Hukum Kirchhoff

Dua aturan untuk semua rangkaian

Aturan seri (lihat Rangkaian seri) dan paralel (lihat Rangkaian paralel) bekerja untuk rangkaian rapi. Tapi rangkaian nyata sering campuran.

Pada 1845, Gustav Kirchhoff merumuskan dua aturan yang berlaku di rangkaian apa pun. Sebenarnya kamu sudah menemukan keduanya. Sekarang kita beri nama dan memakainya dengan sengaja.

Dua hukum Kirchhoff

Ketuk satu per satu.

Hukum arus (KCL)

Di setiap titik percabangan, jumlah arus yang masuk = jumlah arus yang keluar. Muatan tidak menumpuk dan tidak hilang di titik itu.

Hukum tegangan (KVL)

Sepanjang satu lintasan tertutup mana pun, jumlah kenaikan tegangan (di sumber) = jumlah penurunan tegangan (di komponen).

KCL adalah kekekalan muatan. KVL adalah kekekalan energi. Dua prinsip yang tidak pernah dilanggar.

Tebak dulu

Di sebuah titik percabangan, 50 mA masuk. Dari titik itu keluar dua cabang. Cabang pertama dialiri 20 mA.

1. Cabang kedua dialiri...
   • 20 mA
   • 30 mA
   • 50 mA
   • 70 mA
   Jawaban

   30 mA. 50 mA masuk, jadi 50 mA juga harus keluar. 50 − 20 = 30 mA.

Lihat KCL bekerja

Tiga cabang paralel. Ubah tegangan dan hambatan. Bandingkan arus total di amperemeter dengan jumlah arus ketiga cabang.

Simulasi interaktif tersedia saat JavaScript aktif.

Arus total selalu sama persis dengan jumlah ketiga arus cabang. Itulah KCL di titik tempat cabang-cabang bertemu.

Contoh rangkaian campuran

Baterai 12 V. R1 = 100 Ω seri, lalu dua resistor paralel R2 = R3 = 200 Ω. Ketuk tiap langkah.

1. Sederhanakan bagian paralel

R2 ∥ R3 = 200 ÷ 2 = 100 Ω.

2. Hambatan total

R1 + 100 = 100 + 100 = 200 Ω. Arus total I = 12 ÷ 200 = 60 mA.

3. KVL

Tegangan di R1 = 0,06 × 100 = 6 V. Sisanya untuk bagian paralel = 12 − 6 = 6 V.

4. KCL

I2 = 6 ÷ 200 = 30 mA, I3 = 30 mA. 30 + 30 = 60 mA, sama dengan arus yang masuk titik percabangan.

Hitung sendiri

1. Di sebuah titik, 3 cabang masuk membawa 10 mA, 15 mA, dan 5 mA. Hanya satu kabel keluar. Berapa arusnya?
   Jawaban

   30 mA. Masuk total 30 mA, maka keluar 30 mA.

2. Baterai 9 V, tiga resistor seri. Tegangan di R1 = 2 V dan di R2 = 4,5 V. Berapa tegangan di R3?
   Jawaban

   2.5 V. KVL. 9 − 2 − 4,5 = 2,5 V.

3. Baterai 10 V, R1 = 50 Ω seri dengan dua resistor 100 Ω yang paralel. Berapa arus total?
   Jawaban

   100 mA. 100 ∥ 100 = 50 Ω, ditambah 50 Ω = 100 Ω. I = 10 ÷ 100 = 0,1 A = 100 mA.

Benar atau salah?

1. "Sebagian arus hilang di titik percabangan karena terbagi ke banyak kabel."
   • Benar
   • Salah
   Jawaban

   Salah. Arus terbagi, bukan hilang. Jumlah semua cabang tetap sama dengan arus yang masuk.

2. "KVL berlaku untuk setiap lintasan tertutup, termasuk yang hanya melewati sebagian cabang."
   • Benar
   • Salah
   Jawaban

   Benar. Pilih lintasan tertutup mana pun. Jumlah kenaikan dan penurunan tegangan di sepanjangnya selalu nol.

Untuk yang penasaran lebih dalamlanjutan

Untuk rangkaian yang tidak bisa disederhanakan menjadi seri dan paralel, KCL ditulis di setiap simpul sebagai persamaan. Cara ini disebut analisis simpul (nodal). Simulator di Teknol memakai cara ini: ia menyusun persamaan KCL lalu menyelesaikannya dengan eliminasi Gauss.

KVL berlaku selama pengaruh medan magnet yang berubah-ubah di dalam lintasan bisa diabaikan. Pada sinyal yang berubah sangat cepat atau di dekat kumparan, perlu hati-hati.

Selesai

• KCL: arus masuk titik = arus keluar titik.
• KVL: dalam satu lintasan tertutup, kenaikan tegangan = penurunan tegangan.
• Rangkaian campuran diselesaikan dengan menyederhanakan bagian seri dan paralel, lalu memeriksa dengan KCL dan KVL.

Berikutnya

Kode materi l10 · versi 0.1 · 2026-10-06