Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff – Hukum Kirchhoff merupakan salah satu aturan dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh spesialis fisika Jerman yang berjulukan Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bab yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.
Baca juga : Pengertian dan Bunyi Hukum Ohm dan Contoh Kasusnya.
Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1
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 ialah 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 terang mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :
Berdasarkan Rangkaian diatas, sanggup dirumuskan bahwa :
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6
Contoh Soal Hukum Kirchhoff 1
Dari rangkaian diatas, diketahui bahwa
I1 = 5A
I2 = 1A
I3 = 2A
Berapakah I4 (arus yang mengalir pada AB) ?
Penyelesaian :
Dari gambar rangkaian yang diberikan diatas, belum diketahui apakah arus I4 ialah arus masuk atau keluar. Oleh alasannya ialah itu, kita perlu menciptakan perkiraan awal, contohnya kita mengasumsikan arus pada I4 ialah arus keluar.
Jadi arus yang masuk ialah :
I2 + I3 = 1 + 2 = 3A
Arus yang keluar ialah :
I1 + I4 = 5 + I4
3 = 5 + I4
I4 = 3 – 5
I4 = -2
Karena nilai yang didapatkan ialah nilai negatif, ini berbeda dengan perkiraan kita sebelumnya, berarti arus I4 yang bekerjsama ialah arus masuk.
Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2
Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang dipakai untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronik 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 ialah sebagai berikut :
“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup ialah nol”
Untuk lebih terang mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2
Berdasarkan Rangkaian diatas, sanggup dirumuskan bahwa :
Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0
Contoh Soal Hukum Kirchhoff
Perhatikan rangkaian diatas, nilai-nilai Resistor yang terdapat di rangkaian ialah sebagai berikut :
R1 = 10Ω
R2 = 20Ω
R3 = 40Ω
V1 = 10V
V2 = 20V
Berakah arus yang melewati resistor R3 ?
Penyelesaian :
Di dalam rangkaian tersebut, terdapat 3 percabangan, 2 titik, dan 2 loop bebas (independent).
Gunakan Hukum Kirchhoff I (Hukum Arus Kirchhoff) untuk persamaan pada titik A dan titik B
Titik A : I1 + I2 = I3
Titik B : I3 = I1 + I2
Gunakan Hukum Kirchhoff II (Hukum Tegangan Kirchhoff) untuk Loop 1, Loop 2 dan Loop 3.
Loop 1 : 10 = R1 x I1 + R3 x I3 = 10I1 + 40I3
Loop 2 : 20 = R2 x I2 + R3 x I3 = 20I2 + 40I3
Loop 3 : 10 – 20 = 10I1 – 20I2
Seperti yang dikatakan sebelumnya bahwa I3 ialah hasil dari penjumlahan I1 dan I2, maka persamaannya sanggup kita buat menyerupai dibawah ini :
Persamaan 1 : 10 = 10I1 + 40(I1 + I2) = 50I1 + 40I2
Persamaan 2 : 20 = 20I2 + 40(I1 + I2) = 40I1 + 60I2
Jadi ketika ini kita mempunyai 2 persamaan, dari persamaan tersebut kita mendapat nilai I1 dan I2 sebagai berikut :
I1 = -0.143 Ampere
I2 = +0.429 Ampere
Seperti yang diketahui bahwa I3 = I1 + I2
Maka arus listrik yang mengalir pada R3 ialah -0.143 + 0.429 = 0.286 Ampere
Sedangkan Tegangan yang melewati R3 ialah 0.286 x 40 = 11.44 Volt
Tanda Negatif (-) pada arus I1 menunjukan arah alir arus listrik yang diasumsikan dalam rangkaian diatas ialah salah. Makara arah alir arus listrik seharusnya menuju ke V1, sehingga V2 (20V) melaksanakan pengisian arus (charging) terhadap V1.
Sumber https://teknikelektronika.com/