Hukum Ohm dan hukum Kirchhoff

Resistor 

• Resistor adalah elemen rangkaian yang mendisipasikan energi (biasanya panas).
• Peralatan yang menggambarkan resistor: bola lampu, pemanas, kawat transmisi.
• Resistansi diukur dalam Ohms (W).

Hukum Ohm

•          v(t) = i(t) R          - or -                      V = I R

•          p(t) = i²(t) R = v²(t)/R      →  + (menyerap)

Contoh: sebuah bola lampu 25W

•          Jika tegangan yang ada pada bola lampu 25W adalah 120V, berapakan resistansinya?

                                R = V²/P = (120V)²/25W = 576 W

•          Berapakah arus yang mengalir pada bola lampu 25W ?

                                I = V/R = 120V/576 W = 0.208 A

Pertanyaan

•          Apabila saya mengukur secara langsung resistansi bola lampu 25W, saya memperoleh nilai sekitar 40W. Apakah yang salah dengan hasil ini?

•          Jawaban:  Resistansi filamen bohlam akan naik jika suhu filamen naik.  Filamen tungsten mrmpunyai, koefisien resistansi 4.5x10^-3/^oK. Sebuah bohlam beroperasi pada suhu sekitar 5000^oF.

Rangkaian Terbuka

•          Bagaimana jika R= ~ (Tak Terhingga)?

 •          i(t) = v(t)/R = 0

Rangkaian terhubung-singkat

•          Bagaimana jika R=0?

 •          v(t) = R i(t) = 0

Hukum Kirchhoff

•          Kirchhoff’s Current Law (KCL)

–        jumlah dari arus-arus yang masuk suatu simpul adalah NOL.

–        jumlah arus yang masuk suatu simpul sama dengan jumlah arus yang meninggalkan simpul tsb. 

•          Kirchhoff’s Voltage Law (KVL)

–        Jumlah tegangan pada loop tertutup adalah NOL.

KCL (Kirchhoff’s Current Law)

jumlah dari arus-arus yang masuk suatu simpul adalah NOL :

Analogi: aliran massa pada sambungan pipa.

KVL (Kirchhoff’s Voltage Law)

•          Jumlah tegangan pada loop tertutup adalah NOL.

•          Analogi: penurunan tekanan pada loop pipa

Polaritas KVL

•          Loop adalah suatu jalur tertutup pada suatu rangkaian dimana tidak ada simpul yang dilalui lebih dari satu kali.

•          Konvensi Polaritas Tegangan:

–        Sebuah tegangan dilewatkan dari + ke - adalah positif.

–        Sebuah tegangan dilewatkan dari - ke + adalah negatif.

Analogi Elektrik-Fisika 

	Elektrik	Hidrolik
Junction/Node Law	KCL: ΣI = 0	ΣG = 0
Loop Law	KVL: ΣV = 0	Σp = 0