HUKUM II KIRCHOFF

Hukum Kirchoff ditemukan oleh Gustav Robert Kirchoff yang merupakan ahli fisika asal Jerman. Kirchoff menjelaskan hukumnya ke dalam dua bagian yaitu Hukum I Kirchoff dan Hukum II Kirchoff. Hukum ini pada dasarnya menjelaskan rangkaian sederhana yang terdiri dari lampu, baterai dan saklar yang terhubung satu sama lain. Saat sakelar dalam keadaan terbuka, arus listrik belum mengalir dan lampu tetap padam. Saat sakelar dalam keadaan disambungkan, arus listrik akan mengalir dari kutub positif ke kutub negatif baterai sehingga lampu akan menyala. Agar lebih jelas, yuk kita simak penjelasan Hukum I dan II Kirchoff berikut

Hukum I Kirchoff

Hukum ini berlaku pada rangkaian bercabang yang berkaitan dengan arah arus saat melewati titik percabangan. Hukum I Kirchoff biasa disebut Hukum Arus Kirchoff atau Kirchoff’s Current Law (KCL). Bunyi Hukum I Kirchoff: Kuat arus total yang masuk melalui titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan kuat arus total yang keluar dari titik percabangan.

Sumber: studiobelajar.com

 

Berdasarkan gambar di atas, besar kuat arus total yang melewati titik percabangan a secara matematis dinyatakan Σ I_masuk = Σ I_keluar yang besarnya adalah I₁ = I₂ + I₃.

 

Hukum II Kirchoff

Hukum ini berlaku pada rangkaian yang tidak bercabang yang digunakan untuk menganalisis beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup. Hukum II Kirchoff biasa disebut Hukum Tegangan Kirchoff atau Kirchoff’s Voltge Law (KVL). Bunyi Hukum II Kirchoff: Total beda potensial (tegangan) pada suatu rangaian tertutup adalah nol. Versi lain Hukum II Kirchoff yaitu pada rangkaian tertutup jumlah aljabar GGL (ε) dan jumlah penurunan potensial (IR) sama dengan nol.

 Sumber: pelajaran.co.id

 

Berdasarkan gambar di atas, total tegangan pada rangkaian adalah V_ab + V_bc + V_cd + V_da = 0. Hukum II Kirchoff ini menjelaskan bahwa jumlah penurunan beda potensial sama dengan nol artinya tidak ada energi listri yang hilang dalam rangkaian atau semua energi listrik diserap dan digunakan. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai:

 

Terdapat perjanjian tanda untuk tegangan GGL (ε):

1. Jika arah kuat arus listrik searah dengan arah loop dan kuat arus listrik bertemu dengan kutub (+) potensial tegangan terlebih dulu, maka tanda tegangan GGL adalah (+)

ε (+) ➔ 

 

2. Jika arah kuat arus listrik searah dengan arah loop dan kuat arus listrik bertemu dengan kutub (-) potensial tegangan terlebih dulu, maka tanda tegangan GGL adalah (-).

ε (-) ➔ 

 

Terdapat perjanjian tanda untuk arah kuat arus listrik (I) pada penurunan potensial tegangan (I.R):

1. Jika arah kuat arus listrik searah dengan arah loop, maka tanda kuat arus listrik adalah (+).

I (+) ➔ 

 

2. Jika arah kuat arus listrik berlawanan arah dengan arah loop, maka tanda kuat arus listrik adalah (-).

I(-) ➔ 

 

Supaya lebih paham, ayo coba kerjakan contoh soal di bawah ini Squad!

1. Suatu rangkaian listrik ditunjukkan seperti gambar berikut ini.

 Dengan menggunakan hukum II Kirchoff, besar kuat arus listrik yang mengalir di dalam rangkaian tersebut adalah...

Diketahui:

ε1 = 6 V

ε2 = 12 V

R1 = 2 Ω

R2 = 6 Ω

R3 = 4 Ω

Ditanya: I ?

Jawab:

 

 2. Perhatikan gambar rangkaian listrik dibawah ini!

Jika diketahui ε1 = 16 V; ε2 = 8 V; ε3 = 10 V; R1 = 12 ohm; R2 = 6 ohm; dan R3 = 6 ohm. Besar kuat arus lisrik I adalah...

Jawab:

Loop I (atas):

Loop II (bawah):

Eliminasi: