Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
66
200 = I
1
+ 80 I
1
= 200 – 80 = 120 mA
b. I
1
= I
3
+ I
4
120 = I
3
+ 40 I
3
= 120 – 40 = 80 mA
c. I
5
= I
2
+ I
3
+ I
4
= 80 + 80 + 40 = 200 mA
2.2 Hukum II Kirchhoff
Hukum II Kirchhoff atau hukum loop menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial yang mengelilingi lintasan tertutup pada suatu
rangkaian harus sama dengan nol. Hukum ini di dasarkan pada hukum kekekalan energi.
Secara matematis hukum II Kirchhoff dapat dinyatakan sebagai berikut.
Keterangan: E
: ggl sumber arus volt I
: kuat arus A R
: hambatan Ω Pada perumusan hukum II Kirchhoff, mengikuti ketentuan sebagai
berikut.
a. Semua hambatan R dihitung positif.
E = I x R
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
67
b. Pada arah perjalanan atau penelusuran rangkaian tertutup loop, jika sumber arus berawal dari kutub negatif ke kutup positif, maka
gglnya dihitung positif. Jika sebaliknya dari kutub positif ke kutub negatif, maka gglnya dihitung negatif
c. Arus yang searah dengan penelusuran loop dihitung positif, sedang yang berlawanan dengan arah penelusuran dihitung negatif.
d. Jika hasil akhir perhitungan kuat arus bernilai negatif, maka kuat arus yang sebenarnya merupakan kebalikan dari arah yang
ditetapkan.
Gambar 2.6 Tanda positif dan negatif ggl a. Kuat Arus Listrik dalam Rangkaian Sederhana
Pada dasarnya sumber tegangan ggl memiliki hambatan dalam yang disimbulkan dengan r. Nilai r ini adalah nilai hambatan yang ada dalam ggl
sumber tegangan pada suatu rangkaian. Perhatikan Gambar berikut.
Gambar 2.7 Rangkaian Tertutup
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
68
Pada Gambar 2.7 di atas melukiskan rangkaian tertutup yang terdiri atas sebuah sumbu arus dengan ggl E, hambatan dalam r, dan sebuah
penghambat dengan hambatan R, sedang arus pada rangkaian I. Menurut hukum II Kirchhoff, pada rangkaian berlaku persamaan seperti berikut.
Keterangan: E
: ggl sumber arus V I
: kuat arus A r
: hambatan dalam sumber arus Ω R
: hambatan penghambat Ω
Nilai I × R pada persamaan di atas merupakan tegangan penggunaan di luar sumber arus yang disebut tegangan jepit K. Jadi, persamaan di
atas dapat ditulis sebagai berikut.
Keterangan: K
: tegangan jepit V
b. Kuat Arus Listrik dalam Rangkaian Majemuk Kompleks
Gambar 2.8 Rangkaian satu loop
E = I × r + K atau K = E – I × r E = I × r + I × R atau E = I r + R atau I =
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
69
Gambar 2.8 di atas menunjukkan satu rangkaian tertutup yang terdiri atas satu loop. Misalkan arah arus dan arah penelusuran loop kita
tentukan searah putaran jarum jam. Menurut hukum II Kirchhoff pada rangkaian berlaku persamaan E = I × R . Oleh karena itu
persamaannya menjadi seperti berikut.
Jika pada penjabaran di atas dihasilkan nilai I negatif, maka arah arus yang sebenarnya adalah kebalikan dari arah yang ditentukan pada
gambar. Bagaimana jika penelusuran rangkaian berawal dari satu titik dan berakhir pada titik lain? Misalkan Anda akan menentukan tegangan atau
beda potensial antara titik A dan B pada Gambar di atas. Berdasarkan Hukum II Kirchhoff dapat dihitung dengan persamaan berikut.
Untuk rangkaian yang memiliki dua loop atau lebih dapat diselesaikan dengan hukum II Kirchhoff dan hukum I Kirchhoff. Perhatikan Gambar
berikut.
Gambar 2.9 Rangkaian dua Loop
VAB + E = I x R V
AB
+ E
1
– E
2
= Ir
1
+ R
1
+ r
2
V
AB
= Ir
1
+ R
1
+ r
2
– E
1
– E
2
E
1
– E
2
+E
3
= Ir
1
+R
1
+r
2
+ R
2
+ R
3
+ R
4
+ r
4
Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi
70
Pada gambar 2.9 di atas dilukiskan rangkaian tertutup yang terdiri atas dua loop. Arah arus dan arah penelusuran tiap loop. Misalkan Anda
bagi menjadi seperti berikut.
o Loop I ABGFA
E = I × R E
1
– E
2
= Ir
1
+R
1
+r
2
+ R
2
+ R
3
+ I
2
x R
4
o Loop II FEDGF
E = I × R E
3
= I
3
R
6
+ r
3
+ R
5
+ I x R
4
o Penerapan Hukum I Kirchhoff
I
2
= I
1
+ I
3
3. Teorema Rangkaian
