140
Mari BIAS 3
Tujuan belajarmu adalah dapat:
menggunakan Hukum I Kirchoff untuk
menghitung V dan I dalam rangkaian.
Tujuan Pembelajaran Pertanyaan:
1. Bahan-bahan manakah yang termasuk konduktor? 2. Bahan-bahan manakah yang termasuk isolator?
3. Apakah kesimpulanmu setelah melakukan kegiatan ini?
D. HUKUM I KIRCHOFF
Muatan listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik bersifat kekal artinya muatan listrik yang mengalir ke titik percabangan
dalam suatu rangkaian besarnya sama dengan muatan listrik yang keluar dari titik percabangan itu. Perhatikan Gambar 8.5.
Muatan Q
1
, Q
2
dan Q
5
menuju titik percabangan P dan muatan Q
3
dan Q
4
keluar dari titik percabangan P. Secara umum muatan listrik bersifat kekal, maka jumlah muatan listrik yang
masuk percabangan P sama dengan jumlah muatan listrik yang keluar dari titik percabangan P. Dalam hal ini berlaku persamaan:
masuk
Q =
keluar
Q Q
1
+ Q
2
+ Q
5
= Q
3
+ Q
4
Jika muatan mengalir selama selang waktu t, kuat arus yang terjadi:
5 1
2
+ +
Q Q
Q t
t t
=
3 4
+ Q
Q t
t I
1
+ I
2
+ I
5
= I
3
+ I
4 masuk
I =
keluar
I 1. Kawat A dan kawat B berbeda jenisnya,
tetapi hambatannya sama. Jika panjang kawat A enam kali panjang kawat B dan
diameter kawat A 4 kali diameter kawat B. Kawat manakah yang memiliki ham-
batan jenis paling besar?
2. Kawat tembaga hambatannya R. Jika kawat tersebut dipotong menjadi lima
bagian yang sama, berapakah besarnya hambatan sepotong kawat?
3. Dua kawat aluminium masing-masing panjangnya 4 m dan 6 m. Jika diameter
kedua kawat sama, kawat manakah yang hambatannya paling besar?
4. Dua kawat P dan Q panjang dan je- nisnya sama, tetapi luas penampangnya
berbeda. Hambatan kawat P sebesar 20
Ω . Jika luas penampang kawat P
empat kali luas penampang kawat Q, berapakah hambatan kawat Q?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Listrik Dinamis
141
Persamaan tersebut pertama kali dikemukakan oleh Robert Gustav Kirchoff seorang fisikawan berkebangsaan Jerman 1824 –
1887 yang dikenal dengan Hukum I Kirchoff. Hukum I Kirchoff berbunyi “jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan
sama dengan jumlah kuat arus listrik yang meninggalkan titik percabangan”. Bagaimanakah penerapan Hukum I Kirchoff pada
rangkaian listrik?
Hukum I Kirchoff yang membahas kuat arus yang mengalir pada rangkaian listrik dapat diterapkan pada rangkaian listrik tak
bercabang seri maupun rangkaian listrik bercabang paralel.
Penyelesaian:
Untuk memudahkan penyelesaian rangkaian dapat digambar dalam bentuk berikut.
Tegangan pada rangkaian dapat ditulis V = V
AB
+ V
BC
...... i Karena berdasarkan Hukum I Kirchoff pada titik cabang B
berlaku: I
masuk
= I
keluar 6
Ω
I =
10 15
Ω Ω
+ I
I ..... ii
maka kita dapat menentukan harga V
AB 6
10 15
6 10
15 5
6 30
AB AB
AB BC
BC BC
AB BC
V I
R I
I R
V V
V V
V
Ω Ω
Ω
= =
+
=
+ Ω
Ω Ω
= ⋅ Ω
Ω =
Sehingga
AB BC
V V
V =
+ dapat ditulis
2 12
2 6 volt
= =
=
AB AB
AB
V V
V V
Gunakan Hukum Kirchoff untuk
menghitung V dan I pada rangkaian berikut.
10 Ω
15 Ω
12 V 6
Ω 10
Ω 15
Ω 6
Ω 12 V
A B
C S Gambar 8.5
Jumlah muatan yang masuk maupun yang keluar
percabangan P tiap satuan waktu sama
Q
1
Q
2
Q
3
Q
5
Q
4
P
Di unduh dari : Bukupaket.com
142
Mari BIAS 3
Dengan demikian
6
6 volt 1A
6
AB AB
V I
R
Ω
= =
= Ω
10
6 volt 0, 6A
10
BC BC
V I
R
Ω
= =
= Ω
15
6 volt 0, 4A
15
BC BC
V I
R
Ω
= =
= Ω
Untuk mengetahui kebenaran jawaban dapat dikembalikan ke persamaan awal yaitu
• =
+
AB BC
V V
V •
6 10
15 Ω
Ω Ω
= =
= +
AB
I I
I I
I
E. RANGKAIAN HAMBATAN LISTRIK
