Hukum Kelistrikan

 

Hukum Kelistrikan

Hukum Ohm

Hubungan antara tegangan dan arus pada sebuah resistor dinyatakan dengan Hukum Ohm.

Hukum Ohm berbunyi, “Tegangan pada sebuah resistor sama dengan arus yang mengalir melalui resistor dikalikan dengan besar resistansinya”

 

Hukum Ohm dapat dirumuskan :

V = I . R

atau 

I = V / R

Gambar 1

Hukum Ohm berlaku untuk rangkaian arus searah (DC) maupun rangkaian arus bolak-balik (AC).

 

Contoh :

Perhatikan Gambar 1. Tentukan besarnya arus jika tegangannya 6 Volt dan R = 15Ω.

Jawab :

I = V/R

  = 6/15 

  = 0,4 A

 

Hukum Kirchoff

Dalam memecahkan persoalan-persoalan rangkaian yang kompleks diperlukan hukum-hukum dasar yang tentunya akan menuju ke analisis sistematis. Hukum tersebut dikenal sebagai Hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff ada dua, yaitu :

1. Hukum Kirchoff untuk arus

Hukum Kirchoff untuk arus biasa disebut dengan Hukum Kirchoff I.

Bunyi Hukum Kirchoff I yaitu, “Bahwa jumlah aljabar dari arus yang masuk (menuju) dan arus yang keluar (meninggalkan) pada suatu node atau simpul atau junction sama dengan nol”.

 

Hukum Kirchoff I dapat dirumuskan :

Gambar 2

I1 + I2 + I3 – I4 – I5 = 0

penjelasan :

I1, I2, I3 adalah arus yang masuk dan diberi tanda positif

I4, I5 adalah arus yang keluar dan diberi tanda negatif

 

Contoh :

Perhatikan Gambar 2. Tentukan arus I5 jika arus I1 = 0,5A, I2 = 2A, I3 = 0,75A dan I4 = 4A

Jawab :

Σi = 0

I1 + I2 + I3 – I4 – I5 = 0

I5 = I4 – I1 – I2 – I3

    = 4 – 0,5 – 2 – 0,75

    = 0,75 A

 

2. Hukum Kirchoff untuk tegangan

Hukum Kirchoff untuk tegangan biasa disebut dengan Hukum Kirchoff II.

Bunyi Hukum Kirchoff II yaitu, “Bahwa jumlah aljabar dari tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol”.

 

Hukum Kirchoff II dapat dirumuskan :

Gambar 3

U1 – I . R2 – I . R3 – U2 – I . R1    = 0 , jika mengikuti arus (searah jarum jam)

U2 + I . R3 + I . R2 – U1 + I . R1 = 0, jika berlawanan arah jarum jam  

penjelasan :

U = tegangan

I   = arus

R  = tahanan atau hambatan

 

Berikut petunjuk penggunaan Hukum Kirchoff :

• • Jika dalam perjalanan (arus) yang melewati sebuah sumber tegangan dari terminal negatif (-) menuju ke terminal positif (+), tegangan tersebut akan didahului dengan tanda positif (+)
  • Untuk kebalikannya, jika arus melewati sumber tegangan dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), tegangan ini akan didahului dengan tanda negatif (-)
  • Dalam perjalanan melalui sebuah resistor dimana arah perjalanan (loop) tersebut searah dengan arah arusnya, maka penurunan tegangan akan didahului dengan tanda negatif (-)
  • Dalam perjalanan melalui sebuah resistor dimana arah perjalanan (loop) bertentangan atau berlawanan dengan arah arusnya, maka penurunan tegangan akan didahului dengan tanda positif (+)

 

Contoh :

Perhatikan Gambar 3. Tentukan arus jika besarnya U1 = 10 V, U2 = 4V, R1 = 50Ω, R2 = 30Ω, R3 = 40 Ω

Jawab :

R2 + R3 = R seri

R seri     = 70Ω

U1 – I . R1 – I . R seri – U2 = 0

10 – I . 50 – I . 70 – 4          = 0

I = (10 – 4) / 120

  = 0,05A

 

Sumber :

• • TEORI DASAR RANGKAIAN LISTRIK oleh Djoko Santoso & H. Rahmadi Heru Setianto

Tweet

Subscribe to receive free email updates: