contoh soal HUKUM KIRCHOFF II beserta rangkuman materi

berikut rangkuman materi beserta soal dan pembahasan bab listrik dinamis arus DC sub bab hukum kirchoff 2
Rumus HUKUM KIRCHOFF II

Σε + Σ(I.R) = 0

aplikasi / rumus cepat hukum kirchoff II pada rangkaian dua loop

	(Ɛka – Ɛki).Rt + (Ɛt – Ɛki ).Rka
Iki =	________________________
	Rki . Rka + Rki.Rt + Rka . R t

	(Ɛki – Ɛt).Rka + (Ɛka – Ɛt ).Rki
It =	________________________
	Rki . Rka + Rki.Rt + Rka . R t

keterangan:
I = kuat arus (Ampere)
R = hambatan / resistor (ohm atau Ω )
ε = ggl atau tegangan baterai (V)
ka = kanan
ki = kiri
t = tengah

rumus tegangan jepit:

   V = Σε + Σ(I.R)

V = tegangan jepit (Volt)

atau:

 

Contoh soal dan pembahasan
1. perhatikan rangkaian listrik satu loop berikut!

jika R1 = 20 ohm, R2 = 30 ohm, R3 = 50 ohm,
ε₁= 10 V dan  ε₂= 40 V
hitung:
a. kuat arus yang mengalir pada rangkaian
b. tegangan jepit antara titik c dan d
pembahasan:
a. mencari arus denga hukum kirchoff 2
Σε + Σ(I.R) = 0
ε₂ + ε₁ + I.(R1 + R2 + R3) = 0
40 + 10 + I (100) = 0
100 I = 50
I = 0,5 A

b. Tegangan antara titik c dan d

> arus mengalir searah jarum jam (aus kelua dai kutub positif batterai)
> arus mengalir dari d ke c

Vcd = Σε + Σ(I.R)
Vcd = - ε₁ + I. R₂

Vcd = - 10 + 0,5 .30 = -10 + 15 = 5 Volt


2. perhatikan rangkaian listrik dinamis dua loop berikut!

jika R1 = 2 ohm, R2= 3 ohm, R3 = 1 ohm, R4 = 4 ohm dan R5 = 1 ohm
ε1 = 5 V , ε2 = 5 V , ε3 = 1 V

Hitung:
a. arus pada R3
b. Tegangan jepit antara a dan b

rumus cepat hukum kirchoff II pada rangkaian 2 loop



a. Cara cepat hukum kirchoff II dua loop
diketahui:

Rkiri = 2 + 3 = 5 ohm

Rtengah = 1 ohm

Rkanan = 4 + 1 = 5 ohm

Ɛ_kiri = 5V

Ɛ_tengah = 1 V

Ɛ_kanan = 5 V

ditanya I di R3 (tengah)  . . . ?

	(Ɛki – Ɛt)Rka + (Ɛka – Ɛt ) Rki
It =	_________________________
	Rki . Rka + Rki.Rt + Rka . R t

	(5 - 1).5 + (5 – 1 ).5
It =	________________________
	5.5 + 5.1 + 5.1

	20 - 10
It =	_______________________
	35

It = 10/35 = 2/7  = 0,286 Ampere

b. Tegangan jepit antara titik a dan b (tengah)

Vab = Σε + Σ(Ι.R)

Vab = 1 + 0,286.1 =  1,286 Volt

3. UN Fisika 2008 P4 No. 30

Rangkaian seperti gambar di bawah ini !

jika saklar ditutup besar daya pada Resistor  4 Ω ialah....

A. 6 W     D. 2 W

B. 9 W      E. 3 W

C. 1 W

jawaban : C

pembahasan dan penyelesaian: C

Rumus arus Kirchoff 2 loop

        V_kiri.R_kanan + V_kanan.R_kiri

It = ^{__________________________________}  

       R_ki.R_ka + R_ka.R_t + R_ki.R_t

          4.2 + 2.4

It = ^{_____________}  

       4.2 + 2.4 + 4.4

It = 16/32 = 0,5 A

- menghitung daya:

P = I² . R = 0,5² . 4 = 1 Watt

4. UN Fisika 2009 P04 No. 29

Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Bila saklar S ditutup, nilai  kuat arus yang mengalir  pada resistor 4 Ω sebesar....

A. 0,5 A

B. 1 A

C. 1,5 A

D. 2 A

E. 3 A

kunci jawaban : C

pembahasan dan penyelesaian: C

         (V_t -V_ki)R_ka + (V_ka-V_ki)R_t

Iki = ^{_______________________________}

            R_ki.R_ka + R_ka.R_t + R_ki.R_t

        (6-12).2

It = ^_________  

           2.4 

It = -12/8 = -1,5 A

5. UN Fisika 2009 P45 No. 27

Pada rangkaian listrik sederhana dua loop seperti pada gambar!

nilai kuat arus kiri ( I₁) sebesar ...

A. 0,25 A

B. 0,30 A

C. 0,36 A

D. 0,45 A

E. 0,50 A

kunci jawaban : A

pembahasan dan penyelesaian: C

         (V_t -V_ki)R_ka + (V_ka-V_ki)R_t

Iki = ^{_______________________________}

            R_ki.R_ka + R_ka.R_t + R_ki.R_t

        (0-6).1 + (8-6).2

It = ^{________________}  

          2.2 + 2.1 + 1.2 

It = -2/8 = - 0,25 A

6. UN Fisika 2011 P12 No. 27

Perhatikan rangkaian di bawah ini

sumber tegangan memiliki hambatan dalam (r)masing-masing 0,5 Ω . maka nilai kuat arus pada rangkaian di atas adalah....

A. 0,5 A

B. 1,5 A

C. 1,8 A

D. 4,5 A

E. 5,4 A

kunci jawaban: C

pembahasan dan penyelesaian:

Σε + Σ I.R = 0

       Σε

I = ^______  

       ΣR

       18-9

I = ^________  

        3 + 2 

I = 9/5 = 1,8 A