Bunyi Hukum Ohm dan Kirchhoff, Pengertian, Rumus, Contoh dan Aplikasinya

 

PENGERTIAN HUKUM OHM DAN BUNYINYA

 

Hukum Ohm

Pengertian Hukum Ohm merupakan sebuah teori yang membahas mengenai hubungan antara Tegangan (Volt), Arus (Ampere), dan Hambatan listrik dalam sirkuit (Ohm). 1 Ohm adalah hambatan listrik yang menyebabkan perbedaan satu volt saat arus sebasar 1 Ampere mengalir.

 

Bunyi hukum Ohm:

 

“Kuat arus listrik pada suatu beban listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan”.

Rumus Hukum Ohm:

 

Lambang dari hambatan adalah R, lambang dari Arus adalah I, dan lambang dari tegangan adalah V. Berdasarkan hukum Ohm diatas maka bisa diambil rumus sebagai berikut ini;

Keterangan:

I = Besar arus yang mengalir pada penghantar => dengan satuan Volt

V = Besar tegangan pada penghantar => dengan satuan Volt

R = Besar hambatan => dengan satuan Ohm

 

Berdasarkan patokan rumus diatas maka kita bisa mencari Nilai I, V, dan R pada suatu rangkaian listrik. Untuk mencari R, caranya cukup dengan menggunakan logika berdasarkan rumus diatas.

 

Misal jika 5=10/2, maka 10=5X2 dan 2=10/5. Berdasarkan logika tersebut untuk mencari V rumusnya adalah V=I X R

 

APLIKASI HUKUM OHM

 

Penerapan hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari,

misalnya suatu ketika lampu dirumah anda menyala semakin terang atau sebaliknya tiba-tiba menjadi redup. Mengapa hal ini terjadi? Apabila lampu pijar anda tertulis 220 V/40 watt maka lampu dapat menyala dengan baik pada tegangan 220 volt dan kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut sebesar 40 watt /220 V = 0,18 ampere.Jika tiba-tiba tegangannya naik lebih dari 220 volt sedangkan hambatan lampu tetap maka kuat arus yang mengalir menjadi lebih besar dari 0,18 ampere. Akibatnya lampu menyala lebih terang. Sebaliknya jika tiba-tiba tegangannya turun kurang dari 220 volt, maka lampu menjadi redup

a) Penggunaan alat – alat listrik seperti lampu. TV, kulkas, dan sebagainya harus disesuaikan dengan teganganb) Bila alat listrik diberi tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu redup).

Contoh:

Lampu padam karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari baterai 1,5 VLampu redup karena tegangan yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari batu baterai 3 V sehingga kekurangan tegangan)Lampu menyala terang karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sama dengan tegangan dari batu baterai 4,5 VLampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan lampu 4,5 V sedangkan dari baterai 6 V sehingga tegangan melebihi lampu. Akibat ini lampu cepat mati/putus.

 

Berikut ini contoh penerapan Hukum Ohm untuk menghidupkan lampu LED.

Penerapan hukum ohm pada lampu LED

 

 

 

MENGHITUNG RESISTOR SERI

Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun seri, maka dapat diperoleh nilai resistor totalnya dengan menjumlah semua resistor yang disusun seri tersebut. Hal ini mengacu pada pengertian bahwa nilai kuat arus disemua titik pada rangkaian seri selalu sama.

 

rangkaian resistor seri

 

MENGHITUNG RESISTOR PARALEL

Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun secara paralel, perhitungan nilai resistor totalnya mengacu pada pengertian bahwa besar kuat arus yang masuk ke percabangan sama dengan besar kuat arus yang keluar dari percabangan (I in = I out).

Dengan mengacu pada perhitungan Hukum Ohm maka dapat diperoleh rumus sebagai berikut.

rangkaian resistor paralel

MENGHITUNG KAPASITOR SERI

Pada rangkaian kapasitor yang disusun seri maka nilai kapasitor totalnya diperoleh dengan perhitungan berikut.

Rangkaian kapasitor seri

MENGHITUNG KAPASITOR PARALEL

Pada rangkaian beberapa kapasitor yang disusun secara paralel maka nilai kapasitor totalnya adalah penjumlahan dari semua nilai kapasitor yang disusun paralel tersebut.

 

PENGERTIAN HUKUM KICHOFF DAN BUNYINYA.

Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

 

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1

Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).

 

Bunyi Hukum Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut :

“Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.”

 

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

 

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

 

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

 

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2

Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut :

“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”

 

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2 , silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

 

Perhatikan gambar berikut ini:

Dalam suatu rangkaian listrik yang kuat arusnya tetap (lihat gambar 1) terdapat Medan Listrik E yang merupakan Medan Konservatf.

Medan Konservatif memiliki sifat: Usaha yang diperlukan untuk membawa suatu muatan uji positif dari suatu titik ke titik lainnya tidak bergantung pada lintasan yang dilaluinya. Jika muatan uji positif dibawa berkeliling melalui titik a ke b ke c ke d dan kembali lagi ke a, maka muatan uji tersebut tidak berpindah dan usaha yang dilakukan sama dengan NOL, karena W = qV, maka V juga bernilai NOL, sehingga:

 

“Jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan NOL”, yang dikenal dengan Hukum II Kirchhoff

ΣE + ΣIR = 0

 

Gaya gerak listrik (ggl) E dalam sumber tegangan menyebabkan arus listrik mengalir sepanjang loop, dan arus listrik yang mendapat hambatan menyebabkan penurunan tegangan.

 

 

Untuk menggunakan persamaan tersebut, perlu diperhatikan perjanjian tanda untuk ggl sumber E dan kuat arus I, sebagai berikut:

 

 

Kuat arus bertanda positif jika searah dengan arah loop yang kita tentukan, dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop yang kita tentukan. Misalkan pada gambar berikut,

Jika arah arus I mengalir dari A ke B, kemudian kita tetapkan arah loop searah dengan jarum jam (gambar 2) berarti arah arus I searah dengan arah loop sehingga I bertanda positif,

Sedangkan jika kita tetapkan arah loop berlawanan dengan arah jarum jam (gambar 3) berarti arah arus I berlawanan dengan arah loop sehingga I bertanda negatif.

 

Bila saat mengikuti arah loop, kutub positif sumber tegangan dijumpai lebih dahulu daripada

kutub negatifnya, maka ggl E bertanda positif, dan bertanda negatif jika sebaliknya. Misalkan seperti gambar,

Tetapkan arah loop terlebih dahulu. Agar mempermudah perhitungan, tetapkan arah loop searah dengan arah kuat arus I dalam rangkaian, sehingga I bertanda positif. Selanjutnya, I dapat dihitung dengan Hukum II Kirchhoff.

Saat mengikuti arah loop dari a ke b, kutub negatif baterai 3 V dijumpai lebih dahulu, dan saat mengikuti arah loop dari c ke d, kutub positif baterai 12 V dijumpai terlebih dahulu,

Kuat arus I searah dengan arah loop, maka I bertanda positif dan melalui hambatan 5 ohm dan 7 ohm,

Sehingga,

ΣE + ΣIR = 0

(-3 + 12) + I (5 + 7) =0

9 + 12I = 0

12I = -9

I = – 0.75 A

Tanda negatif menyatakan bahwa arah kuat arus I yang sebenarnya dalam rangkaian adalah berlawanan dengan arah loop yang kita tentukan diawal.

Sumber:https://zulfran1007.wordpress.com/2016/10/08/makalah-hukum-ohm-dan-kirchoff/amp/




Materi Terkait:



Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel