4 Contoh Soal Hukum Kirchoff 2 Loop Lengkap dengan Pembahasannya
Penulis kumparan
·waktu baca 4 menit
Tulisan dari Berita Terkini tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarBagi para siswa yang belajar Fisika, salah satu yang dipelajari adalah Hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff sendiri terbagi menjadi dua jenis, yakni 1 loop dan 2 loop. Maka dari itu, contoh soal Hukum Kirchoff 2 loop dapat menjadi bahan belajar.
Sehingga, ketika menemui soal Hukum Kirchoff 2, siswa tidak lagi kesulitan dalam mengerjakannya. Di sisi lain, contoh soal membuat siswa lebih mudah dalam memahami materi yang satu ini.
Contoh Soal Hukum Kirchoff 2 Loop
Hukum Kirchoff merupakan salah satu hukum kelistrikan yang seringkali digunakan dalam menganalisis arus dan tegangan pada suatu rangkaian.
Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchoff pada tahun 1845.
Dikutip dari buku Dasar Sistem Kelistrikan Kapal, Andy Wahyu Hermanto dan Shabrina Putri Chairandy (2022: 16), hukum Kirchoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchoff 1 dan Hukum Kirchoff 2..
Hukum Kirchoff 1
Hukum Kirchoff 1 merupakan hukum kirchoff yang berkaitan dengan , dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchoff atau Kirchoff's Current Law (KCL).
Bunyi Hukum Kirchoff 1 adalah sebagai berikut:
"Arus total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut."
Hukum Kirchoff 2
Hukum Kirchoff 2 merupakan hukum kirchoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup.
Hukum Kirchoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchoff atau Kirchoff's Voltage Law (KVL).
Bunyi Hukum Kirchoff 2 adalah sebagai berikut:
"Jumlah aljabar beda potensial (tegangan) dan drop tegangan pada suatu rangkaian tertutup adalah sama dengan nol."
Rumus yang digunakan dalam Hukum Kirchoff 2 loop yakni:
Ika = (εki - εka) . Rt + (εt - εka) . Rki / Rka . Rki + Rka . Rt + Rki . Rt
Iki = (εki - εka) . Rt + (εt - εka) . Rka / Rki . Rka + Rki . Rt + Rka . Rt
It = (εki - εt) . Rka + (εka - εt) . Rki / Rki . Rka + Rki . Rt + Rka . Rt
Keterangan:
I = kuat arus (Ampere)
R = hambatan / resistor (ohm atau Ω )
ε = ggl atau tegangan baterai (V)
ka = kanan
ki = kiri
t = tengah
Contoh soal Hukum Kirchoff 2 loop:
1. Diketahui kuat arus yang mengalir melalui rangkaian dengan arah sesuai jarum jam yakni:
3V - 5 Ohm - 2v - 10 Ohm - 5v
Jawab:
∑v + ∑i . r = 0
-(v1+v2+v3) + i(R1+R2) = 0
(-3+2+5) + i (5+10) = 0
-6 +i (15) = 0
151 = 6
I = 6/15
= 0,4 A
2. Sebuah rangkaian dengan kuat arus yang mengalir pada rangkaian, yakni:
4V - 15 Ohm - 4V - 5 Ohm - 10 Ohm - 2 V
Tentukan kuat arus yang mengalir rangkaian tersebut!
∑v + ∑i . r = 0
(v1+v2+v3) + i(R1+R2+R3) = 0
4+2+3 - i (15 + 5 + 10) = 0
6 - 30i = 0
-30i = -6
i = -6/-30
= 0,2
3. Sebuah rangkaian listrik satu 1 loop. Jika R1 = 20 ohm, R2 = 30 ohm, R3 = 50 ohm ε1 = 10 V, dan ε2 = 40 V.
Tentukan kuat arus yang mengalir rangkaian tersebut!
Jawab:
∑ε + ∑i . r = 0
ε2+ε1 + i(R1+R2+R3) = 0
40 + 10 + I (100) = 0
100 I = 50
I = 0,5 A
4. Sebuah rangkaian dua loop dengan R1 = 2 ohm, R2 = 3 ohm, R3 = 1 ohm, R4 = 4 ohm, R5 = 1 ohm, ε1 = 5V, ε2 = 5V, ε3 + 1V.
Apabila rangkaian listrik tersebut yakni:
Rangkaian kiri = R1 dan ε1
Rangkaian tengah = R3 dan ε3
Rangkaian kanan = R5 dan ε2
Rangkaian atas kanan = R4
Rangkaian bawah kiri = R2
Hitunglah besaran R3!
Jawab:
Diketahui:
Rkiri = 2 + 3 = 5 ohm
Rtengah = 1 ohm
Rkanan = 4 + 1 ohm
εkiri = 5V
εtengah = 1V
εkanan = 5V
Ditanya: I dari R3 di tengah?
Jawab:
It = (εki - εt) . Rka + (εka - εt) . Rki / Rki . Rka + Rki . Rt + Rka . Rt
It = (5 - 1). 5 + (5 - 1) . 5 / 5.5 + 5.1 + 5.1
It = 20 - 10 / 35
It = 10 / 35
= 0,286 A
Baca Juga: Hukum Kirchoff 1: Penjelasan dan Pengertiannya
Ternyata, perhitungan Hukum Kirchoff 2 look tidak sesulit yang dibayangkan bukan? Dengan banyak mengerjakan contoh soal Hukum Kirchoff 2 loop, siswa pun akan lebih terlatih dan bisa lebih memahami materi ini. (MZM)