Hukum Kirchoff I

                    ▬▬▬ Hukum Kirchoff I ▬▬▬

Pada topik sebelumnya kalian telah belajar tentang hukum Ohm. Hukum Ohm menjelaskan bahwa hambatan dan beda potensial adalah besaran-besaran yang saling berpengaruh satu sama lain terhadap arus listrik. Nah, pada topik ini, kalian akan belajar tentang hukum yang juga masih berkaitan dengan hambatan, yaitu hukum Kirchoff I.

Pada abad ke 19, seorang fisikawan asal Jerman, yaitu Gustav Robert Kirchoff berhasil menemukan suatu cara untuk menentukan kuat arus pada rangkaian listrik bercabang. Nah, aturan inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum Kirchoff. Terdapat 2 aturan di dalam hukum Kirchoff, tetapi pada topik ini, kalian hanya akan mempelajari hukum Kirchoff I yang didasarkan pada hukum kekekalan muatan. Hukum kekekalan muatan menyatakan bahwa jumlah muatan yang masuk pada setiap titik akan meninggalkan atau keluar dari titik tersebut dengan jumlah muatan yang sama. Titik tersebut dikenal sebagai persambungan (junction rule) seperti pada gambar di bawah ini.

Qmasuk=Qkeluar $Q_{masuk}=Q_{keluar}$

Q1+Q2=Q3 $Q_1+Q_2=Q_3$

Jika muatan mengalir dalam selang waktu t, maka kuat arus yang dihasilkan sebagai berikut.

Q1t+Q2t=Q3t $\frac{Q_1}{t}+\frac{Q_2}{t}=\frac{Q_3}{t}$

Berdasarkan hukum ini, Kirchoff menyatakan suatu aturan yang dikenal sebagai hukum Kirchoff I. Adapun pernyataan hukum Kirchoff I adalah "pada rangkaian tertutup, jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan." Secara matematis, hukum Kirchoff I dapat ditulis sebagai berikut.

∑Imasuk=∑Ikeluar $\sum I_{masuk}=\sum I_{keluar}$

Bagaimana besar kuat arus pada percabangan di atas? Menurut hukum Kirchoff I, arus yang masuk haruslah sama dengan arus yang keluar, sehingga persamaan arus rangkaian di atas adalah:

I1+I2=I3 $I_1+I_2=I_3$

Sederhana sekali bukan pemanfaatan hukum Kirchoff pada rangkaian listrik yang mungkin selama ini kalian gunakan? 

Contoh Soal

Perhatikan percabangan listrik berikut.

Bila besar I₂ sama dengan I, besar I₃ tiga kali lebih besar daripada I₁ dimana I₃ dan I₄ memiliki besar arus yang sama. Berapakah arus yang keluar dari I₃ dan I₄?
Penyelesaian
Diketahui:
I₂ = I
I₃ = 3I
Ditanyakan: I₁ dan I₄?
Jawab:

Imasuk=Ikeluar $I_{masuk}=I_{keluar}$

I2+I3=I1+I4 $I_2+I_3=I_1+I_4$

I+3I=I1+I1 $I+3I=I_1+I_1$

4I=2I1 $4I=2I_1$

I1=2I $I_1=2I$

Jadi, besar arus yang mengalir keluar dari I₁ = I₄ = 2I.

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share

Sign up here with your email