14.4 Hukum Kirchhoff
Dalam melakukan analisis rangkaian terdapat dua hukum dasar yaitu hukum kesatu Kirchhoff dan hukum kedua Kirchhoff.
14.4.1. Hukum Kesatu Kirchhoff
Biasa juga dikenal sebagai hukum titik cabang, yang artinya jumlah arus yang masuk suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang
keluar titik cabang tersebut. Pengertian ini sama dengan kalau dikatakan bahwa jumlah muatan adalah tetap, tidak ada penambahan
ataupun pengurangan muatan selama muatan melewati titik cabang, seperti pada Gambar 14.10.
Gambar 14.10 Pada setiap titik cabang berlaku jumlah arus masuk sama dengan jumlah arus keluar.
sehingga di titik cabang A berlaku
14.4.2. Hukum Kedua Kirchhoff
Secara matematis, hukum kedua Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah beda potensial di antara kedua ujung setiap elemen dalam rangkaian
tertutup adalah nol. Penerapan hukum kekekalan energi pada rangkaian arus listrik
diberikan oleh hukum kedua Kirrhoff. Tinjaulah rangkaian listrik seperti pada Gambar 14.11 yang terdiri atas: Tiga batere
İ
1
, İ
2
dan
İ
3
disusun seri dengan dua resistor R
1
dan R
2
, kemudian dihubungkan dengan batere luar V
AB
. Perhatikan arah kutub batere seperti arah anak panah.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gambar 14.11 Tiga batere
İ
1
, İ
2
dan
İ
3
disusun seri dengan dua resistor R
1
dan R
2
, kemudian dihubungkan dengan batere luar V
AB
. Perhatikan arah batere seperti arah anak panah.
Dari rumusan daya pada resistor R yang dilalui arus I adalah I
2
R
dan daya pada batere
İ
adalah I
İ. maka daya listrik pada keseluruhan
rangkaian tersebut adalah memenuhi hukum kekekalan energi daya. Bahwa daya yang diberikan batere luar V
AH
sama dengan daya yang dipergunakan pada setiap elemen di dalam rangkaian A-B-C-F-G-H
Perjanjian yang berlaku untuk arus dan tegangan adalah sebagai berikut •
V
AH
= bertanda positif, karena arah ggl pada V
AH
adalah searah dengan arah penelusuran, maka V
AH
=IR – İ =0 – –V
AH
• İ
1
= bertanda positif, karena arah batere
İ
1
adalah searah dengan arah penelusuran demikian juga
İ
3
. •
İ
2
= bertanda negatif, karena arah batere
İ
2
adalah berlawanan arah dengan arah penelusuran.
Jadi secara umum, hukum kedua Kirchhoff dapat ditulis
F Ɣ
A Ɣ
B Ɣ
C Ɣ
G Ɣ
H Ɣ
R
1
R
2
V
AH
I
İ
3
İ
1
İ
2
Di unduh dari : Bukupaket.com
bila di antara titik A dan B, terdapat N buah resistor, dan M buah batere untuk arah penelusuran dari A ke B dan perjanjian tanda bahwa arus
atau tegangan bertanda positif bila arah I atau İ searah dengan arah
penelusuran. Sebaliknya I atau İ akan bertanda negatif bila arah I atau İ
adalah berlawanan dengan arah penelusuran. Tabel 14.2 Hubungan antara arah penelusuran, arah batere, arah arus
dengan pemakaian tanda plus atau minus.
Perjanjian Tanda untuk Arus I
Arah Penelusuran A ke B Arah Penelusuran A ke B
Arah arus A ke B Arah arus A ke B
V
ab
= V
a
– V
b
= + IR V
ab
= V
a
– V
b
= – IR
Arus bertanda positif karena searah dengan arah penelusuran.
Arus bertanda negatif karena ber- lawanan dengan arah penelusuran.
Perjanjian Tanda untuk Batere İ
Arah Penelusuran A ke B Arah Penelusuran A ke B
Arah tegangan A ke B Arah tegangan B ke A
V
ab
= V
a
– V
b
= + İ
V
ab
= V
a
– V
b
= – İ
Batere İ bertanda positif karena
searah dengan arah penelusuran. Batere
İ bertanda negatif karena berlawanan dengan arah penelu-
suran. Tampak bila arus atau tegangan melawan arah penelusuran, maka beda
tegangan di antara kedua ujung adalah negatif. Dan sebaliknya, bilangan arah arus maupun tegangan searah dengan arah penelusuran
maka nilai beda tegangan di antara kedua ujung adalah positif.
Selanjutnya kita tinjau pemakaian hukum pertama dan kedua Kirrhoff untuk menghitung besar arus pada suatu cabang dan beda
tegangan atau beda potensial di antara dua titik pada rangkaian listrik.
A B
I B
A I
B A
A B
Di unduh dari : Bukupaket.com
14.5 Sambungan Resistor
Kategori