Aturan Kirchhoff - masalah lan solusi

Aturan Kirchhoff - masalah lan solusi

1. Apa kuwi terminale? voltase saka baterei ing sirkuit ngisor?

solusi

emf = gaya elektromotif = beda potensial antarane terminal nalika ora ana saiki aliran menyang sirkuit njaba.

Tegangan terminal (V) = beda potensial antarane terminal nalika arus mili saka baterei.

Yen ora ana arus sing dijupuk saka baterei, voltase terminal padha karo emf.

Dikenal:

resistor 1 (R₁) = 2 Ω

resistor 2 (R₂) = 4 Ω

Resistor 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 20 Volt

emf 2 (E)₂) = 15 Volt

Dikarepake: Tegangan terminal (V)

Solusi 1:

Tegangan terminal:

V = E₁ – E₂ = 20 – 15 = 5 Volt

Solusi 2:

Hitung arus sing mili ing sirkuit (I)

First, Pilih arah saben arus. Arah kasebut bisa dipilih kanthi sembarangan: yen arus kasebut pancen ana ing arah sing ngelawan, bakal metu tandha minus ing solusi kasebut.

Banjur, miwiti saka titik apa wae ing sirkuit, kita mbayangake mubeng ing sawijining puteran, nambahake emfs lan istilah IR nalika kita tekan titik kasebut.

kapindhoNalika kita lelungan liwat sumber ing arah saka – menyang +, emf dianggep positif; nalika kita lelungan saka + menyang -, emf dianggep negatif.

kateluNalika kita ngliwati resistor ing arah sing padha karo arus sing diasumsikake, istilah IR iku negatif amarga arus kasebut mlaku ing arah potensial sing mudhun. Nalika kita ngliwati resistor ing arah sing ngelawan karo arus sing diasumsikake, istilah IR iku positif amarga iki makili kenaikan potensial.

Arah arus dipilih padha karo arah jarum jam:

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ – E₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – Aku (2) – Aku (4) – Aku (4) = 0

5 – 10 Aku = 0

5 = 10 Aku

Aku = 5/10

I = 0.5 Ampere

Arus listrik sing mili ing rangkaian yaiku 0.5 Ampere. Arus listrik sing ditandani positif tegese arah arus listrik yaiku padha karo arah jarum jam.

Hitung resistor ekivalen (R):

Resistor 1 (R₁), resistor 2 (R₂) lan resistor 3 (R₃) disambungake kanthi seri. Resistor sing padha:

R = R₁ + R₂ + R₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Tegangan terminal ing resistor R (V)

V = IR = (0.5)(10) = 5 Volt

2. Ing sirkuit kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, goleka daya sing didispersi ing ing Resistor 3-Ω.

Solusi:

Dikenal:

Resistor 1 (R₁) = 2 Ω

Resistor 2 (R₂) = 3 Ω

resistor 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 8 Volt

emf 2 (E₂) = 10 Volt

Dikarepake: Kekuwatan kasebut ilang ing ing Resistor 3-Ω

Solusi:

The daya dibubarake ing ing Resistor 3-Ωr:

P = VI

P= daya, V = ing voltasee nyabrang ing Resistor 3-Ω, aku = arus sing ngliwati Resistor 3-Ω

Ngitung arus listrik (I) ngliwati ing Resistor 3-Ω

Arah arus dipilih padha karo arah jarum jam:

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ +E₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 Aku = 0

18 = 9 Aku

Aku = 18 / 9

I = 2 Ampere

Arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut yaiku 2 Ampere. Arus listrik sing ditandhani positif tegese arah arus listrik yaiku padha karo arah jarum jam.

Sirkuit-sirkuit kasebut disambungake kanthi seri supaya arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut = arus listrik sing ngliwati 3-Ω resistor = 2 Ampere

Ngitung voltase (V) tengen 3-Ω resistor

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Kekuwatan kasebut ilang ing ing Resistor 3-Ω:

P = VI = (6 Volt)(2 Ampere) = 12 Volt Ampere = 12 Watt

3. Adhedhasar rangkaian kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, pira beda potensial antarane titik A lan B?

Dikenal:

resistor 1 (R₁) = 2 Ω

resistor 2 (R₂) = 3 Ω

resistor 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (E₁) = 8 Volt

emf 2 (E₂) = 10 Volt

Dikarepake: Beda potensial (V) antarane titik A lan B

Solusi:

Ngitung arus listrik (I) mili ing 3-Ω resistor

Arah arus dipilih padha karo arah jarum jam:

– E₁ – IR₁ – IR₂ – E₂ – IR₃ = 0

– 8 – Aku (2) – Aku (3) – 10 – Aku (4) = 0

– 18 – 9 Aku = 0

– 18 = 9 Aku

Aku = -18 / 9

I = – 2 Ampere

Arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut yaiku 2 Ampere. Arus listrik sing ditandhani negatif tegese arah arus listrik counterarah jarum jam.

Sirkuit-sirkuit kasebut disambungake kanthi seri supaya arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut = arus listrik sing ngliwati 3-Ω resistor = 2 Ampere

Hitung beda potensial (V) ngliwati 3-Ω resistor:

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

4. Adhedhasar rangkaian kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, pira beda potensial ing antarane? R₃ resistor.

Dikenal:

resistor 1 (R₁) = 2 Ω

resistor 2 (R₂) = 4 Ω

resistor 3 (R₃) = 3 Ω

emf 1 (E₁) = 6 Volt

emf 2 (E)₂) = 9 Volt

Dikarepake: Beda potensial ing antarane R₃ resistor

Solusi:

Ngitung arus listrik (I) liwat ing R₃ resistor

Arah arus dipilih padha karo arah jarum jam:

E₁ – IR₁ – E₂ – IR₂ – IR₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

Aku = -3/9

Aku = -1/3

Arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut yaiku 1/3 Ampere. Arus listrik sing ditandhani negatif tegese arah arus listrik counterarah jarum jam.

Rangkaian listrik disambungake seri supaya arus listrik sing mili ing rangkaian kasebut = arus listrik sing ngliwati R₃ resistor = 1/3 Amper.

Hitung beda potensial (V) tengen R₃ resistor

V = IR₃ = (1/3)(3) = 1 Volt

5. Potensial listrik antarane titik C lan D = 4 Volt, goleka R!

Dikenal:

resistor 1 (R₁) = 2 Ω

resistor 2 (R₂) = 2 Ω

resistor 3 (R₃) = R

emf 1 (E₁) = 8 Volt

emf 2 (E₂) = 4 Volt

Beda potensial antarane C lan D (V_CD) = 4 Volt

Dikarepake: R

Solusi:

V_CD = IR

4 = IR

R = 4 / Aku

...……………

Ngitung arus listrik (I) ngliwati resistor R

Arah arus dipilih padha karo arah jarum jam:

– E₁ – 2I + E₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

Aku = -8 / 4

I = -2 Ampere

Arus listrik sing mili ing sirkuit kasebut yaiku 2 Ampere. Arus listrik sing ditandhani negatif tegese arah arus listrik counterarah jarum jam.

Rangkaian listrik disambungake seri supaya arus listrik sing mili ing rangkaian kasebut = arus listrik sing ngliwati R resistor = 2 Amper.

R:

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ohm