Pengertian Dan Bunyi Hukum Kirchhoff 5ny1i

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 Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

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 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 + I 2 + I 3 = I 4 + I 5 + I 6

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 adalah arus masuk atau keluar. Oleh karena itu, kita perlu membuat asumsi awal, misalnya kita mengasumsikan arus pada I4 adalah arus keluar. Jadi arus yang masuk adalah : I2 + I3 = 1 + 2 = 3A Arus yang keluar adalah : I1 + I4 = 5 + I4 3 = 5 + I4

I4 = 3 – 5 I4 = -2 Karena nilai yang didapatkan adalah nilai negatif, ini berbeda dengan asumsi kita sebelumnya, berarti arus I4 yang sebenarnya adalah arus masuk.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2 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 lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini : Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa : Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

, silakan

Contoh Soal Hukum Kirchhoff

Perhatikan rangkaian diatas, nilai-nilai Resistor yang terdapat di rangkaian adalah 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 adalah hasil dari penjumlahan I1 dan I2, maka persamaannya dapat kita buat seperti dibawah ini : Persamaan 1 : Persamaan 2 :

10 = 10I1 + 40(I1 + I2) = 50I1 + 40I2 20 = 20I2 + 40(I1 + I2) = 40I1 + 60I2

Jadi saat ini kita memiliki 2 persamaan, dari persamaan tersebut kita mendapatkan 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 adalah -0.143 + 0.429 = 0.286 Ampere Sedangkan Tegangan yang melewati R3 adalah 0.286 x 40 = 11.44 Volt Tanda Negatif (-) pada arus I1 menandakan arah alir arus listrik yang diasumsikan dalam rangkaian diatas adalah salah. Jadi arah alir arus listrik seharusnya menuju ke V1, sehingga V2 (20V) melakukan pengisian arus (charging) terhadap V1.

Hukum Kirchoff dan Contoh Soal Friday, September 12th 2014. | rumus fisika RumusHitung.com – Sobat kali ini kita akan belajar tentang hukum kirchoff, baik hukum hukum kirchoff I maupun yang kedua. Hukum Kirchoff ditemukan oleh fisikawan termuka asal Jerman bernama Gustav Robert Kirchoff. Imuwan kelahiran tahun 1824 ini berhasil menemukan konsep dalam teori rangkaian listrik yang kemudian disebut Hukum Kirchoff.

Hukum Kirchoff I Hukum ini memberikan penjelasan tentang hubungan arus listrik yang masuk dan arus listrik yang keluar pada suatu percabangan rangkaian. Hukum kirchoff I berbunyi

“Jumlah arus listrik yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut.” Secara matematis hukum kirchoff I dirumuskan

ΣImasuk = ΣIkeluar Coba sobat hitung perhatikan gambar di bawah ini. Ada sebuah percabangan arus listrik

dari gambar di atas terlihat arus yang masuk terdapat 2 sumber I1 dan I2 dan arus yang keluar ada tiga masing-masing I3, I4, dan I5. Jadi persamaan hukum kirchoff I yang bisa kita tulis

I1 + I 2 = I3 + I 4 + I 5 Contoh Soal

Perhatikan gambar di atas, pada titik P dari sebuah rangkaian listrik ada 4 cabang, 2 cabang masuk dan 2 cabang keluar. Jika diketahui besarnya I 1 = 6 A, I2 = 3 A, dan I3 = 7 A, tentukan berapa besar nilai dari I4? Jawab Diketahui I1 = 6A I2 = 3 A I3 = 7 A Ditanya I4 = …? Hukum Kirchoff I

ΣImasuk = ΣIkeluar I1 + I 2 = I 3 + I 4 6 + 3 = 7 + I4 9 = 7 + I4 I4 = 9-7 = 2A

Hukum Kirchoff II Jika hukum kirchoff pertama mengulas tentang arus listrik (pada percabangan) maka hukum kedua mengulas tentang hubungan tegangan dalam sebuah rangkaian tertutup kemudian disebut dengan “loop“. Hukum Kirchoff II berbunyi

“Di dalam suatu rangkaian tertutup (loop) jumlah aljabar dari gaya gerak listrik dengan besarnya penurunan tegangan adalah sama dengan nol” Secara matematis hukum di atas ditulis

Σε + ΣI. R = 0 Jumlah rangkaian tetutup (loop) dalam satu rangkaian listrik bisa satu atau lebih. Dalam pemakaian hukum kirchoff II pada rangkaian tertutup ada beberapa aturan yang perlu sobat perhatikan: 1. Pilih loop untuk masing-masing lintasan tertutup dengan arah tertentu bisa bebas tapi sobat usahakan untuk searah dengan arus listrik yang mengalir. 2. Kuat arus bertangda positif (+) jika searah dengan arah loop yang ditentukan dan bertanda negatif (-) jika berlawanan dengan arah loop yang sudah sobat tentukan di angka 1. 3. Apabila saat mengikuti arah loop, kutub positif (+) sumber tegangan dijumpai lebih dahulu dari pada kutub negatifnya (-) maka GGL (ε) bertanda positif. Sebaiknya, apabila kutub negatif dijumpai lebih dahulu dari kutub posifit maka nilai GGL (ε) negatif. Kutub positif disimbolkan dengan garis panjang dan kutub negatif garis pendek a. Rangkaian Dengan Satu Loop

dalam rangkaian dengan satu loop, kuat arus yang mengalir adalah sama yaitu sebesar I. Jika rangkaian di atas sobat buat loop a-b-c-d maka sesuai hukum kirchoff II berlaku persamaan

Σε + ΣI. (ε1 – ε2) + I (R4 + r2 + R3 + r1) = 0 Contoh soal

R

=

0

Coba sobat perhatikan gambar di samping. Kemudian tentukan: 1. Kuat arus yang mengalir melalui rangkaian 2. Tegangan antara ab

Jawab: Misal kita ambil arah loop seperti gambar di bawah ini

a. Misalkan arah kuat arus kita anggap dulu berlawanan dengan arah loop Σε + ΣI. R = 0 ε3 – ε2 + ε1 – I (R1 + R2 + R3) = 0 4 – 2 + 4 – I (15 + 5 + 10) = 0 6 – 30I = 0 30I = 6 I = 6/30 = 1/5 = 0,2 A b. Tegangan antar a dan b (Vab) Jika melalui jaluar adcb (panjang) Vab = ε3 – ε2 – I (R3 + R2) (I negatif karena berlawanan dengan arah I total) Vab = 4-2 – 0,2 (10 + 5) Vab = 2 – 0,2 (15) Vab = 2 – 3 = -1 V

Jika melalui jalur Vab = -ε1 + I R1 ( I positif Vab = – 4 Vab = -4 + Jadi tegangan antara titi a dan b (Vab) = -1 V

karena + 3

ab searah =

dengan 0,2 -1

(pendek) I total) (15) V

2. Rangkaian dengan Dua Loop atau Lebih Pada rangkaian dengan dua loop atau lebih secara prinsip dapat depecahkan seperti pada rangkaian satu loop, hanya perlu sobat perhatikan kuat arus pada setiap percabangannya. Berikut langkah-langkah yang bisa ditempuh: 1. Tentukan kuat arus (simbol dan arahnya) pada setiap percabangan yang dianggap perlu 2. Sederhanakanlah susunan seri-pararel resisteor jika memungkinkan. 3. Tentaukan arah masing-masing loop 4. Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hukum II Kirchoff. 5. Tulislah persamaan arus untuk tiap titik percabangan dengan menggunakan hukum Kirchoff. Perhatikan gambar di bawah ini

Tantukan Arah dan Simbol Kuat Arus pada b-a-d-e → I pada e-f-c-b → I2 pada eb → I1

Kita lihat dititik dengah hukum kirchoff I

b

atau

c

(silahkan

dipilh)

I = I 1 + I2 Kita lihat masing-masing dengan hukum kirchoff Loop -ε1 + I(r1+R1) + I1(R2) = 0 (ada dua arus pada loop I) Loop ε2 – I1.R2 + I2 (R3 + r2) = 0 (ada dua arus pada loop 2, I1 berlawanan dengan arah loop) Heheheh supaya tidak bingung langsung saja kita coba kerjakan contoh soal di bawah ini Contoh Soal

Perhatikan Gambar di atas, Diketahui ε1 = 16 V ε2 = 8 V ε3 = 10 V R1 = 12 ohm R2 = 6 ohm R3 = 6 ohm Jika hambatan dalam sumber tegangan diabaikan, berapa kuat arus yang melalui R2? Kita buah arah loop dan arus seperti tampak gambar di bawah ini

loop II I II

Loop I: -ε1 – ε2 + I1.R2 + I.R1 = 0 -16 – 8 + I1.6 + I. 12 = 0 -24 + 6I1 + 12 I = 0 6I1 + 12I = 24 I1 + 2I = 4 …… (ketemu persamaan I) Loop II ε2 + ε3 -I1.R2 + I2.R3 = 0 8 + 10 – I1.6 + I2.6 = 0 18 – 6I1+ 6I2 = 0 -6I1+ 6I2 = – 18 -6(I1- I2) = 18 I1- I2 = 3 I1 = 3 +I2 …..(ketemu persamaan II) Kita kombinasikan persamaan I dan II I1 + 2I = 4 I1 + 2(I1 +I2) = 4 3I1 + 2I2 = 4 –> kita masukkan persamaan II 3(3 +I2) + 2I2 = 4 9 + 3I2 + 2I2 = 4 5I2 = -5 I2 = -1 A I1 = 3 + I2 = 3 + (-1) = 2 A Jadi dengan menggunakan hukum kirchoff I dan hukum kirchoff II kita bisa menemukan kuat arus yang melalui R2 adalah 2 Ampere.

Pengertian dan Rumus Hukum Kirchoff Hukum Listrik | Tidak ada Komentar Hukum Kirchoff merupakan salah satu dari banyak rumus yang juga 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 I dan II. Hukum Kirchoff I merupakan aturan yang berkaitan dengan arus sedangkan Hukum Kirchoff II merupakan aturan yang berkaitan dengan tegangan.

HUKUM KIRCHOFF I Hukum Kirchoff I lebih dikenal dengan Hukum Kirchoff Arus 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” RUMUS HUKUM KIRCHOFF I

Contoh :

Pada gambar diatas diketahui bahwa terdapat 4 arus percabangan. Dimana 3 diantaranya menuju node x dan sisanya keluar dari node x. Diketahui : I1 = 4 A

I2 = 2 A I3 = 1.5 A Ditanyakan : I4 = ? Penyelesaian : Arus yang masuk adalah I1, I2 dan I3 Arus yang keluar adalah I4 maka dapat dirumuskan sebagai berikut : I1 + I2 + I3 = I4 atau I4 = I1 + I2 + I3 maka I4 = 4 + 2 + 1.5 = 7.5 A

HUKUM KIRCHOFF II Hukum Kirchoff I lebih dikenal dengan Hukum Kirchoff Tegangan atau Kirchoff Voltage Law (KVL) yang berbunyi : “Jumlah tegangan pada suatu rangkaian listrik tertutup adalah sama dengan nol”. RUMUS HUKUM KIRCHOFF II

Dimana : ε = gaya gerak listrik ; volt (V) I = arus ; ampere (A) r = hambatan dalam sumber ; ohm (Ω) *kadang diabaikan R = hambatan rangkaian; ohm (Ω) Hukum Kirchoff II pada umumnya digunakan dalam perhitungan dengan metode Loop sehingga dalam perhitungannya Hukum Kirchoff II memiliki beberapa tahap dan aturan sebagai berikut : 

Asumsikan arah loop pada rangkaian, referensi arah loop dapat dilihat berdasarkan arus pada rangkaian yang pada umumnya mengalir dari kutub positif (+) menuju kutub negatif (-). Arah loop juga dapat diasumsikan berlawanan dengan arah arus sebenarnya. Ketika arah loop berlawanan dengan arah arus sebenarnya, maka arus pada perhitungan akan bernilai negatif (-).



Setelah menentukan asumsi arah loop, maka dapat ditentukan ε bernilai positif atau negatif. Ketika loop pada awalnya bertemu dengan kutub postif (+) maka ε akan bernilai negatif, dan sebaliknya apabila loop pada awalnya bertemu dengan kutub negatif (-) maka ε akan bernilai positif.

Contoh soal dengan 1 Loop :

Diketahui : ε1 = 12 V R1 = 4 Ω R2 = 3 Ω R3 = 5 Ω r1 = 0.5 Ω Ditanyakan : Berapakah nilai arus yang mengalir pada rangkaian tersebut (I) ? Penyelesaian : Pertama kita harus menentukan / mengasumsikan arah loop pada rangkaian. Kita misalkan arah loop seperti berikut :

Sehingga berdasarkan arah loop seperti gambar diatas, dapat dibuat persamaan. -ε1 + I (R1 + R2 + R3 + r1) = 0 -12 + I (4 + 3 + 5 + 0.5) = 0 -12 + 12.5 I = 0 12.5 I = 12 I = 12 / 12.5 I = 0.96 A

CONTOH SOAL HUKUM KIRCHOFF

Diketahui : ε1 = 24 ε1 = 18 R1 = 2 Ω

R2 = 3 Ω R3 = 6 Ω Ditanyakan : I1 = ? I2 = ? I3 = ? Penyelesaian : Pertama kita harus menentukan / mengasumsikan arah loop pada rangkaian. Kita misalkan arah loop seperti berikut :

Dari gambar diatas, kita dapat membuat dua persamaan loop dan menyelesaikan perhitungan dengan menggunakan Hukum Kirchoff I dan II. Loop A -ε1 – + I1R1 + I2R2 = 0 2I1 + 3I2 = 24 + 18 2I1 + 3I2 = 42 ……………………………….. persamaan I Loop B ε2 – I2R2 + I3R3 = 0 -I2R2 + I3R3 = -ε2 -3I2 + 6I3 = -18 Dari rangkaian di atas, berdasarkan Hukum Kirchoff I dapat diketahui bahwa

I1 = I2 + I3 atau I3 = I1 – I2 Maka untuk persamaan Loop B akan menjadi seperti ini : -3I2+ 6 (I1 – I2) = -18 -3I2 + 6 I1 – 6I2 = -18 6I1 – 9I2 = -18 (dibagi 3) 2I1 – 3I2 = -6……………………………….. persamaan II Eliminasi I2 dari persamaan I dan II 2I1 + 3I2 = 42 2I1 – 3I2 = -6 bila dijumlahkan akan menjadi 4I1 = 36 I1 = 36 / 4 I1 = 9 A Kemudian untuk mendapatkan nilai I2, subtitusikan I1 = 9 A ke persamaan I atau II. Semisal kita subtitusikan I1 = 9 A ke persamaan I maka : 2I1 + 3I2 = 42 2 x 9 + 3I2 = 42 18 + 3I2 = 42 3I2 = 42 – 18 3I2 =24 I2 = 24 / 3 I2 = 8 A Sedangkan untuk mencari I3 dapat menggukan persamaan Hukum Kirchoff I berdasarkan rangkaian diatas. I3 = I1 – I2 I3 = 9 – 8 I3 = 1 A Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan maka diketahui bahwa :

I1 = 9 A I2 = 8 A I3 = 1 A

Bunyi Hukum Kirchhoff 1 dan 2 dan contohnya | Pengertian Hukum Kirchhoff 1 dan 2 dan contohnya Elektronika No 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   (1824­1887)   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 :

 

I1 + I4 = I2 + I3

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   Kirchhoff   II   :  

Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0