Кирхгофтун экинчи закону

Pengertian Hukum II Kirchhoff

Hukum II Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial listrik pada keliling suatu rangkaian tertutup sama dengan nol. Hukum II Kirchhoff didasarkan pada hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi bersifat kekal.

Agar lebih memahami hal ini, bayangkan muatan listrik bergerak dalam suatu rangkaian tertutup, seperti pada gambar di samping. Ketika электр заряды melewati suatu электрдик каршылык (R), energi potensial listrik berkurang karena terpakai pada hambatan tersebut. Jika muatan listrik melewati hambatan listrik yang lain, energi potensial listrik berkurang lagi karena terpakai lagi pada hambatan tersebut. Selanjutnya ketika muatan listrik melewati sumber tegangan listrik dari potensial rendah ke potensial tinggi, energi potensial listrik bertambah. Ketika kembali ke titik semula, электрдик потенциал энергиясы sama seperti semula, di mana perubahan energi potensial listrik bernilai nol. Ketika menerapkan hukum II Kirchhoff pada suatu rangkaian listrik, kita menggunakan perubahan tegangan listrik, bukan perubahan energi potensial listrik.

Rangkaian seperti pada gambar di atas dapat dianalisis menggunakan Ом мыйзамы (V = I R) dan rumus hambatan seri же hambatan paralel. Rangkaian yang lebih kompleks seperti gambar di samping dapat dianalisis menggunakan Кирхгофтун биринчи закону дан hukum II Kirchhoff.

Berikut ini beberapa aturan tanda ketika menggunakan hukum II Kirchhoff untuk menganalisis suatu rangkaian.

Алгачкы, pilih arah arus secara sembarang, apakah searah putaran jarum jam atau berlawanan putaran jarum jam. Jika jawaban bernilai negatif, arah arus listrik yang sebenarnya berlawanan dengan arah arus yang dipilih. Bila jawaban bernilai positif, arah arus listrik yang sebenarnya sama dengan arah arus yang dipilih.

Экинчи, ketika melewati sumber tegangan listrik dari potensial tinggi ke potensial rendah (+ ke -), terjadi penurunan tegangan listrik sehingga tegangan listrik bernilai negatif (ΔV = –ε). Sebaliknya jika bergerak dari potensial rendah ke potensial tinggi (- ke +), terjadi peningkatan tegangan listrik sehingga tegangan listrik bernilai positif (ΔV= ε).

Үчүнчү, ketika melewati hambatan listrik, jika loop searah dengan arah arus listrik maka tegangan listrik bernilai negatif (ΔV = – I R). Sebaliknya apabila arah loop berlawanan dengan arah arus listrik, tegangan listrik bernilai positif (ΔV = I R).

1-мисал суроо:

R₁ = 200 Ω жана R₂ = 300 Ω. ε = 12 Volt. Hitung kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian menggunakan hukum II Kirchhoff!

Талкуу

Arah arus searah putaran jarum jam.

– IR₁ – IR₂ + ε = 0

– 200 I – 300 I + 12 = 0.

– 500 I + 12 = 0

– 500 I = – 12

I = 1 000 000 / 500

I = 0,024 Ампер

Jika dihitung menggunakan hukum Ohm dan rumus kombinasi resistor seri :

R=R₁ + R₂ = 200 + 300 = 500 .

Ом законунун формуласы:

V = IR

I = V / R = 12 / 500 = 0,024 Ampere.

2-мисал суроо:

R₁ = 100Ω, R₂ = 200Ω, R₃ = 300 Ω, ε₁ = 9 Вольт, ε₂ = 12 Volt. Hitung besar dan arah arus listrik pada rangkaian!

Талкуу

Pilih arah arus listrik dan arah loop sama dengan arah putaran jarum jam.

– IR₁ – IR₂ - ε₁ – IR₃ + ε₂ = 0

– 100 I – 200 I – 9 – 300 I + 12 = 0

– 100 I – 200 I – 300 I + 3 = 0

– 600 I + 3 = 0

– 600 I = – 3

I = 1 000 000 / 600

I = 0,005 Ампер

Arus listrik bernilai positif sehingga arahnya sama dengan arah yang dipilih.

Pada soal ini hanya terdapat satu loop, pada contoh soal hukum Kirchhoff terdapat rangkaian yang memiliki beberapa loop sehingga perhitungannya menggunakan juga hukum I Kirchhoff dan terdapat kemungkinan arah loop berlawanan dengan arah arus listrik.