Ehemplo sa Ikaduhang Balaod ni Kirchhoff

5 Contoh Soal Hukum 2 Kirchhoff

Pelajari juga materi Hukum Kirchhoff dan Pembahasan soal hukum Kirchhoff

1. Sebuah rangkaian listrik terdiri atas empat hambatan masing-masing R₁= 6 Ohm, R₂ = 6 Ohm, R₃ = 9 Ohm dan R₄ = 3 Ohm dirangkai dengan E₁= 6 Boltahe, E₂ = 12 Volt seperti gambar berikut. Kuryente yang mengalir adalah….

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Panaghisgot

Nasayran nga:
Resistor 1 (R₁) = 6 Ω
Resistor 2 (R₂) = 6 Ω
Resistor 3 (R₃) = 9 Ω
Resistor 4 (R₄) = 3 Ω
Tinubdan sa emf 1 (E₁) = 6 Boltahe
Tinubdan sa emf 2 (E₂) = 12 Boltahe
Nangutana: Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Tubag:

Resistor 1 (R₁) ug resistor 2 (R₂) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/6 = 2/6
R₁₂ = 6/2 = 3 Ω

Langkah-langkah menyelesaikan soal ini :

Una, pilia ang kasamtangang direksyon nga imong gusto. Mahimo kang mopili nga pakontra o pakanan.

Ikaduha, kung ang kuryente moagi sa resistensya o resistor (R) adunay pagkunhod sa potensyal mao nga ang V = IR negatibo.

Ikatulo, kon ang kuryente mobalhin gikan sa ubos ngadto sa taas nga potensyal (- ngadto sa +) nan ang tinubdan sa emf (E) gimarkahan nga positibo tungod kay adunay pag-charge sa enerhiya sa tinubdan sa emf. Kon ang kuryente mobalhin gikan sa taas ngadto sa ubos nga potensyal (+ ngadto sa -) nan ang tinubdan sa emf (E) gimarkahan nga negatibo tungod kay adunay pagdiskarga sa enerhiya sa tinubdan sa emf.

Sa pagsulbad niini nga problema, ang direksyon sa sulog gipili nga pakanan.

- IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 3I – 6 – 9I – 3I + 12 = 0
– 3I – 9I – 3I = 6 – 12
– 15I = – 6
I = -6 /-15
I = 2/5 Ampere

2. Perhatikan gambar susunan hambatan di bawah ini! Besar kuat arus melalui R₃ mao ang…

Panaghisgot

Nailhan kini:

R₁ = 4 Ω

R₂ = 4 Ω

R₃ = 8 Ω

Nangutana: I₃

Tubag:

Arah arus listrik pada rangkaian listrik di atas sama dengan arah putaran jarum jam, dari potensial tinggi ke potensial rendah.

Una, hitung resistor pengganti (R). Setelah itu hitung kuat arus menggunakan rumus hukum Ohm : I = V / R

Resistor nga kapuli:
Hitung resistor pengganti pada rangkaian di atas.
Resistor R₁ ug resistor R₂ gihan-ay nga parallel. Ang kapuli nga resistor mao ang:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Resistor R₁₂ ug resistor R₃ gihan-ay nga serye. Ang kapuli nga resistor mao ang:
R = R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Ang kuryente nga mogawas gikan sa baterya :
I = V / R = 40 / 10 = 4 Ampere

Unang Balaod ni Kirchhoff nag-ingon nga ang gidaghanon sa kuryente nga mosulod sa usa ka sanga parehas sa gidaghanon sa kuryente nga mobiya sa maong sanga. Base sa unang balaod ni Kirchhoff, nahinapos nga kon ang kuryente nga mogawas sa baterya kay 4 Amperes, nan ang kuryente nga moagi sa ab parehas sa 4 Amperes, ug ingon man usab ang kuryente nga moagi sa bc kay 4 Amperes.

3. Perhatikan rangkaian listrik pada gambar di bawah. Hitunglah I₁, ako₂ ug ako₃.

Panaghisgot

Arus listrik bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah; arus listrik menjauhi terminal positif dan mendekati terminal negatif. Karenanya dipilih arah arus I₁ ug ako₂ seperti pada gambar, sedangkan arah arus I₃ dipilih secara sembarang.

Una, terapkan hukum I Kirchhoff pada titik cabang

I₃ = Ako₁ + Ako₂ .......... ekwasyon 1

Ikaduha, terapkan hukum II Kirchhoff pada loop 1 (loop kiri)

32 – 4 ka yunit₁ – 10 Ako₃ = 0

8 – I₁ – 2,5 Ako₃ = 0

.......... ekwasyon 2

Ikatulo, terapkan hukum II Kirchhoff pada loop 2 (loop kanan)

15 – 5 ka yunit₂ – 10 Ako₃ = 0

3 – I₂ – 2 Ako₃ = 0

.......... ekwasyon 3

Subtitusikan persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1:

Tanda negatif artinya arah I₂ berlawanan dengan pilihan arah di atas.

4. Sebuah rangkaian listrik terdiri atas empat hambatan masing-masing R₁ = 12 Ohm, R₂ = 12 Ohm, R₃ = 3 Ohm dan R₄ = 6 Ohm dirangkai dengan E₁ = 6 Boltahe, E₂ = 12 Volt seperti gambar berikut. Arus listrik yang mengalir adalah….

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Panaghisgot
Nasayran nga:
Resistor 1 (R₁) = 12 Ω
Resistor 2 (R₂) = 12 Ω
Resistor 3 (R₃) = 3 Ω
Resistor 4 (R₄) = 6 Ω
Tinubdan sa emf 1 (E₁) = 6 Boltahe
Tinubdan sa emf 2 (E₂) = 12 Boltahe
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Tubag:

Kini nga problema may kalabutan sa balaod ni Kirchhooff. Mga lakang ug unsaon pagsulbad niini nga problema:
Pertama, pilih arah arus sesuka hati anda. Anda bisa memilih arus berlawanan atau searah dengan putaran jarum jam.
Kedua, ketika arus melewati hambatan atau resistor (R) terjadi penurunan potensial sehingga V = IR bertanda negatif.
Ketiga, jika arus bergerak dari potensial rendah ke tinggi (– ke +) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda positif karena terjadi pengisian energi pada sumber ggl. Jika arus bergerak dari potensial tinggi ke rendah (+ ke -) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda negatif karena terjadi pengosongan energi pada sumber ggl.

Resistor 1 (R₁) ug resistor 2 (R₂) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12
R₁₂ = 12/2 = 6 Ω

Sa pagsulbad niini nga problema, ang direksyon sa sulog gipili nga pakanan.
– IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
Ako = -6/-15
I = 2/5 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Ang saktong tubag kay B.

5. Perhatikan rangkaian listrik berikut! Besar kuat arus listrik (I) yang mengalir pada rangkaian adalah….

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Panaghisgot
Nasayran nga:
Resistor 1 (R₁) = 10 Ω
Resistor 2 (R₂) = 6 Ω
Resistor 3 (R₃) = 5 Ω
Resistor 4 (R₄) = 20 Ω
Tinubdan sa emf 1 (E₁) = 8 Boltahe
Tinubdan sa emf 2 (E₂) = 12 Boltahe
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Tubag:
Resistor 3 (R₃) ug resistor 4 (R₄) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1 / R₃₄ = 1/R₃ + 1/R₄ = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R₃₄ = 20/5 = 4 Ω

Sa pagsulbad niini nga problema, ang direksyon sa sulog gipili nga pakanan.
– IR₁ – IR₂ - E₁ – IR₃₄ +E₂ = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
Ako = -4/-20
I = 1/5 Ampere
I = 0,2 Amperes
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 1/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Ang saktong tubag kay B.