Hukum Kirchhoff pada Rangkaian Satu Loop (FISIKA KELAS X)

Hukum Kirchhoff pada Rangkaian Satu Loop - Dengan menerapkan Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff I, kalian dapat mencari besar arus dan tegangan pada rangkaian dengan satu sumber tegangan. Namun, bagaimanakah kita mencari arus dan tegangan jika pada rangkaian terdapat lebih dan saru sumber tegangan? Perhatikan Gambar skema rangkaian tertutup dengan dua sumber tegangan dan dua hambatan.

Gambar skema rangkaian tertutup dengan dua sumber tegangan dan dua hambatan

Kita dapat mencari besar arus dan tegangan pada resistor dengan menggunakan prinsip Hukum Kirchoff II yang menyatakan:

“pada rangkaian tertutup, jumlah aijabar gaya gerak listrik (E) dan dengan penurunan tegangan (iR) sama dengan nol”.

Hukum Kirchoff Il tersebut dapat dituliskan dalam bentuk persamaan berikut.

ΣE + ΣIR = 0

Keterangan:

E = gaya gerak listrik (volt)

I = kuat arus (A)

R = hambatan (ohm)

Perhatikan kembali rangkaian pada Gambar 8.24. Rangkaian tersebut merupakan rangkaian tertutup dengan loop tunggal (1 loop). Untuk menganalis rangkaian tersebut, kita dapat menggunakan hukum Kirchoff II dengan mengikuti langkah berikut.

a. Memilih arah loop. Agar lebih mudah, arah loop dapat ditentukan searah dengan arah arus yang berasal dan sumber tegangan yang paling besar dan mengabaikan arus dan sumber tegangan yang kecil (ingat, arah arus bermula dan kutub positif menuju kutub negatif).
b. Setelah arah loop ditentukan, perhatikan arah arus pada percabangan. Jika arah arus sama dengan arab loop, penurunan tegangan (IR) bertanda positif. Namun, jika arah arus berlawanan dengan arah loop, IR bertanda negatif.

c. Jika arah loop menjumpai kutub positif pada sumber tegangan lain, maka nilai E positif. Namun, jika yang dijumpai lebih dulu adalah kutub negatif, maka E bertanda negatif.

Nah, dengan mengikuti langkah di atas, mari kita analisis bersama rangkaian tersebut. Pada rangkaian tersebut, jika E2>E1, kita dapat menentukan arah loop seperti Gambar berikut

Gambar penentuan arah arus pada loop (arah loop dan a—b–c—d—a.)

Setelah menentukan arah loop, kita dapat menerapkan hukum Kirchoff II sebagai benikut.

IR2 – E1 + IR1 – E2 = 0

I(R1 + R2) = E1 + E2

Jadi kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah :

I = (E1 + E2) / (R1 + R2)

Posted in: FISIKA X,X