Hukum Kirchoff: Pengertian dan Rumusnya
Tulisan dari Berita Unik tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarHukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ilmuwan Fisika asal Jerman bernama Gustav Robert Kirchhoff.
Jurnal Hukum Kirchoff diumumkan pada 1845 yang menjelaskan soal tegangan, hambatan, dan arus listrik. Hukum Kirchoff merupakan perluasan dari Hukum Ohm.
Hukum tersebut terdiri dari dua rumus, yaitu: Hukum Kirchoff 1 dan 2. Berikut ini adalah penjelasannya:
Bunyi Hukum Kirchoff 1 dan 2
1. Hukum Kirchoff 1
Pada kehidupan sehari-hari, rangkaian listrik tidak hanya lurus, namun terdiri dari banyak hubungan (cabang dan titik simpul).
Titik simpul di sini maksudnya adalah pertemuan dari tiga cabang atau lebih.
Hukum Kirchoff I membahas tentang percabangan dan kekekalan muatan yang ada di rangkaian listrik arus searah.
Seperti yang dikutip dari Akselerasi Fisika terbitan Penerbit Duta, bunyi Hukum Kirchoff I adalah:
“Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.”
Secara matematis, rumus Hukum Kirchoff I dapat ditulis sebagai berikut:
Hubungan Listrik Seri dan Paralel
Hubungan seri bertujuan untuk memperbesar hambatan pada rangkaian dan sebagai pembagi tegangan. Pada hubungan seri, arus yang melewati setiap hambatan nilainya sama.
Sedangkan untuk hubungan listrik paralel, berbagai komponen yang ada di rangkaian listrik akan mendapatkan beda potensial (V) yang besarnya sama.
Misalnya, peralatan listrik di rumah masing-masing harus mendapatkan tegangan 100 Volt. Jadi, rangkaian pada peralatan-peralatan itu terhubung secara paralel.
Hubungan listrik paralel bertujuan untuk memperkecil hambatan pada rangkaian dan sebagai pembagi arus.
2. Hukum Kirchoff II
Beberapa rangkaian listrik terbilang cukup rumit dan tidak dapat disederhanakan dengan hubungan listrik seri, paralel, atau kombinasi seri paralel.
Biasanya, hal tersebit dikarenakan rangkaian listrik memiliki dua ggl atau lebih.
Cara menyederhanakan rangkaian listrik yang rumit membutuhkan suatu teknik dan tentunya tidak menggunakan sederhana hubungan listrik seri dan paralel, yaitu menggunakan Hukum Kirchoff II.
Hukum Kirchoff II membahas mengenai tegangan pada rangkaian tertutup. Bunyi Hukum Kirchoff II adalah:
“Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar dari gaya gerak listrik dengan penurunan tegangan sama dengan nol.”
Secara matematika, rumus Hukum Kirchoff II dapat ditulis dengan:
Saat menyelesaikan rangkaian arus listrik yang menggunakan penyelesaian dengan Hukum Kirchoff II, gunakan aturan-aturan di bawah ini:
Pilihlah arah loop pada masing-masing lintasan tertutup. Sebenarnya pemilihan arah loop ini bebas, namun agar memudahkan dalam pengerjaan usahakan arah loop searah dengan arah arus
Penurunan tegangan akan bernilai positif jika arah loop searah dengan arus dan sebaliknya, penurunan tegangan akan bernilai negatif jika arah loop berlawanan arah dengan arus
Saat mengikuti arah loop dan sumber tegangan yang dijumpai terlebih dahulu adalah kutub positif maka ggl juga bertanda positif, begitu pula sebaliknya
Beda Potensial pada Cabang
Secara matematis, jika terdapat beda potensial antara dua titik pada suatu cabang dapat dituliskan:
Itulah penjelasan mengenai pengertian dan rumus Hukum Kirchoff. Biasanya, rumus tersebut digunakan pada instalasi listrik di rumah-rumah.
(NSF)