Hukum Kirchoff: Mengenal Pengertian dan Rumusnya

Ilustrasi Hukum Kirchoff. Sumber: Freepik.com

Hukum Kirchoff dimanfaatkan dalam perhitungan arus listrik searah pada ilmu fisika. Hukum tersebut berlaku untuk mengatur sebuah percabangan dan loob.

Teori ini pertama kali dikenalkan oleh Gustav Robert Kirchoff pada 1845. Ia merupakan salah satu ahli fisika dari Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik.

Berdasarkan aturannya, hukum ini dibagi menjadi dua. Pada mata pelajaran fisika, kita sering mengenalnya dengan hukum Kirchoff I dan hukum Kirchoff II.

Hukum Kirchoff dibedakan Menjadi Dua Aturan

Ilustrasi Penerapan Hukum Kirchoff. Sumber: Circuitbread.com

1. Hukum Kirchoff I

Dilansir dari Pembelajaran Kemendikbud, Hukum Kirchoff I adalah percabangan yang membahas tentang kekekalan muatan. Hukum ini digunakan pada rangkaian listrik sederhana yang memiliki titik-titik percabangan.

Hukum ini menyatakan bahwa jumlah arus listrik yang masuk melewati suatu titik percabangan dalam rangkaian listrik tertentu sama dengan jumlah arus yang keluar melalui titik percabangan tersebut.

Secara sederhana dapat disimpulkan bahwa muatan total menuju suatu titik sama dengan muatan total yang meninggalkan titik tersebut. Dalam rumus matematika, kita dapat menuliskan hukum Kirchoff I seperti di bawah ini.

ΣImasuk= ΣIkeluar

Arus listriknya dapat kita rumuskan sebagai berikut.

I2= I1+ I3

2. Hukum Kirchoff II

Hukum ini dikenal sebagai hukum tegangan Kirchoff. Di mana setiap rangkaian tertutup beda potensialnya harus sama dengan nol. Dalam hukum kedua ini, beda potensial antara dua titik percabangan dalam suatu rangkaian pada keadaan tunak adalah konstan.

Hukum Kirchoff berkaitan dengan hukum konservasi energi. Jika kita memiliki muatan Q di sembarang titik dengan potensial V, energi yang dimiliki oleh muatan tersebut sama dengan QV.

Jika muatan bergerak melewati simpal atau loop, muatan yang kita miliki akan mendapatkan tambahan atau kehilangan sebagian energi ketika melalui resistor baterai atau elemen lainnya. Tapi ketika kembali ke titik awal, energinya menjadi QV.

Anda bisa mencoba memperhatikan uraian berikut untuk menggunakan hukum kedua. Pertama, ambil arah arus secara bebas dengan tetap memperhatikan hukum titik percabangan jika loop lebih dari satu. Kemudian, ambil arah loop searah atau berlawanan dengan arah jarum jam.

Untuk resistor, tanda beda potensial positif jika arah loop sama dengan arah arus dan negatif jika berlawanan. Untuk sumber GGL, tanda beda potensial positif jika arah gerak dari terminal positif ke negatif dan negatif jika sebaliknya.

Dari penjelasan di atas didapatkan rumus sebagai berikut.

V=0 atau ΣE + ΣR =0

Sekarang sudah mengetahui penggunaan dan rumus hukum kirchoff bukan? Yuk, lebih giat belajar dan berlatih dari rumus yang diberikan! (AA)