HUKUMHUKUM RANGKAIAN Hukum Kirchoff 1 Jumlah aljabar keseluruhan

HUKUM-HUKUM RANGKAIAN

Hukum Kirchoff 1 • Jumlah aljabar keseluruhan arus yang menuju titik percabangana adalah nol. Titik percabangan adalah titik pertemuan tiga atau lebih arus keatau dari unsur rangkaian atau sumber tegangan. • Dalam hukum ini, dipakai suatu perjanjian bahwa arus yang menuju titik percabangan ditulis dengan tanda positif dan arus yang tidak menuju (meninggalkan titik percabangan ditulis dengan tanda negatif).

lanjutan. . . • I 1 + I 2 + I 4 = I 3, atau • I 1 + I 2 – I 3 + I 4 = 0

Hukum Kirchoff 2 • Jumlah aljabar keseluruhan penurunan tegangan (voltage drops) dalam suatu rangkaian tertutup (loop) yang dibaca satu arah tertentu sama dengan nol.

lanjutan. . . • Yang dimaksud dengan penurunan tegangan dalam hukum tersebut dalam hubunganya dengan satu arah tertentu adalah sebagai berikut

lanjutan. . . a. Untuk unsur tahanan Apabila tegangan dibaca dari + ke -, dengan arah baca yang sama dengan arah arus I yang mengalir, maka harga V=RI adalah penurunan tegangan. Untuk memahaminya beri tanda positif (+) pada V dan beri tanda positif (+) pada RI. Sedangkan apabila pembacaan tegangan berlawanan dengan arah arus berilah tanda (-) V atau (-)RI.

lanjutan. . . b. Untuk sumber tegangan Bila arah baca dari a ke b, maka adalah suatu penurun tegangan berilah tanda positif pada V. Atau dengan kata lain, apabila menuruti arah baca + dari sumber tegangan, tulis V positif. Sebalik jika pembacaan dari kutub – sumber tegangan maka V ditulis dengan tanda negatif.

Elemen-Elemen Rangkaian Seri • Tiga elemen rangkaian pasif yang terhubung seri mempunyai arus yang sama. Tegangan pada elemen-elemen adalah v 1, v 2 dan v 3. Tegangan total v adalah jumlah masing tegangan v= v 1+v 2+v 3. - Kalau resistansi maka: v = i. R 1 + i. R 2 +i. R 3. .

Elemen-Elemen Rangkaian Paralel • Untuk tiga elemen rangkaian yang dihubungkan secara paralel, KCL menyatakan bahwa arus i yang masuk simpul utama adalah jumlah dari ketiga arus yang meninggalkan simpul lewat cabang-cabangnya : i= i₁ + i₂ + i₃ Jika ketiga elemen rangkaian pasif ini adalah resistansi, i= V/R₁ + V/R₂ + V/R₃ = (1/Rek) V

Pembagi Tegangan • Seperangkat resistor terhubung seri seperti gambar dibawah, disebut sebagai pembagi tegangan. • + v i + v -

Pembagi Arus • Untuk membagi arus, maka susunan resistor dipasang paralel, kebalikan dari rangkaian pembagi tegangan.

Contoh-contoh Soal 1. Hitunglah tahanan pengganti Rpengganti untuk seluruh rangkaian dan arus bagian I 1 dan I 2 pada rangkaian berikut ini.

Lanjutan. . . Jawab: Rangkaian parallel Rangkaian pengganti 1

lanjutan. . . • Rangkaian seri Rpengganti = R 3 + R 1, 2 ; Rpengganti = 10 + 4 =14 Arus total • Rangkaian pengganti 2

lanjutan. . . • Arus I menyebabkan • Rangkaian Pengganti 1 terjadinya tegangan jatuh pada R 3 • Dengan begitu maka sisanya untuk rangkaian parallel R 1, 2

• Sekarang dengan tegangan jatuh U 1 yang sudah diketahui dan tahanan R 1 dan R 2 yang ada, maka arus bagian I 1 dan I 2 dapat dihitung dengan hukum ohm.

lanjutan. . . • Untuk diperhatikan: “ Suatu rangkaian seri yang berisi/mengandung rangkaian parallel, maka pertama-tama dihitung dahulu rangkaian parallelnya”.

lanjutan contoh. . . 2. Tiga tahanan terhubung seperti pada gambar Tentukan tahanan pengganti, arus bagian dan tegangan bagian !

Jawab: Rangkaian seri R 1, 2 = R 1 + R 2 ; R 1, 2 = 20 + 40 = 60 Rangkaian pengganti 1

Rangkaian parallel Rangkaian pengganti 2

Arus total Pada tahanan R 3 terdapat tegangan jatuh U = 12 V, demikian pula pada tahanan bersama R 1 dan R 2. Dengan demikian dapat ditentukan:

Arus I 1 menyebabkan terjadinya tegangan jatuh pada R 1 : Pada tahanan R 2 :

lanjutan. . . Untuk diperhatikan: Suatu rangkaian parallel yang berisi/mengandung rangkaian seri, maka pertama-tama dihitung dahulu rangkaian serinya.