LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RANGKAIAN ARUS SEARAH KELOMPOK KOMPETENSI F
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA
17
1
N n
n
i atau i
1
+ i
2
+ i
3
+ ... + i
N
= 0 5 Kita sekarang beralih ke hukum tegangan Kirchhoff
Kirchhoff’s voltage law, disingkat KVL . Hukum ini mengatakan bahwa
Arus adalah yang berkaitan dengan muatan yang mengalir melalui sebuah elemen rangkaian, sedangkan tegangan adalah suatu ukuran selisih energi
potensial yang melintasi elemen. Jumlah aljabar dari tegangan yang melintasi elemen individual sekelilingnya
haruslah nol. Jadi, bisa ditulis
1
N n
n
v atau v
1
+ v
2
+ v
3
+ ... + v
N
= 0 6
Hukum tegangan Kirchhoff adalah suatu konsekuensi kekekalan energi dan sifat konservatif rangkaian listrik. Hukum ini juga bisa ditafsirkan menurut
analogi gaya berat. Bila suatu massa digerakkan sekeliling jalan tertutup dalam sebuah medan gravitasi konservatif, maka kerja total yang dilakukan
terhadap massa tersebut adalah nol. Kita bisa juga menerapkan KVL pada rangkaian dengan beberapa cara yang berbeda.
a. Analisa Rangkaian Loop Tunggal
Diasumsikan bahwa nilai tahanan dan tegangan sumber dari Gambar 1.8a diketahui dan mencoba menentukan arus yang melalui setiap
elemen, tegangan melintasi setiap elemen, dan tenaga yang diberikan atau yang diserap oleh setiap elemen.
Jumlah aljabar seluruh tegangan mengelilingi sebuah jalan tertutup dalam sebuah rangkaian adalah nol.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RANGKAIAN ARUS SEARAH KELOMPOK KOMPETENSI F
18
a b
Gambar 1.8 Rangkaian Tunggal a Model rangkaian dengan nilai tegangan sumber dan tahanan diketahui,
b Tanda-tanda referensi tegangan dan arus ditambahkan pada rangkaian.
Langkah yang pertama dalam analisis tersebut adalah asumsi mengenai
arah arus-arus yang tak diketahui karena sebelumnya arah-arah arus tersebut memang tidak diketahui. Misal ditentukan secara acak, sebuah
arus yang tidak diketahui i, mengalir menurut arah jarum jam. Arus tersebut keluar dari terminal atas sumber tegangan, ditandai dengan
sebuah panah dengan tanda i pada rangkaian. Seperti tampak pada Gambar 1.8 b. .
Langkah kedua dalam analisis tersebut adalah pemilihan tegangan
untuk masing-masing tahanan. Penggunaan hukum Ohm, v = i.R, menghendaki bahwa arah arus dan tegangan harus dipilih sehingga arus
memasuki terminal di mana ditempatkan tegangan positif. Tegangan v
R1
dan v
R2
diperlihatkan di dalam Gambar 1.8 b
Langkah ketiga adalah penggunaan hukum tegangan Kirchhoff pada
jalan tertutup yang ada. Misalkan arus bergerak searah dengan jarum jam, dimulai pada sudut kiri bawah, ketika bertemu dengan kutub positif
tegangan maka beri tanda + sebaliknya ketika bertemu kutub negatif tegangan beri tanda -. Jadi ,
2 2
1 1
R s
R s
v v
v v
Gunakan hukum Ohm kepada elemen penahan,
i R
v
R 1
1
dan
i R
v
R 2
2
v
s2
R
1
R
2
v
s1
v
s2
R
1
R
2
v
s1
