Rangkain listrik arus searah
2 Hukum I Kirchhoff tentang Arus
Ampermeter A Ampermeter D
Ampermeter B
Ampermeter C
Gambar 2.3 Semua Bacaan Ampermeter dari A sampai D adalah sama.
Seperti telah diketahui bahwa dalam suatu rangkaian yang tidak bercabang, kuat arus dibagian apa saja sama besarnya
Namun kuat arus pada rangkaian bercabang ditentukan dengan Hukum I Khirchhoff sebagai berikut:
Pada rangkaian listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang itu.
∑I masuk = ∑I keluar
3 Susunan Seri-Paralel Penghambat Listrik
Untuk penghambat-penghambat listrik yang disusun seri, hambatan penggantinya sama dengan jumlah hambatan tiap-tiap penghambat.
R
s
= = R
1
+ R
2
+ R
3
+ …. ………………………….2.3 Susunan seri bertujuan untuk memperbesar hambatan suatu rangkaian
Untuk penghambat-penghambat listrik yang disusun paralel, kebalikan hambatan penggantinya sama dengan jumlah kebalikan hambatan dari tiap-tiap
penghambatnya. =
= + + + …. ………………………………2.4
Susunan paralel bertujuan untuk memperkecil hambatan suatu rangkaian. Susunan seri paralel terdapat masing-masing empat prinsip susunan
penghambat-penghambat listrik diantaranya:
29
29
Marthen Kanginan, Opcit. hal.285.
A
C B
D
a Empat prinsip susunan seri penghambat-penghambat listrik
1 Susunan seri bertujuan untuk memperbesar hambatan suatu rangkaian.
2 Kuat arus melalui tiap-tiap penghambat sama, yaitu sama dengan kuat arus
yang melalui hambatan pengganti serinya. I
1
= I
2
= I
3
= … I
seri
……………………………………2.5 3
Tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti seri sama dengan jumlah tegangan pada ujung-ujung tiap penghambat.
V
seri
= V
1
+ V
2
+ V
3
+ … ………………………………....2.6
4 Susunan seri berfungsi sebagai pembagi tegangan di mana tegangan pada
ujung-ujung tiap penghambat sebanding dengan hambatannya. V
1
: V
2
: V
3
: … = R
1
: R
2
: R
3
: … ………………………………2.7
Jadi V
1
+ V
2
+ V
3
+ … = V, maka
; ………..2.8
b Empat prinsip susunan paralel penghambat-penghambat listrik
1 Susunan paralel bertujuan untuk memperkecil hambatan suatu rangkaian.
2 Tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sama, yaitu sama dengan tegangan
pada ujung-ujung hambatan pengganti paralelnya. V
1
= V
2
= V
3
= … V
paralel
3 Kuat arus yang melalui hambatan pengganti paralel sama dengan jumlah kuat
arus yang melalui tiap-tiap komponen. I
paralel
= I
1
+ I
2
+ I
3
+ … …………………………………………2.9 4
Susunan paralel berfungsi sebagai pembagi arus di mana kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen sebanding dengan kebalikan hambatannya.
I
1
: I
2
: I
3
: … = : : : … …………………………………2.10
4 Hukum II Kirchhoff Tentang Tegangan
Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan didalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik
ε dengan penurunan tegangan IR sama dengan nol.
Dirumuskan: Σε + ΣIR = 0
30
………………2.11 Σ ε = jumlah GGL atau sumber arus listrik baterai
I = arus listrik R = hambatan listrik
Dalam hukum II Khirchhoff terdapat perjanjian tanda sebagai berikut: a.
Kuat arus bertanda positif jika searah dengan arah loop yang kita tentukan, dan negatif jika berlawanan dengan arah loop yang kita tentukan.
Misalnya jika kita tetapkan arah loop adalah searah dengan jarum jam lihat gambar 2.4 a maka kuat arus I berarah ke A dan B searah dengan arah loop,
sehingga I bertanda positif. Jika kita tetapkan arah loop adalah berlawanan arah dengan jarum jam, maka
kuat arus I dari A dan B berlawanan arah dengan arah loop, sehingga I bertanda negatif lihat gambar 2.4 b
b. Bila saat mengikuti arah loop, kutub positif sumber tegangan dijumpai lebih
dahulu daripada kutub negatifnya, maka ggl ɛ bertanda positif, dan negatif bila sebaliknya.
Misalkan kita mengikuti arah loop abcda lihat gambar 2.4 c. pada saat mengikuti arah loop dari b ke c, kutub negatif sumber tegangan ɛ
2
dijumpai lebih dahulu daripada kutub positifnya, sehingga ɛ
2
bertanda negatif. Sedangkan ketika mengikuti arah loop dari d ke a, kutub positif sumber
tegangan ɛ
1
dijumpai lebih dahulu daripada kutub negatifnya, sehingga ɛ
1
bertanda positif.
31
30
Ibid, h. 295.
31
Ibid, h. 296.
I -I
A B A B
a b
a b
ɛ
1
ɛ
2
d c c
Gambar 2.4 Arah Loop Hukum Kirchooff II
arah loop arah loop
arah loop