A. Kuat arus yang mengalir dalam hambatan 1 Ω, I₁ = 0,67 A, hambatan 2,5 Ω, I₂ = - 0,22 A, hambatan 6 Ω, I₁ + I₂ = 0,45 A

B. Beda potensial antara titik A dan B adalah - 3 Volt.

Pembahasan

Hukum Kirchoff II mengatakan hasil dari jumlah GGL dalam sumber tegangan dan penurunan tegangan sepanjang rangkaian tertutup / loop sama dengan nol. Persamaannya dapat ditulis,

∑ε + ∑IR = 0

Pada rangkaian tersebut terdapat dua buah loop. Misal ambil arah arus I₁ pada loop sebelah kiri searah jarum jam, dan arah arus I₂ pada loop sebelah kanan berlawanan arah jarum jam.

Untuk loop kiri.

∑ε = - 4 V

ΣIR = I₁ × 0,5 + I₁ × 0,5 + I₁ × 1 + I₁ × 6 + I₂× 6

ΣIR = 0,5 I₁ + 0,5 I₁ + I₁ + 6 I₁ + 6 I₂

ΣIR = 8 I₁ + 6 I₂

sehingga

∑ε + ∑IR = 0

-4 + 8 I₁ + 6 I₂ = 0

8 I₁ + 6 I₂ = 4

4 I₁ + 3 I₂ = 2

I₂ = 2/3 - 4/3 I₁   ...(1)

Untuk loop kanan.

∑ε = - 2 V

ΣIR = I₂ × 0,5 + I₂ × 2,5 + I₂× 6 + I₁ × 6

ΣIR = 0,5 I₂ + 2,5 I₂ + 6 I₂ + 6 I₁

ΣIR = 9 I₂ + 6 I₁

sehingga

∑ε + ∑IR = 0

-2 + 9 I₂ + 6 I₁ = 0

9 I₂ + 6 I₁ = 2   ...(2)

Subtitusikan persamaan (1) dan (2)

9 × (2/3 - 4/3 I₁) + 6 I₁ = 2

6 - 12 I₁ + 6 I₁ = 2

6 - 6 I₁ = 2

6 I₁ = 4

I₁ = 2/3 A

I₁ = 0,67 A

I₂ = 2/3 - 4/3 I₁

I₂ = 2/3 - 4/3 × 2/3

I₂ = 2/3 - 8/9

I₂ = 6/9 - 8/9

I₂ = - 2/9 A

I₂ = - 0,22 A

Tanda minus merupakan kebalikan arah dari penentuan awal  yaitu berlawanan arah jarum jam, sehingga arah arus I₂ adalah searah jarum jam.

Arus yang mengalir dalam hambatan 1 Ω, I₁ = 0,67 A

Arus yang mengalir dalam hambatan 2,5 Ω, I₂ = - 0,22 A

Arus yang mengalir dalam hambatan 6 Ω, I₁ + I₂ = 0,67 A - 0,22 A = 0,45 A

Beda potensial antara titik A dan B

VAB = ∑ε + ∑IR

VAB = - 4 +  I₁ × 0,5 + I₁ × 1

VAB = - 4 +  0,67 × 0,5 + 0,67 × 1

VAB = - 4 +  0,33 + 0,67

VAB = - 4 +  1

VAB = - 3 volt

Pelajari lebih lanjut

materi tentang hukum kirchoff, yomemimo.com/tugas/2178232

materi tentang hukum ohm, yomemimo.com/tugas/22569774

materi tentang hambatan pengganti, yomemimo.com/tugas/22915243

materi tentang hambatan kawat, yomemimo.com/tugas/22837627

Detail jawaban

Kelas : 12

Mapel : Fisika

Bab : Listrik Arus Searah

Kode : 12.6.1

Kata kunci : Hukum Kirchoff, ggl, hambatan, arus listrik, beda potensial, loop