Contoh soal hukum I Kirchhoff

11 Contoh soal hukum I Kirchhoff

1. Perhatikan gambar berikut!

Jika I₁ = 5A, I₂ = 3 A, I₃ = 6 A, Besar I₄ adalah …

A. 2A

B. 8A

C. 9A

D. 14A

Pembahasan

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah arus listrik yang masuk ke titik cabang sama dengan jumlah arus listrik yang keluar dari titik cabang.

Perhatikan tanda panah pada gambar! Arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah I₁ dan I₂ sedangkan arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I₃ dan I₄.

Terapkan hukum I Kirchhoff :

I₁ + I₂ = I₃ + I₄

5 + 3 = 6 + I₄

8 = 6 + I₄

I₄ = 8 – 6

I₄ = 2 ampere

Jawaban yang benar adalah A.

2. Perhatikan gambar berikut!

Bila besar I₁ = I₃ maka besar I₄ adalah …

A. 11 A

B. 7 A

C. 6 A

D. 3 A

Pembahasan

Diketahui :

I₁ = I₃ = 2 Ampere

I₂ = 3 Ampere

I₅ = 4 Ampere

Ditanya : I₄

Jawab :

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah arus listrik yang masuk ke titik cabang sama dengan jumlah arus listrik yang keluar dari titik cabang.

Perhatikan tanda panah pada gambar! Arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah I₁ dan I₄ sedangkan arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I_2, I₃ dan I₅.

Terapkan hukum I Kirchhoff :

I₁ + I₄ = I₂ + I₃ + I₅

2 + I₄ = 3 + 2 + 4

2 + I₄ = 9

I₄ = 9 – 2

I₄ = 7 Ampere

Jawaban yang benar adalah B.

3. Perhatikan gambar rangkaian berikut ini!

Persamaan yang sesuai dengan hukum Kirchoff

A. I₁ = I₂ + I₃ = I₆ = I₄ + I₅

B. I₁ = I₂ + I₃ + I₆ + I₄ + I₅

C. I₆ = I₁ + I₂ + I₃ + I₄ + I₅

D. I₁ = I₆ + I₂ + I₃ + I₄ + I₅

Pembahasan

Keterangan gambar : I = lambang kuat arus listrik.

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang = jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang.

Berdasarkan hukum I Kirchhoff, disimpulkan bahwa I₁ = I₂ + I₃ = I₄ + I₅ = I₆.

Jawaban yang benar adalah A.

4. Perhatikan gambar! Besar I₁ adalah …

A. 2 Ampere

B. 3 Ampere

C. 4 Ampere

D. 5 Ampere

Pembahasan

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang. Berdasarkan gambar di atas, kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah I = 7 Ampere, sedangkan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I₁, I₂ = 1 Ampere dan I₃ = 3 Ampere.

Secara matematis :

I = I₁ + I₂ + I₃

7 A = I₁ + 1 A + 4 A

7 A = I₁ + 5 A

7 A – 5 A = I₁

I₁ = 2 Ampere

Jawaban yang benar adalah A.

5. Perhatikan arus listrik berikut ini!

Besarnya I₁ adalah …

A. 2 A

B. 3 A

C. 4 A

D. 5 A

Pembahasan

Diketahui :

Arus listrik yang masuk ke titik cabang :

I = 7 Ampere

Arus listrik yang keluar dari titik cabang :

I₂ = 2 Ampere dan I₃ = 1 Ampere

Ditanya : I₁

Jawab :

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang. Secara matematis :

I masuk = I keluar

7 Ampere = I₁ + 2 Ampere + 1 Ampere

7 Ampere = I₁ + 3 Ampere

I₁ = 7 Ampere – 3 Ampere

I₁ = 4 Ampere

Jawaban yang benar adalah C.

6. Berapa I₂, pada rangkaian dibawah !

A. 1 A

B. 2 A

C. 3 A

D. 4 A

Pembahasan

Diketahui :

Kuat arus listrik yang memasuki titik cabang :

I₁ = 6 Ampere

Kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang :

I₃ = 3 Ampere

I₄ = 1 Ampere

Ditanya : I₂

Jawab :

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang memasuki titik cabang sama dengan kuat arus listrik keluar dari titik cabang.

I₁ = I₂ + I₃ + I₄

6 = I₂ + 3 + 1

6 = I₂ + 4

I₂ = 6 – 4

I₂ = 2 Ampere

Jawaban yang benar adalah B.

7. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut! Jika I₂ = 1/4 I₁ , maka I₃ sebesar…

A. 150 mA

B. 300 mA

C. 450 mA

D. 600 mA

Pembahasan

Diketahui :

I₁ = 600 mili Ampere

Ditanya : I₃

Jawab :

I₂ = 1/4 I₁ = 1/4 (600 mA) = 150 mA

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang. Kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah I₁, kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I₂ dan I₃. Secara matematis :

I₁ = I₂ + I₃

600 mA = 150 mA + I₃

I₃ = 600 mA – 150 mA

I₃ = 450 mA

Jawaban yang benar adalah C.

8.

Perhatikan gambar percabangan arus listrik berikut. Besar I₄ adalah….

A. 14 A
B. 8 A
C. 6 A
D. 4 A

Pembahasan

Diketahui :
I₁ = 6 Ampere
I₂ = 13 Ampere
I₃ = 8 Ampere
I₅ = 5 Ampere
Ditanya : I₄ = …. ?
Jawab :

Hukum I Kirchhoff :
Jumlah arus listrik yang masuk ke titik cabang = jumlah arus listrik yang keluar dari titik cabang.

Perhatikan tanda panah pada gambar!
Arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah I₁, I₃, I₄ dan arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I₂ dan I₅.

Terapkan hukum I Kirchhoff :
I₁ + I₃ + I₄ = I₂ + I₅
6 A + 8 A + I₄ = 13 A + 5 A
14 A + I₄ = 18 A
I₄ = 18 A – 14 A
I₄ = 4 Ampere

Jawaban yang benar adalah D.

9. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!
Jika I = 6 A, I₁ = 1 A, I₃ = 2A dan I₄ = 1 A. Kuat arus I₅ adalah….

A. 0,5 A
B. 0,6 A
C. 1,0 A
D. 2,0 A

Pembahasan
Diketahui :
I= 6 Ampere
I₁ = 1 Ampere
I₃ = 2 Ampere
I₄ = 1 Ampere
Ditanya : I₅ = …. ?
Jawab :
Hukum I Kirchhoff :
Jumlah arus listrik yang masuk ke titik cabang 1 = jumlah arus listrik yang keluar dari titik cabang 1.

Perhatikan tanda panah pada gambar!
Arus listrik yang masuk ke titik cabang 1 adalah I dan arus listrik yang keluar dari titik cabang 1 adalah I₁, I₂ dan I₃. Terapkan hukum I Kirchhoff pada titik cabang 1 :
I = I₁ + I₂ + I₃
6 A = 1 A + I₂ + 2 A
6 A = 3 A + I₂
6 A – 3 A = I₂
3 A = I₂

Perhatikan tanda panah pada gambar!
Arus listrik yang masuk ke titik cabang 2 adalah I₂ dan arus listrik yang keluar dari titik cabang 2 adalah I₄ dan I₅. Terapkan hukum I Kirchhoff pada titik cabang 2 :
I₂ = I₄ + I₅
3 A = 1 A + I₅
3 A – 1 A = I₅
I₅ = 2 Ampere
Jawaban yang benar adalah D.

10. Perhatikan gambar titik percabangan arus listrik pada rangkaian berikut!
Kuat arus I yang mengalir adalah….
A. 3 A
B. 7 A
C. 13 A
D. 17 A
Pembahasan
Perhatikan tanda panah pada gambar!
Arus listrik yang masuk ke titik cabang adalah 5 Ampere, 3 Ampere dan 2 Ampere, sedangkan arus listrik yang keluar dari titik cabang adalah I dan 7 Ampere.

Terapkan hukum I Kirchhoff :
5 A + 3 A + 2 A = I+ 7 A
10 A = I + 7 A
I = 10 A – 7 A
I = 3 Ampere
Jawaban yang benar adalah A.

11. Perhatikan rangkaian berikut!

Jika pada rangkaian listrik besar kuat arus I₁ = 4 A, I₂ = 3 A, I₄ = 7 A, I₅ = 4 A, besar kuat arus listrik pada I₃ adalah…

A. 3 A

B. 4 A

C. 7 A

D. 10 A

Pembahasan

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang memasuki titik cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang.

Kuat arus listrik yang memasuki titik cabang = I₁ + I₃ = 4 A + I₃

Kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang = I₂ + I₄ + I₅ = 3 A + 7 A + 4 A = 14 A

14 A = 4 A + I₃

I₃ = 14 A – 4 A

I₃ = 10 A

Jawaban yang benar adalah D.

Sumber soal:

Soal UN IPA SMP/MTs