Hukum Arus Kirchhoff (Kirchhoff’s current law)

Pendahuluan

Hukum Arus Kirchhoff (Kirchhoff’s current law), atau yang sering disingkat dengan KCL, merupakan salah satu hukum yang memberikan persamaan paling mendasar untuk analisis rangkaian listrik. Hukum Arus Kirchhoff ini sering juga dikenal sebagai Hukum Kirchhoff I (ke satu). Hukum Arus Kirchhoff ini menyatakan bahwa jumlah arus yang mengalir keluar suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian harus sama dengan jumlah arus yang mengalir masuk ke titik percabangan tersebut.

Arus yang mengalir masuk ke suatu percabangan diberi tanda positif, dan arus yang mengalir keluar (meninggalkan) titik percabangan diberi tanda negatif. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa jumlah arus pada titik percabangan sama dengan nol. Jika terdapat N arus pada titik percabangan, yang disimbolkan dengan I1, I2, . . . , IN, maka

I_{1} + I_{2} + I_{3} + .... + I_{N-1}+ I_{N} = 0

Penjumlahan tersebut dapat pula dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

\sum_{k=1}^{N}I_{k}=0

Di sini Ik menyatakan arus I pada cabang k. Persamaan pertama dapat dihasilkan dari notasi penjumlahan (sigma) dengan cara mensubstitusikan k = 1, kemudian k = 2, sampai k = N. Pernyataan di bawah simbol sigma menandakan awal dan variabel yang akan disubstitusikan. Angka di atas simbol sigma menunjukkan titik akhir perhitungan.

Contoh Penerapan Hukum Arus Kirchhoff

Berikut ini adalah contoh penerapan dari hukum arus kirchhoff

Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa total arus yang mengalir ke titik percabangan adalah 1A + 3A = 4A. Sedangkan arus yang mengalir keluar (meninggalkan) meninggalkan titik percabangan adalah 2A + 2A = 4A. Dengan demikian jelaslah bahwa Total arus yang mengalir ke titik percabangan sama dengan total arus yang mengalir meninggalkan titik percabangan.

Alternatif lain menggunakan rumus Sigma adalah sebagai berikut :

\sum_{k=1}^{4}I_{k} = I_{1} +I_{2} + I_{3} + I_{4} = 0 = 1 + 3 - 2 - 2

Perhatikan bahwa arus yang mengalir keluar titik percabangan digunakan tanda negatif dan arus yang mengalir menuju titik percabangan digunakan tanda positif.

Misalkan sesaat kita tidak tahu nilai arus pada Cabang 4 dan tidak ada label panah yang menunjukkan aliran arus. Situasi seperti ini dapat dijumpai pada masalah rangkaian elektronika. Ada dua plihan untuk memberi label arah aliran arus ini, seperti digambarkan pada gambar di bawah ini.

1 + 3 – 2 − I4 = 0
I4 = 2

 

1 + 3 – 2 + I4 = 0
I4 = −2

Perhatikan bahwa kedua solusi di atas adalah sama, namun I4 = −2 memiliki tanda negatif, yang hanya menunjukkan bahwa arus mengalir ke arah yang berlawanan dengan panah yang digambarkan pada gambar sebelumnya. Tidak masalah ke arah mana panah itu ditandai, selama kita mengamati tanda tersebut

 

You May Also Like

About the Author: Webagus

webagus.id adalah website yang menyajikan berbagai artikel dari berbagai bidang ilmu. Melalui slogannya "Saluran Artikel Bagus" website webagus.id berusaha menyajikan artikel-artikel bagus dari berbagai sumber.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *