RANGKAIAN LISTRIK DAN HUKUM KIRCHHOFF

Rangkaian listrik adalah susunan elemen-elemen listrik yang terhubung dalam suatu jalur tertutup sehingga elektron dapat mengalir dari sumber voltase atau arus listrik. Proses perpindahan elektron inilah yang kita kenal sebagai listrik.

Dalam materi ini, kita akan menjelajahi konsep dasar rangkaian listrik serta prinsip-prinsip yang mendasarinya, termasuk hukum Kirchhoff.

1. Komponen Rangkaian Listrik:

a. Sumber Listrik: Sumber energi listrik, seperti baterai atau generator.
b. Penghantar: Bahan yang memungkinkan aliran arus listrik, seperti kawat tembaga.
c. Resistor: Komponen yang menghambat aliran arus listrik.
d. Sakelar: Alat yang digunakan untuk membuka atau menutup jalur arus listrik.
e. Lampu: Komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

2. Aliran Arus Listrik:

Arus listrik mengalir dari terminal positif ke terminal negatif sumber listrik. Ini disebabkan oleh perbedaan potensial listrik antara kedua terminal.

3. Hukum Kirchhoff:

a. Hukum Kirchhoff Pertama (Hukum Arus): Jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Ini menggambarkan prinsip kekekalan muatan. 

b. Hukum Kirchhoff Kedua (Hukum Tegangan): Total peningkatan dan penurunan tegangan di dalam suatu loop dalam rangkaian listrik adalah nol. Ini menggambarkan prinsip kekekalan energi.

Contoh Rangkaian Listrik:

Misalkan kita memiliki rangkaian sederhana yang terdiri dari sebuah baterai, sebuah resistor, dan sebuah lampu. Arus listrik akan mengalir dari kutub positif baterai, melalui resistor dan lampu, dan kembali ke kutub negatif baterai. Dengan menerapkan hukum Kirchhoff, kita dapat menghitung nilai arus dan tegangan di berbagai bagian rangkaian.

sumber :https://asset.kompas.com/crops/QCRZXui65_fzEDI429x57c54xtA=/0x7:819x553/750x500/data/photo/2021/08/31/612dcde4eeadf.png

 Rangkaian Seri , Rangkaian Paralel, dan Rangkaian majemuk (campuran)

Pada rangkaian seri, arus listrik yang mengalir besarnya sama tiap elemen dan dirumuskan dengan:

Total hambatan resistor pada rangkaian seri merupakan penjumlahan masing-masing hambatannya yang dirumuskan dengan:

 

Pada rangkaian paralel, Sesuai dengan Hukum Kirchoff 1, arus listrik yang masuk harus sama dengan arus keluar. Sehingga pada rangkaian paralel besarnya arus sebelum masuk ke cabang sama dengan besar arus setelah keluar dari cabang dan dirumuskan dengan:

 

Sesuai dengan Hukum Ohm, maka total hambatan resistor pada rangkaian paralel merupakan jumlah dari kebalikan hambatan tiap-tiap komponen dan dirumuskan dengan: 

 

 

LATIHAN SOAL

1.  

 

2.  

 3. 

 

 

4. 

 

5.  

 

6.  

 

7.  

 

8.  

 

9.  

 

 

10.  

 

11.