MODUL 3





MODUL 3

HUKUM OHM, HUKUM KIRCHOFF, MESH


1. Pendahuluan[Kembali]

    Hukum Ohm, Hukum Kirchhoff, dan metode analisis Mesh adalah konsep dasar dalam bidang teknik elektronika dan listrik yang digunakan untuk menganalisis dan merancang rangkaian listrik.

    Hukum Ohm menyatakan hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi dalam sebuah rangkaian listrik. Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui suatu konduktor (seperti kawat) antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik, berbanding lurus dengan tegangan listrik di antara kedua titik tersebut, dan berbanding terbalik dengan hambatan konduktor tersebut. Rumus matematisnya adalah V = I x R, di mana V adalah tegangan (Volt), I adalah arus (Ampere), dan R adalah hambatan (Ohm).

    Hukum Kirchoff, terdiri dari Hukum Arus Kirchoff dan Hukum Tegangan Kirchoff, digunakan untuk menganalisis aliran arus dan tegangan dalam suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchoff terdiri dari dua hukum utama, yaitu Hukum Kirchhoff I (Hukum Arus Kirchoff) dan Hukum Kirchoff II (Hukum Tegangan Kirchoff). Hukum Arus Kirchoff menyatakan bahwa total arus yang masuk ke suatu simpul (node) dalam suatu rangkaian listrik sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut. Hukum Tegangan Kirchoff menyatakan bahwa total penjumlahan tegangan dalam suatu lintasan tertutup (loop) dalam suatu rangkaian listrik adalah nol.

    Metode analisis Mesh adalah teknik matematis yang digunakan untuk menyederhanakan dan menganalisis rangkaian listrik yang kompleks. Metode ini digunakan untuk menganalisis rangkaian listrik dengan cara mendefinisikan arus yang mengalir dalam setiap loop tertutup dalam rangkaian dan menerapkan Hukum Tegangan Kirchhoff II. Metode analisis Nodal digunakan untuk menganalisis rangkaian listrik dengan cara mendefinisikan tegangan pada setiap simpul dalam rangkaian dan menerapkan Hukum Arus Kirchoff.

2. Tujuan[Kembali]

  1. Dapat memahami prinsip Hukum Ohm.
  2. Dapat memahami prinsip Hukum Kirchoff.
  3. Dapat membuktikan perhitungan arus dengan menggunakan Teorema Mesh.

                                                     

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Module

2. DC Power Supply

3. Multimeter



4. Voltmeter (Model 2011)



5. Amperemeter (Model 2011)


6. Jumper

4. Dasar Teori[Kembali]

1. Hukum Ohm

“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar atau hambatan besarnya sebanding dengan beda potensial atau tegangan antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan itu bisa dituliskan sebagai berikut yaitu I ∞ V.” 
Hukum Ohm dirumuskan oleh fisikawan Jerman Georg Simon Ohm pada tahun 1827 dan dinyatakan dalam persamaan matematis sederhana:

V = I⋅R

V = tegangan dalam volt (V),
I = arus dalam ampere (A), dan
R = resistansi dalam ohm (Ω).

Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan pada suatu komponen dalam suatu rangkaian sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya, dengan resistansi sebagai faktor proporsionalitasnya. Artinya, jika resistansi tetap, maka arus dan tegangan akan memiliki hubungan linier. Jika resistansi meningkat, arus akan menurun untuk mempertahankan proporsionalitas dengan tegangan.

2. Hukum Kirchoff

Hukum I Kirchoff:
"Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik cabang akan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang meninggalkan titik itu."

Hukum I Kirchhoff biasa disebut Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).

Gambar Hukum Khirchoff


Berdasarkan gambar di atas, besar kuat arus total yang melewati titik percabangan a secara matematis dinyatakan 
Σ Imasuk = Σ Ikeluar

yang besarnya adalah
I1 = I2 + I3.

Hukum II Kirchoff:
"Jumlah aljabar beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup adalah sama dengan nol."

Hukum II Kirchhoff biasa disebut Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).

Gambar KVL

Berdasarkan gambar di atas, total tegangan pada rangkaian adalah Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0. Hukum II Kirchhoff ini menjelaskan bahwa jumlah penurunan beda potensial sama dengan nol artinya tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian atau semua energi listrik diserap dan digunakan.

3. Teorema Mesh

Gambar Rangkaian Arus Mesh

Metode arus Mesh merupakan prosedur langsung untuk menentukan arus pada setiap resistor dengan menggunakan persamaan simultan. Langkah pertamanya adalah membuat loop tertutup (disebut juga mesh) pada rangkaian. Loop tersebut tidak harus memiliki sumber tegangan, tetapi setiap sumber tegangan yang ada harus dimasukkan ke dalam loop. Loop haruslah meliputi seluruh resistor dan sumber tegangan. Dengan arus Mesh, dapat ditulis persamaan Kirchoff’s Voltage Law untuk setiap loop.




Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  Bahan Presentasi Untuk Mata Kuliah Elektronika 2026 Disusun Oleh: Evan Maulana Alreza NIM : 2510952042 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, M.T. Rizki Wahyu Pratama, S.T, M.T.  Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN:  978-602-9081-10-8 , CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.    
Baca selengkapnya