Hukum Kirchoff

Gustav Robert Kirchhoff

Pasti tidak asing dengan Ilmuan Fisika asal Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff. Dialah yang menemukan Hukum Kirchhoff yang mengungkapkan bahwa Arus masuk = Arus keluar.Gustav Robert Kirchhoff adalah seorang fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik, spektroskopi, dan emisi radiasi benda hitam yang dihasilkan oleh benda-benda yang dipanaskan. Dia menciptakan istilah radiasi "benda hitam" pada tahun 1862. Terdapat 3 konsep fisika berbeda yang kemudian dinamai berdasarkan namanya, "hukum Kirchhoff", masing-masing dalam teori rangkaian listrik, termodinamika, dan spektroskopi.

Apa itu hukum kirchoff?

Hukum kirchoff ditemukan oleh seorang ahli fisika asal jerman bernama Gustav Robert Kirchoff pada tahun 1862. Hukum kirchoff ini menerangkan tentang arus listrik dan tegangan. Hukum kirchoff dibagi menjadi 2 macam yaitu :

• Hukum kirchoff I, dan
• Hukum kirchoff II

>Hukum Kirchhoff I / Kirchhoff Current La<
Jumlah Aljabar semua arus dalam titik percabangan itu sama dengan nol ”

Kalau ditulis dalam bentuk matematik seperti ini :


∑ I = 0

Hukum kirchoff ini menerangkan tentang hukum arus kirchoff. yaitu " berapapun jumlah arus yang masuk dari percabangan A akan sama dengan arus yang keluar dari percabangan "

Agar lebih paham lagi mari kita lihat contoh soal dibawah :
4 buah lampu dipasang paralel dengan sumber tegangan dari sebuah adaptor. Jika arus yang masuk dari tiap-tiap lampu adalah : lampu 1 = 5A lampu 2 = 20A lampu 3 = 15A, maka tentukanlah arus yang dbutuhkan oleh lampu 4?



Jawaban :
Sesuai dengan data yang diberikan, I lampu 1 = 5A; I lampu 2 = 20A; I lampu 3 = 15A.

Maka, kata si kirchoff semua arus jika dikurangkan harus sama dengan nol di setiap percabangan. Karena rangkaian berbentuk paralel untuk semua lampu maka rangkaian ini memiliki percabangan dan memenuhi syarat buat pakai hukum kirchoff 1.
I1 – I2 – I3 – I4 = 0
5A – 20A – 15A – I4 = 0
I4 = 5A + 20A + 15A
I4 = 40A

>Hukum Kirchhoff 2 / Kirchhoff Voltage Law<
Pada hukukm Kirchhoff 2 sebenarnya bunyinya hampir sama dengan hk. Kirchhoff 1, yang membedakan adalah kalo hk. Kirchoff 1 itu digunakan untuk arus dalam percabangan sedangkan hukum Kirchhoff 2 digunakan untuk menghitung jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup.

Hukum kirchoff 2 berbunyi

“ Penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusun yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai Nol ”
Atau dalam bentuk matematiknya sebagai berikut :

∑V = 0

Resistansi dan Hukum Ohm

Resistansi adalah tahanan, alat yang biasa digunakan untuk melakukan resistansi adalah Resistor, resistor dibuat dari bahan isolator. Resistor itu digunakan untuk mengatur keluaran arus listrik dan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan.

Agar lebih mudah memahami kita anggap saja arus listrik adalah arus air dalam suatu sungai lalu agar air sungai itu tidak meluap saat hujan maka dibuatlah bendungan, bendungan ini adalah resistor.

perumpamaan fungsi resistor

Resistor bisa dipasang seri ataupun paralel, kalo resistor dipasang seri maka resistor akan menjadi pembagi tegangan sedangkan kalo dipasang paralel maka akan menjadi pembagi arus listrik.

George Simon Ohm

Resistor Seri

Resistor Paralel

Dalam sejarahnya resistor ditemukan pada tahun 1800-an oleh Georg Simon Ohm dari jerman, tepatnya kota Erlangen, Bavaria. Untuk mengenang namanya maka satuan untuk resistor adalah Ohm (Ω). George Simon Ohm yang menjalani kuliah di Universitas Erlangen ini megemukakan HUKUM OHM yang terkenal hingga sekarang, yaitu :

“Besarnya Tegangan Listrik Sebanding Dengan Kuat Arus dan Tahanan”
Jika ditulis dalam bentuk matematika seperti ini : V = I x R

Dimana, V adalah tegangan listrik; I adalah arus listrik; dan R adalah Resistansi atau tahanan.

Semua barang elektronik memiliki resistansi. Contohnya lampu, misalkan lampu ini membutuhkan tegangan 6V dan arus sebesar 0,5A, maka untuk mencari tahanannya adalah

= 12 Ω

Daya

Dalam kehidupan sehari-hari, sering kita jumpai kata watt. Misalnya setrika listrik 250 watt, lampu 20 watt. Kata watt sebenarnya adalah satuan dari daya listrik. Setrika 250 watt berarti setrika tersebut membutuhkan daya listrik 250 watt saat digunakan.

Untuk menghitung daya listrik oleh arus bolak balik (AC)dengan arus searah DC)itu berbeda, karena arus AC mempunyai frekuensi sehingga memiliki perhitungan tersendiri. Sedangkan untuk arus DC yang melewati resistor untuk menghitung daya yang dihasilkannya dapat menggunakan rumus :

P=V.I

Dimana :
P = Daya listrik dalam satuan Watt (W)
V = Tegangan listrik dalam satuan Volt (V)
I = Arus listrik dalam satuan Ampere (A)

Seperti yang kita ketahui untuk mencari Tegangan (V) dapat dihitung dengan rumus V = I.R, dimana I = Arus dan R = Hambatan, maka Rumus diatas dapat ditambahkan menjadi :
P = V. I
P = I.R.I atau P = I².R

Dari kedua rumus diatas maka dapat disimpulkan bahwa daya listrik akan bertambah besar jika :
1. Tegangan listrik tambah besar
2.Arus listrik tambah besar, dan
3.Resistansi atau Hambatan tambah besar

Contoh :
Suatu senter bertegangan 30V menggunakan 2 baterai bertegangan masing-masing 1,5V. Arus yang mengalir melewati lampu sebesar 100mA. Hitung daya lampu tersebut !

Jawab :
P = V.I
P = 3x100mA
P = 300mW

Listrik Arus Searah

Listrik arus searah atau DC (Direct Current) ialah aliran arus yang keluarannya tetap / konstan terhadap waktu.  Dengan kata lain, pada waktu kapanpun dicek keluaran arus dari listrik DC akan selalu sama.

Grafik Arus Searah

Sebenarnya arus searah merupakan arus negative atau elektron yang mengalir dari kutub negative ke kutub positif. Aliran elektron yang mengalir menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif (Proton) yang seolah-olah terlihat mengalir dari kutub positif ke negative.

Sumber dari arus searah ini biasanya dari batu baterai, accumulator, atau hasil proses dari Photovoltaic / tenaga surya.

batu baterai

solar cell

            

"  just learned  "