Hukum Arus Kirchhoff dan Hukum Tegangan Kirchhoff

Ada beberapa hubungan sederhana antara arus dan tegangan dari cabang-cabang berbeda dalam sebuah rangkaian listrik. Hubungan-hubungan ini ditentukan oleh beberapa hukum dasar yang dikenal sebagai Hukum Kirchhoff atau lebih spesifik Hukum Arus dan Tegangan Kirchhoff. Hukum-hukum ini sangat membantu dalam menentukan resistansi listrik atau impedansi (dalam kasus AC) dari jaringan kompleks dan arus yang mengalir di berbagai cabang jaringan tersebut. Hukum-hukum ini pertama kali diturunkan oleh Guatov Robert Kirchhoff dan oleh karena itu hukum-hukum ini juga disebut Hukum Kirchhoff.

Hukum Arus Kirchhoff

Dalam rangkaian listrik, arus mengalir secara rasional sebagai kuantitas listrik.
Karena aliran arus dianggap sebagai aliran kuantitas, pada titik mana pun dalam rangkaian, total arus yang masuk persis sama dengan total arus yang keluar dari titik tersebut. Titik tersebut dapat dipertimbangkan di mana saja dalam rangkaian.

Misalkan titik tersebut berada pada konduktor tempat arus mengalir, maka arus yang sama melewati titik tersebut yang dapat dikatakan bahwa arus yang masuk ke titik tersebut akan keluar dari titik tersebut. Seperti yang kita katakan, titik tersebut dapat berada di mana saja dalam rangkaian, sehingga juga dapat menjadi titik persimpangan dalam rangkaian.

Jadi, total kuantitas arus yang masuk ke titik persimpangan harus persis sama dengan total kuantitas arus yang keluar dari titik tersebut. Ini adalah hal dasar tentang aliran arus dan untungnya Hukum Arus Kirchhoff menyatakan hal yang sama. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Pertama Kirchhoff dan hukum ini menyatakan bahwa, pada titik persimpangan mana pun dalam rangkaian listrik, jumlah semua arus cabang adalah nol. Jika kita mempertimbangkan semua arus yang masuk ke persimpangan sebagai arus positif, maka konvensi semua arus cabang yang meninggalkan persimpangan adalah negatif. Sekarang jika kita menambahkan semua arus bertanda positif dan negatif ini, tentu saja, hasilnya akan nol.
Bentuk matematika Hukum Arus Kirchhoff adalah sebagai berikut,
Kita memiliki persimpangan di mana n jumlah cabang bertemu bersama.
Misalkan,

Arus dalam cabang 1, 2, 3 …. m masuk ke persimpangan.
Sedangkan arus dalam cabangkeluar dari persimpangan.
Jadi arus dalam cabang 1, 2, 3 …. m dapat dianggap positif sesuai konvensi umum dan demikian pula arus dalam cabangdapat dianggap negatif.
Oleh karena itu, semua arus cabang terkait dengan persimpangan tersebut adalah –

Sekarang, jumlah semua arus di persimpangan adalah-

Ini sama dengan nol menurut Hukum Arus Kirchhoff.
Oleh karena itu,
Bentuk matematika Hukum Pertama Kirchhoff adalah ∑ I = 0 pada setiap persimpangan jaringan listrik.

Presentasi Video Hukum Arus Kirchhoff – Teori Dasar

Hukum Tegangan Kirchhoff

Hukum ini berhubungan dengan penurunan tegangan di berbagai cabang dalam rangkaian listrik. Bayangkan satu titik pada loop tertutup dalam rangkaian listrik. Jika seseorang pergi ke titik lain pada loop yang sama, dia akan menemukan bahwa potensial di titik kedua tersebut mungkin berbeda dari titik pertama. Jika dia terus pergi ke titik lain dalam loop, dia mungkin menemukan potensial yang berbeda di lokasi baru tersebut. Jika dia terus bergerak sepanjang loop tertutup, akhirnya dia akan kembali ke titik potensial awal dari mana perjalanannya dimulai. Itu berarti, dia kembali ke titik potensial yang sama setelah melewati berbagai tingkat tegangan. Dapat dikatakan secara alternatif bahwa peningkatan tegangan bersih dan penurunan tegangan bersih sepanjang loop tertutup adalah sama. Itulah yang dinyatakan oleh Hukum Tegangan Kirchhoff. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Kedua Kirchhoff.

Jika kita mempertimbangkan loop tertutup secara konvensional, jika kita mempertimbangkan semua kenaikan tegangan sepanjang loop sebagai positif, maka semua penurunan tegangan sepanjang loop harus dianggap sebagai negatif. Jumlah semua tegangan ini dalam loop tertutup sama dengan nol. Misalkan n jumlah elemen yang saling terhubung membentuk loop tertutup. Di antara elemen-elemen sirkuit tersebut, m jumlah elemen adalah sumber tegangan dan n – m jumlah elemen yang menurunkan tegangan seperti resistor.
Tegangan sumber-sumber tersebut adalah
Dan penurunan tegangan di seberang resistor masing-masing,
Seperti yang telah disebutkan, kenaikan tegangan secara konvensional dianggap positif, dan penurunan tegangan dianggap negatif, tegangan sepanjang loop tertutup adalah –

Sekarang menurut Hukum Tegangan Kirchhoff, jumlah semua tegangan tersebut hasilnya nol.

Jadi sesuai dengan Hukum Kedua Kirchhoff, ∑V = 0.

Hadiah