Gustav Robert Kirchhoff

Apa itu hukum kirchoff? Setiap liat soal yang ada hubungannya sama hukum kirchoff pasti kebayangnya susah-susah.. kenapa? Sebenarnya tidak sulit, hanya saja perlu sedikit pemahaman dan latihan-latihan.. biar saya terangkan sedikit tentang hukum kirchoff disini karena hukum kirchoff akan terus dipakai di perhitungan rangkaian listrik manapun.

Eits! tapi sebelum mulai, mari persiapkan peralatannya dulu, yaitu :

1. secangkir kopi hangat,

2. jendela yang terbuka biar angin segar bisa masuk,

3. ruangan yang rapih,

4. sedikit keheningan,

5. ambil napas panjang,

6. persiapkan alat tulis jika ada yg perlu dicatat

7. mari mulai…

hukum kirchoff ditemukan oleh seorang ahli fisika asal jerman bernama Gustav Robert Kirchoff pada tahun 1862. Hukum kirchoff ini menerangkan tentang arus listrik dan tegangan. Hukum kirchoff dibagi menjadi 2 macam yaitu :

1. hukum kirchoff I, dan

2. hukum kirchoff II
Hukum Kirchhoff I / Kirchhoff Current Law

kata si gustav hukum kirchoff I itu berbunyi “ Jumlah Aljabar semua arus dalam titik percabangan itu sama dengan nol”

kalo ditulis dalam bentuk matematik seperti ini :

∑ I = 0

Hukum kirchoff ini menerangkan tentang hukum arus kirchoff. Emang orang jaman dulu kalo nerangin rumus itu bahasanya rumit2, sekarang biar saya permudah kalimat dari hukum kirchoff I. Agar lebih mudah dipahami melalui contoh kejadian saja…

Hukum Kirchhoff 1

Mari kita lihat rangkaian sederhana di bawah ini, sebuah rangkaian resistor yang dipasang secara paralel. (Kenapa dipasang paralel? Seperti yang saya terangkan di postingan sebelumnya tentang resistor, kalo resistor dipasang paralel maka akan menjadi pembagi tegangan bukan pembagi arus dan percabangan rangkaian hanya terjadi di rangkaian paralel).

Nah, rangkaian di atas itu jalur arus listriknya seperti ini :

Tidak usah bingung kenapa jalurnya seperti itu, cukup liat tanda panah dari arusnya, itulah arah dari arusnya, hanya saja saya bagi dua bagian, arus masuk dan arus keluar. Baiklah, sesuai dengan hukum kirchoff 1, maka pada titik A, I1 – I2 – I3 – I4 = 0, atau I1 = I2 + I3 + I4, begitu juga pada titik B terjadi hal yang sama.

Itulah yang dimaksud dengan hukum kirchoff 1, berapapun jumlah arus yang masuk dari percabangan A akan sama dengan arus yang keluar dari percabangan B. Mengerti?

Agar lebih paham lagi mari kita lihat contoh soal dibawah :

4 buah lampu dipasang paralel dengan sumber tegangan dari sebuah adaptor. Jika arus yang masuk dari tiap-tiap lampu adalah : lampu 1 = 5A lampu 2 = 20A lampu 3 = 15A, maka tentukanlah arus yang dbutuhkan oleh lampu 4?

Jawaban :

Sesuai dengan data yang diberikan, I lampu 1 = 5A; I lampu 2 = 20A; I lampu 3 = 15A.

Maka, kata si kirchoff semua arus jika dikurangkan harus sama dengan nol di setiap percabangan. Karena rangkaian berbentuk paralel untuk semua lampu maka rangkaian ini memiliki percabangan dan memenuhi syarat buat pakai hukum kirchoff 1.

I1 – I2 – I3 – I4 = 0

5A – 20A – 15A – I4 = 0

I4 = 5A + 20A + 15A

I4 = 40A
Hukum Kirchhoff 2 / Kirchhoff Voltage Law

Pada hukukm Kirchhoff 2 sebenarnya bunyinya hampir sama dengan hk. Kirchhoff 1, yang membedakan adalah kalo hk. Kirchoff 1 itu digunakan untuk arus dalam percabangan sedangkan hukum Kirchhoff 2 digunakan untuk menghitung jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup.

Hukum kirchoff 2 berbunyi “ Penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusun yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai Nol”. Atau dalam bentuk matematiknya sebagai berikut :

∑V = 0

Mari kita langsung lihat contoh soalnya saja …

Pertanyaan : tentukanlah V2 rangkaian tersebut!

Jawaban :

sekarang kita lihat tanda plus minus dari rangkaiannya dan ingat rumus dari hukum kirchhoff 2 ΣV = 0

jika arah tegangannya dihitung searah dengan jarum jam maka,

+V2+10+2-15 = 0

V2 = 3 volt

dan jika berlawanan arah jarum jam maka,

-V2-10-2+15 = 0

V1 = 3 volt