Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

Halo teman-teman, kali ini kita akan membahas tentang Hukum Kirchoff.

Hukum Kirchoff merupakan salah satu materi yang dipelajari di SMA terutama kelas 12.

Hukum Kirchoff memiliki dua hukum yaitu Hukum Kirchoff 1 dan 2. 

Untuk penjelasan lebih lanjut, teman-teman dapat melihatnya pada artikel dibawah.

Selain itu juga pada artikel ini juga terdapat Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya.

Selamat mencoba, semoga bermanfaat dan silahkan bertanya bila ada yang ragu.

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya
Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

 

Daftar Isi


Hukum Kirchoff 1

Suatu jumlah total kuat arus listrik yang menuju/ masuk melalui suatu titik percabangan  dalam suatu rangkaian listrik memiliki besar yang sama dengan jumlah total Kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan tersebut

Bila dituliskan Rumus Hukum Kirchoff 1 adalah

ΣImasuk = ΣIkeluar atau Itotal=I1+I2+I3


Hukum Kirchoff 2

Bahwa di dalam suatu rangkaian tertutup (loop) total atau jumlah beda potensial (banyaknya tegangan) harus sama dengan nol.

Bila dituliskan Rumus Hukum Kirchoff 2 adalah
Σє + ΣIR = 0


Perjanjian tanda untuk tegangan GGL (ε)

ε (+)
Bila arah kuat arus searah dengan arah loop dan kuat arus listrik bertemu dengan kutub (+) potensial tegangan terlebih dulu, maka tanda tegangan GGL adalah (+)

ε (-)
Bila arah kuat arus listrik searah dengan arah loop dan kuat arus listrik bertemu dengan kutub (-) potensial tegangan terlebih dulu, maka tanda tegangan GGL adalah (-)

Perjanjian tanda untuk arah kuat arus listrik (I) pada penurunan potensial tegangan (I.R):

I (+)
Bila arah kuat arus listrik searah dengan arah loop, maka tanda kuat arus listrik adalah (+)

I (-)
Bila arah kuat arus listrik berlawanan arah dengan arah loop, maka tanda kuat arus listrik adalah (-).

Contoh Soal Hukum Kirchoff 1 dan Pembahasan


Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya


1. Pada rangkaian sederhana diatas, kuat arus yang mengalir pada I1=20 Ampere, I2=4 Ampere dan I4=8 Ampere. Tentukan nilai I3.

Pembahasan:
Diketahui :
I1 = 20 Ampere
I2 = 4 Ampere
I4 = 8 Ampere

Ditanyakan: I3 =… ?

Jawaban :

Berdasarkan data-data yang ada soal ini dapat diselesaikan dengna hukum Kirchoff 1 yaitu,

ΣImasuk = ΣIkeluar

I1 = I2 + I3 + I4
20 = 4 + I3 + 8
20 = 12 +I3
I3 = 20-12= 8 Ampere

Maka didapatkan besar kuat arus pada I3 adalah 8 Ampere.

2. 
Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

Pada rangkaian sederhana diatas, kuat arus yang mengalir pada I1=15 Ampere, I3=7 Ampere, I4=8 Ampere serta I5=5 Ampere. Tentukan nilai I2.
Pembahasan:
Diketahui :

I1 = 15 Ampere
I3 = 7 Ampere
I4 = 8 Ampere
I5 = 5 Ampere

Ditanyakan: I2 =… ?

Jawaban :

Berdasarkan data-data yang ada soal ini dapat diselesaikan dengan hukum Kirchoff 1 yaitu,

ΣImasuk = ΣIkeluar

I1 + I2 = I3 + I4 + I5
20 + I2 = 7 + 8 + 5
I2 = 20-15
I2 = 20-15= 5 Ampere

Maka didapatkan besar kuat arus pada I2 adalah 5 Ampere.

3. Jika I1 pada soal no.1  dinaikkan sebesar 25% dari nilai semula. Tentukan perbandingan nilai I3 awal dan akhir

Pembahasan:
Diketahui :

I1 = 20 Ampere
I2 = 4 Ampere
I4 = 8 Ampere
I3 = 8 Ampere
I1'= 20 + (20 x 0,25) = 25 Ampere

Ditanyakan: I3:I3' =… ?

Jawaban :

Berdasarkan data-data yang ada soal ini dapat diselesaikan dengna hukum Kirchoff 1 yaitu,

ΣImasuk = ΣIkeluar

I1' = I2 + I3' + I4
25 = 4 + I3' + 8
25 = 12 +I3'
I3' = 25-12= 13 Ampere

I3:I3'= 8:13

Maka didapatkan perbandingan I3 awal dan akhir adalah 8:13.

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya
1. Berapakah kuat arus yang mengalir pada sebuah rangkaian arus listrik jika R1 = 3 ohm, R2 = 2 ohm, dan R3 = 1 ohm serta є1 = 12 Volt dan є2 = 24 Volt .
Pembahasan:
Diketahui :

R1 = 3 ohm
R2 = 2 ohm
R3 = 1 ohm
є1 = 12 Volt
є2 = 24 Volt 

Ditanyakan: I =… ?

Jawaban :

Berdasarkan data-data yang ada soal ini dapat diselesaikan dengaa hukum Kirchoff 2

Langkah:

Pertama, tentukan arah loop.  Agar lebih mudah, arah loop sama dengan arah arus listrik (I)

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya
Dari gambar arus listrik(I) bertemu kutub (+) pada є1 sehingga bernilai positif є1 (+) sedangkan є2 bernilai negatif є2 (-) 

Agar lebih mudah dalam perhitungan dan penulisan maka ditulis secara berurutan 

Σє + ΣIR = 0
IR2 + є1 + IR1 + IR3 -є2 = 0 
I(2) + 12 + I(3) + I(1) -24 =0
6I-12=0
I=12/6= 2 Ampere

Maka didapatkan besar kuat arus pada I adalah 2 Ampere.

2. Jika diketahui ε1 = 16 V; ε2 = 8 V; ε3 = 10 V; R1 = 12 ohm; R2 = 6 ohm; dan R3 = 6 ohm. Besar kuat arus lisrik I adalah...

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

Pembahasan:
Diketahui :

ε1 = 16 V
ε2 = 8 V
ε3 = 10 V
R1 = 12 ohm
R2 = 6 ohm
R3 = 6 ohm.

Ditanyakan: I =… ?

Jawab:

Pertama, tentukan arah loop.

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

Loop 1 (Sebelah Kiri):
Perhitungan dimulai dari R1
Σє + ΣIR = 0
IxR1 - ε1 + I1xR2 = 0
I(6) - 16 + I1(6) = 0
12I + 6I1 = 16 .....> dibagi 2
6I + 3I1 =8

karena I1+I2=I

maka 
6(I1+I2) +3I1 = 8
6I1 + 6I2 + 3I1 = 8
9I1 + 6I2 = 8

Loop 2
Pada loop 2, arah arus I1 berlawanan dengan arah loop sehingga, I1 bernilai negatif (-), sehingga

Σє + ΣIR = 0
I2xR3 + ε2 - I1xR2 + ε3 = 0
I2(6) + 8  - I1(6) + 10 = 0
6I2 - 6I1 + 18 = 0
- 6I1 + 6I2 = -18

Eliminasi
9I1 + 6I2 = 8
- 6I1 + 6I2 = -18
----------------- (-)
15I1 + 0 = 26

I1 = 26/15 A 

-6I1 + 6I2 = -18 .....> -6(26/15) + 6I2 = -18...> I2=12/5 A

I=I1+I2= (26/15) + (12/5) = 4,13 A

Maka didapatkan besar kuat arus pada I adalah 4,13 Ampere. 
 
3. Diketahui sebuah rangkaian sebagaimana dibawah. Apa yang akan terjadi pada arus listrik pada rangkaian tersebut jika saklar S ditutup. Maka berapakah daya pada R = 2 Ω? bila R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 1 Ω, є1 = 12 V, є2 = 8 V
 
Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya

Ditanya: Hitunglah Daya atau P (R1) pada rangkaian tersebut!

Jawaban

Langkah pertama sebelum masuk ke hitungan dan rumus adalah menentukan arah arus dan arah loop.

Pada kasus ini arah arus sama dengan arah loop sehingga. Gambar diatas menjadi
 
Loop 1
ε + I R + 0 atau ΣE +ΣIR = 0
-ε1 + I1 R2 + I R1 =0
-12 + 4I1 + 2I=0
4I1+2I=12        

I=I1+I2

2(I1+I2)+4I1=12
2I1+2I2+4I1=12
6I1+2I2=12 :2 = 3I1+I2=6

LOOP 2

8 - I1 R2 +I2 R3=0
8 - I1 4 + I2 1=0
4I1-I2=8

ELIMINASI

3I1+I2=6
4I1-I2=8
---------- (+)
7I1=14
I1=2

3I1+I2=6
3(2)+I2=6
I2=6-6=0 Ampere

I=I1+I2=2+0=2 Ampere

Daya pada R1

P=(I^2)R1
=(2^2)2=8 Watt

Maka daya pada R2 adalah 8 Watt
 
4. Tentukan nilai kuat arus dari rangkaian dibawah serta tegangan jepit titik KJ. Bila diketahui,  ε1= 5 volt, r1 = 1 Ω, R1= 2 Ω, ε2= 17 volt, r2 = 1 Ω, R2= 2 Ω.
Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya
Pembahasan:

Diketahui:

ε1= 5 volt
r1 = 1 Ω
R1= 2 Ω
ε2= 17 volt
r2 = 1 Ω
R2= 2 Ω
R3= 1 Ω

Ditanya:  Tentukan nilai kuat arus (I) dari rangkaian dibawah serta tegangan jepit titik KJ(V)

Jawaban

Langkah pertama sebelum masuk ke hitungan dan rumus adalah menentukan arah arus dan arah loop.

Agar mudah arah arus dan loop searah. Seperti gambar dibawah.

Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya
Σє + ΣIR = 0
є1-є2 + I(r1+r2+R1+R2+R3)=0
5-12+I(1+1+2+2+1)=0
-7+7I=0
7I=7--->I=1 Ampere

VKJ= ε2+Ir2
VKJ= 17+1=18 Volt

Nilai kuat arus (I) dari rangkaian adalah 1 Ampere serta tegangan jepit titik KJ(V) adalah 18 volt

Demikianlah Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya. Semoga bermanfaat bagi teman-teman semua.

Terinspirasi oleh :

https://www.ahlipengertian.com/hukum-kirchoff/
https://blog.ruangguru.com/penjelasan-hukum-i-dan-ii-kirchoff
https://rumushitung.com/?s=hukum+kirchoff
https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/yuk-kenalan-dengan-hukum-kirchhoff-beserta-contoh-soalnya/

Post a comment for "Contoh Soal Hukum Kirchoff dan Pembahasannya"