arus 5" menandakan arah alir arus listrik yang diasumsikan dalam rangkaian diatas adalah salah. Jadi arah alir arus listrik seharusnya menu*u ke <"3 sehingga <$ !$=<( melakukan pengisian arus !charging( terhadap <".
Hukum Kirchoff dan Contoh Soal riday3 Aeptember "$th $="%. F rumus fisika %umusHitung.com – Aobat kali ini kita akan bela*ar tentang hukum kirchoff3 baik hukum hukum kirchoff 5 maupun yang kedua. Hukum Kirchoff ditemukan oleh fisika4an termuka asal Jerman bernama Gustav obert Kirchoff. 5mu4an kelahiran tahun "#$% ini berhasil menemukan konsep dalam teori rangkaian listrik yang kemudian disebut Hukum Kirchoff.
Hukum Kirchoff & Hukum ini memberikan pen*elasan tentang hubungan arus listrik yang masuk dan arus listrik yang keluar pada suatu percabangan rangkaian. Hukum kirchoff 5 berbunyi
“Jumlah arus listrik yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Aecara matematis hukum kirchoff 5 dirumuskan
'&masuk ( '&keluar ,oba sobat hitung perhatikan gambar di ba4ah ini. +da sebuah percabangan arus listrik
dari gambar di atas terlihat arus yang masuk terdapat $ sumber 5" dan 5$ dan arus yang keluar ada tiga masing&masing 573 5%3 dan 5). Jadi persamaan hukum kirchoff 5 yang bisa kita tulis
&1 ) &2 ( &* ) &# ) &+ Contoh Soal
>erhatikan gambar di atas3 pada titik > dari sebuah rangkaian listrik ada % cabang3 $ cabang masuk dan $ cabang keluar. Jika diketahui besarnya 5" 8 9 +3 5$ 8 7 +3 dan 5 7 8 ' +3 tentukan berapa besar nilai dari 5%: ,a-a
Diketahui 5" 8 9+ 5$ 8 7 + 57 8 ' + Ditanya 5% 8 : Hukum Kirchoff 5
'&masuk ( '&keluar 5" 6 5$ 8 57 6 5% 9 6 7 8 ' 6 5% B 8 ' 6 5% 5% 8 B&' 8 $+
Hukum Kirchoff && Jika hukum kirchoff pertama mengulas tentang arus listrik !pada percabangan( maka hukum kedua mengulas tentang hubungan tegangan dalam sebuah rangkaian tertutup kemudian disebut dengan 0loop0. Hukum Kirchoff 55 berbunyi
“!i dalam suatu rangkaian tertutup "loop# jumlah aljabar dari gaya gerak listrik dengan besarnya penurunan tegangan adalah sama dengan nol Aecara matematis hukum di atas ditulis
' 6 '&. % ( 0 Jumlah rangkaian tetutup !loop( dalam satu rangkaian listrik bisa satu atau lebih. Dalam pemakaian hukum kirchoff 55 pada rangkaian tertutup ada beberapa aturan yang perlu sobat perhatikan/ ". >ilih loop untuk masing&masing lintasan tertutup dengan arah tertentu bisa bebas tapi sobat usahakan untuk searah dengan arus listrik yang mengalir. $. Kuat arus bertangda positif /) *ika searah dengan arah loop yang ditentukan dan bertanda negatif / *ika berla4anan dengan arah loop yang sudah sobat tentukan di angka ". 7. +pabila saat mengikuti arah loop$ kutub positif /) sumber tegangan di*umpai lebih dahulu dari pada kutub negatifnya / maka GG- / bertanda positif. Aebaiknya3 apabila kutub negatif di*umpai lebih dahulu dari kutub posifit maka nilai GG- !( negatif. Kutub positif disimbolkan dengan garis pan*ang dan kutub negatif garis pendek a. %angkaian 3engan Satu 4oo"
dalam rangkaian dengan satu loop3 kuat arus yang mengalir adalah sama yaitu sebesar 5. Jika rangkaian di atas sobat buat loop a&b&c&d maka sesuai hukum kirchoff 55 berlaku persamaan
' '&. 6 /1 5 2 ) & /% # ) r2 ) % * ) r1 ( 0 Contoh soal
%
(
0
,oba sobat perhatikan gambar di samping. Kemudian tentukan/ ". Kuat arus yang mengalir melalui rangkaian $. Tegangan antara ab
Ja4ab/ Cisal kita ambil arah loop seperti gambar di ba4ah ini
a. Cisalkan arah kuat arus kita anggap dulu berla4anan dengan arah loop I 6 I5. 8 = 7 – $ 6 " – 5 ! " 6 $ 6 7( 8 = % – $ 6 % – 5 !") 6 ) 6 "=( 8 = 9 – 7=5 8 = 7=5 8 9 5 8 97= 8 ") 8 =3$ + b. Tegangan antar a dan b !
Jika melalui *alur
karena 6 7
ab searah 8
dengan =3$ &"
!pendek( 5 total( !")( <
2. %angkaian dengan 3ua 4oo" atau 4eih
>ada rangkaian dengan dua loop atau lebih secara prinsip dapat depecahkan seperti pada rangkaian satu loop3 hanya perlu sobat perhatikan kuat arus pada setiap percabangannya. erikut langkah&langkah yang bisa ditempuh/ ". Tentukan kuat arus !simbol dan arahnya( pada setiap percabangan yang dianggap perlu $. Aederhanakanlah susunan seri¶rel resisteor *ika memungkinkan. 7. Tentaukan arah masing&masing loop %. Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hukum 55 Kirchoff. ). Tulislah persamaan arus untuk tiap titik percabangan dengan menggunakan hukum Kirchoff. >erhatikan gambar di ba4ah ini
Tantukan +rah dan Aimbol Kuat +rus pada b&a&d&e 5 pada e&f&c&b 5$ pada eb 5"
Kita lihat dititik dengah hukum kirchoff 5
b
atau
c
!silahkan
dipilh(
5 8 5" 6 5$ Kita lihat masing&masing dengan hukum kirchoff Loop 1 ) &/r1)% 1 ) &1/% 2 ( 0 !ada dua arus pada loop 5( Loop 2 5 &1.% 2 ) &2 /% * ) r2 ( 0 !ada dua arus pada loop $3 5" berla4anan dengan arah loop(
Heheheh supaya tidak bingung langsung sa*a kita coba ker*akan contoh soal di ba4ah ini Contoh Soal
>erhatikan Gambar di atas3 Diketahui " 8 "9 < $ 8 # < 7 8 "= < " 8 "$ ohm $ 8 9 ohm 7 8 9 ohm Jika hambatan dalam sumber tegangan diabaikan3 berapa kuat arus yang melalui $: Kita buah arah loop dan arus seperti tampak gambar di ba4ah ini
loop 55 I
II
-oop 5/ &" – $ 6 5". $ 6 5. " 8 = &"9 – # 6 5".9 6 5. "$ 8 = &$% 6 95" 6 "$ 5 8 = 95" 6 "$5 8 $% 5" 6 $5 8 % !ketemu persamaan 5( -oop 55 $ 6 7 &5". $ 6 5$. 7 8 = # 6 "= – 5".9 6 5$.9 8 = "# – 95"6 95$ 8 = &95"6 95$ 8 – "# &9!5"& 5$( 8 "# 5"& 5$ 8 7 5" 8 7 65$ ..!ketemu persamaan 55( Kita kombinasikan persamaan 5 dan 55 5" 6 $5 8 % 5" 6 $!5" 65$( 8 % 75" 6 $5$ 8 % –L kita masukkan persamaan 55 7!7 65$( 6 $5$ 8 % B 6 75$ 6 $5$ 8 % )5$ 8 &) 5$ 8 &" + 5" 8 7 6 5$ 8 7 6 !&"( 8 $ + Jadi dengan menggunakan hukum kirchoff 5 dan hukum kirchoff 55 kita bisa menemukan k uat arus yang melalui $ adalah $ +mpere.
Pengertian dan %umus Hukum Kirchoff Hukum -istrik F Tidak ada Komentar Hukum Kirchoff merupakan salah satu dari banyak rumus yang *uga paling sering digunakan dalam menyelesaikan masalah dan melakukan rekayasa dalam rangkaian listrik. Dikemukakan oleh seorang ilmuan bernama Gustav Robert Kirchoff . Dalam teorinya terdapat dua hukum yaitu Hukum Kirchoff 5 dan 55. Hukum Kirchoff 5 merupakan aturan yang berkaitan dengan arus sedangkan Hukum Kirchoff 55 merupakan aturan yang berkaitan dengan tegangan.
H6K67 K&%CH99 & Hukum Kirchoff 5 lebih dikenal dengan Hukum Kirchoff +rus atau Kirchoff Current Law "KCL# yang berbunyi / “Jumlah arus yang masuk menuju node "titik# percabangan dalam suatu rangkaian listrik adalah sama dengan jumlah arus yang keluari dari node "titik# percabangan tersebut %676S H6K67 K&%CH99 &
,ontoh /
>ada gambar diatas diketahui bah4a terdapat % arus percabangan. Dimana 7 diantaranya menu*u node @ dan sisanya keluar dari node @. Diketahui / 5" 8 % +
5$ 8 $ + 57 8 ".) + Ditanyakan / 5% 8 : >enyelesaian / +rus yang masuk adalah 5"3 5$ dan 57 +rus yang keluar adalah 5% maka dapat dirumuskan sebagai berikut / 5" 6 5$ 6 57 8 5% atau 5% 8 5" 6 5$ 6 57 maka &# ( # ) 2 ) 1.+ ( .+ !
H6K67 K&%CH99 && Hukum Kirchoff 5 lebih dikenal dengan Hukum Kirchoff Tegangan atau Kirchoff Voltage Law "KVL# yang berbunyi / “Jumlah tegangan pada suatu rangkaian listrik tertutup adalah sama dengan nol. %676S H6K67 K&%CH99 &&
Dimana / 8 gaya gerak listrik M volt !<( 5 8 arus M ampere !+( r 8 hambatan dalam sumber M ohm !N( Okadang diabaikan 8 hambatan rangkaianM ohm !N( Hukum Kirchoff 55 pada umumnya digunakan dalam perhitungan dengan metode -oop sehingga dalam perhitungannya Hukum Kirchoff 55 memiliki beberapa tahap dan aturan sebagai berikut / •
+sumsikan arah loop pada rangkaian3 referensi arah loop dapat dilihat berdasarkan arus pada rangkaian yang pada umumnya mengalir dari kutub positif !6( menu*u kutub negatif !&(. +rah loop *uga dapat diasumsikan berla4anan dengan arah arus sebenarnya. Ketika arah loop berla4anan dengan arah arus sebenarnya3 maka arus pada perhitungan akan bernilai negatif !&(.
•
Aetelah menentukan asumsi arah loop3 maka dapat ditentukan bernilai positif atau negatif. Ketika loop pada a4alnya bertemu dengan kutub postif !6( maka akan bernilai negatif3 dan sebaliknya apabila loop pada a4alnya bertemu dengan kutub negatif !&( maka akan bernilai positif.
,ontoh soal dengan " -oop /
Diketahui / " 8 "$ < " 8 % N $ 8 7 N 7 8 ) N r " 8 =.) N Ditanyakan / erapakah nilai arus yang mengalir pada rangkaian tersebut !5( : >enyelesaian / >ertama kita harus menentukan mengasumsikan arah loop pada rangkaian. Kita misalkan arah loop seperti berikut /
Aehingga berdasarkan arah loop seperti gambar diatas3 dapat dibuat persamaan. &" 6 5 ! " 6 $ 6 7 6 r "( 8 = &"$ 6 5 !% 6 7 6 ) 6 =.)( 8 = &"$ 6 "$.) 5 8 = "$.) 5 8 "$ 5 8 "$ "$.) & ( 0.; !
C<=H S!4 H6K67 K&%CH99
Diketahui / " 8 $% " 8 "# " 8 $ N
$ 8 7 N 7 8 9 N Ditanyakan / 5" 8 : 5$ 8 : 57 8 : >enyelesaian / >ertama kita harus menentukan mengasumsikan arah loop pada rangkaian. Kita misalkan arah loop seperti berikut /
Dari gambar diatas3 kita dapat membuat dua persamaan loop dan menyelesaikan perhitungan dengan menggunakan Hukum Kirchoff 5 dan 55. 4oo" !
&" – 6 5" " 6 5$ $ 8 = $5" 6 75$ 8 $% 6 "# $5" 6 75$ 8 %$ .. persamaan 5 4oo" B
$ – 5$ $ 6 57 7 8 = &5$ $ 6 57 7 8 &$ &75$ 6 957 8 &"# Dari rangkaian di atas3 berdasarkan Hukum Kirchoff 5 dapat diketahui bah4a
&1 ( &2 ) &*
atau &* ( &1 5 &2
Caka untuk persamaan -oop akan men*adi seperti ini / &75$6 9 !5" – 5$( 8 &"# &75$ 6 9 5" – 95$ 8 &"# 95" – B5$ 8 &"# !dibagi 7( $5" – 75$ 8 &9.. persamaan 55 >liminasi &2 dari "ersamaan & dan &&
$5" 6 75$ 8 %$ $5" – 75$ 8 &9 bila di*umlahkan akan men*adi %5" 8 79 5" 8 79 % &1 ( ; ! Kemudian untuk mendapatkan nilai 5$3 subtitusikan 5" 8 B + ke persamaan 5 atau 55. Aemisal kita subtitusikan 5" 8 B + ke persamaan 5 maka / $5" 6 75$ 8 %$ $ @ B 6 75$ 8 %$ "# 6 75$ 8 %$ 75$ 8 %$ – "# 75$ 8$% 5$ 8 $% 7 &2 ( 8 ! Aedangkan untuk mencari 57 dapat menggukan persamaan Hukum Kirchoff 5 berdasarkan rangkaian diatas. 57 8 5" – 5$ 57 8 B – # &* ( 1 ! erdasarkan perhitungan yang telah dilakukan maka diketahui bah4a /
5" 8 B + 5$ 8 # + 57 8 " +
Bunyi Hukum Kirchhoff 1 dan 2 dan contohnya ? Pengertian Hukum Kirchhoff 1 dan 2 dan contohnya Elektronika o comments
Hukum Kirchhoff
adalah salah satu hukum yang dipelajari pada bidang elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan yang masuk pada rangkaian. Hukum Kirchhoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2. Hukum Kirchhoff 1
Pengertian : Hukum Kirchhoff I Merupakan Ilmu yang berkaitan dengan arah arus yang menghadaip percabangan. Hukum ini sering disebut KCL (Kirchhoff's Current Law). Bunyi Hukum Kirchhoff I : Arus total yang masuk melalui titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.
Contoh rangkaian dan rumus Hukum Kirchhoff I :
5" 6 5% 8 5$ 6 57 Hukum Kirchhoff II
Pengertian : Hukum kirchhoff II yaitu ilmu yang digunakan untuk menganalisa tegangan (beda potensial) komponen elektronika pada rangkaian tertutup. Hukum ini sering disebut KVL (Kirchhoff's Voltage Law). Bunyi Hukum Kirchhoff I : Total tegangan (beda potensial) pada rangkaian tertutup adalah nol Contoh
rangkaian
dan
rumus
Hukum
Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0
Kirchhoff
II
:
