120
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX
5. Hukum I Kirchhoff
Pada kegiatan sebelumnya, kamu telah membuat rangkaian sederhana, tetapi dalam sebuah rangkaian seringkali terdapat
rangkaian yang rumit sehingga diperlukan teknik tertentu dalam menyelesaikan masalah-masalah yang berhubungan
dengan rangkaian tersebut.
Gambar 5.27 memperlihatkan gambar sebuah rangkaian
yang terdiri atas rangkaian seri dan rangkaian paralel. Bagaimana dengan arus dan tegangan yang melalui setiap
lampu? Untuk memahaminya, lakukan kegiatan berikut
Tugas 5.4
Carilah 5 jenis bahan-bahan yang termasuk konduktor, isolator, dan semikonduktor Tuliskan pula kegunaan
bahan-bahan tersebut
1. Jelaskan faktor-faktor yang memengaruhi besarnya tahanan sebuah bahan 2. Apakah yang dimaksud konduktor, isolator, dan semikonduktor?
3. Mengapa sebuah baterai jika digunakan terus menerus semakin lama semakin
melemah arus listriknya berkurang? 4. Terdapat 3 buah lampu dan sebuah baterai. Gambarkan rangkaian seri dan rangkaian
paralel dari komponen-komponen listrik tersebut
Latihan 5.5
Pada Kegiatan 5.8 terlihat bahwa besarnya arus yang melalui
R
2
, R
3
, dan R
4
merupakan satu per tiganya dari arus listrik yang melalui R
1
karena R
2
, R
3
, dan R
4
nilainya sama. Kuat arus setelah melalui percabangan akan terbagi tiga sama besar. Apakah hasil
pengamatanmu demikian?
lampu 1 lampu 2
lampu 3 lampu 4
saklar baterai
+ -
Gambar 5.27 Lampu 1, 2, dan 3 disu-
sun paralel, kemudian dirangkai seri dengan
lampu 4.
Kegiatan 5.9
Arus Listrik pada Rangkaian Bercabang Alat dan Bahan
Tiga buah resistor 10 ohm, sebuah hambatan geser, sebuah saklar, empat buah amperemeter, dan sumber
tegangan satu buah baterai.
Prosedur Kerja
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di samping. 2. Tutuplah saklar, kemudian geser-geser hambatan
R
4
R
3
R
2
S E
R
1
geser. Catatlah angka yang ditunjukkan jarum pada amperemeter. 3. Buatlah kesimpulan dari kegiatan yang telah kamu lakukan.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Listrik
121 Gustav Kirchhoff pada pertengahan abad ke-19 telah
melakukan penelitian tentang perilaku arus listrik yang melalui sebuah percabangan. Hasil penelitian Kirchhoff ini dikenal
sebagai Hukum Kirchhoff.
Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa arus listrik yang masuk melalui percabangan sama dengan arus yang keluar dari
percabangan. Hukum II Kirchhoff menyatakan tentang beda potensial yang mengitari suatu rangkaian tertutup. Yang akan
kamu pelajari berikut hanya Hukum I Kirchhoff.
Jika Gambar 5.27 disederhanakan, dan digambarkan per- cabangannya saja, maka diperoleh Gambar 5.28. Pada per-
cabangan A, arus listrik I terbagi menjadi dua, yaitu yang melalui kawat ab yakni I
1
, I
2
, I
3
dan yang melalui kawat cd, yaitu I
4
. Setelah melalui percabangan, arus listrik ini berkumpul kembali
dan keluar melalui titik B, sehingga arus yang memasuki percabangan akan sama dengan arus yang keluar dari
percabangan.
¦ ¦
masuk keluar
= I
I ......... 5.7
Contoh
Hitunglah besar kuat arus yang melalui I
2
jika diketahui I
1
= 20 A, I
3
= 5 A, I
4
= 5 A, dan I
5
= 5 A
Jawab: Perhatikan gambar di samping
arus masuk = arus keluar
I
1
= I
2
+ I
3
+ I
4
+ I
5
20 A = I
2
+ 5 A + 5 A + 5 A I
2
= 20 – 5 – 5 – 5
I
2
= 5 A
Jadi, besarnya I2 adalah 5 A.
6. Rangkaian Hambatan Listrik Resistor
Kategori