Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering kali menggunakan alat-alat listrik seperti lampu, kipas angin, televisi, dan lain sebagainya. Namun, tahukah Anda bahwa di balik alat-alat listrik tersebut terdapat suatu hukum yang sangat penting untuk dipahami? Hukum tersebut adalah Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm.
Hukum Kirchoff
Hukum Kirchoff pertama kali ditemukan oleh Gustav Kirchoff pada tahun 1845. Hukum ini digunakan untuk menghitung arus dan tegangan pada rangkaian listrik sederhana dan majemuk.
Hukum Kirchoff terdiri dari dua bagian yaitu:
Hukum Kirchoff Pertama atau Hukum Arus Kirchoff
Hukum arus Kirchoff menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu simpul dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar dari simpul tersebut.
Contohnya pada gambar di bawah ini:
Pada gambar di atas, terdapat simpul A dan simpul B. Arus yang masuk ke simpul A adalah 3 A dan arus yang keluar dari simpul A adalah 2 A dan 1 A. Oleh karena itu, jumlah arus yang keluar dari simpul A adalah 3 A, sama dengan jumlah arus yang masuk ke simpul A.
Hukum Kirchoff Kedua atau Hukum Tegangan Kirchoff
Hukum tegangan Kirchoff menyatakan bahwa jumlah beda potensial atau tegangan pada suatu loop dalam rangkaian listrik sama dengan nol.
Contohnya pada gambar di bawah ini:
Pada gambar di atas, terdapat loop A-B-C-A. Beda potensial atau tegangan pada loop tersebut adalah:
- Dari A ke B: 5 V
- Dari B ke C: -3 V
- Dari C ke A: -2 V
Jadi, hasil penjumlahan beda potensial atau tegangan pada loop tersebut adalah:
5 V + (-3 V) + (-2 V) = 0 V
Sehingga dapat disimpulkan bahwa hukum tegangan Kirchoff terpenuhi pada loop A-B-C-A.
Hukum Ohm
Hukum Ohm pertama kali ditemukan oleh Georg Simon Ohm pada tahun 1827. Hukum ini menyatakan hubungan antara arus listrik, beda potensial atau tegangan, dan resistansi pada suatu rangkaian listrik.
Hukum Ohm dapat dirumuskan sebagai berikut:
R = V / I
Di mana:
- R = resistansi (ohm)
- V = beda potensial atau tegangan (volt)
- I = arus listrik (ampere)
Contohnya pada gambar di bawah ini:
Pada gambar di atas, terdapat suatu rangkaian listrik yang terdiri dari baterai, resistor, dan lampu. Diketahui bahwa beda potensial atau tegangan pada baterai adalah 12 V dan arus listrik yang mengalir melalui rangkaian tersebut adalah 0,5 A.
Untuk menghitung resistansi pada rangkaian tersebut, dapat digunakan rumus Hukum Ohm:
R = V / I
Sehingga dapat dihitung:
R = 12 V / 0,5 A = 24 ohm
Jadi, resistansi pada rangkaian tersebut adalah 24 ohm.
Penerapan Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm dalam Kehidupan Sehari-hari
Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya:
Penerangan Rumah
Salah satu penerapan Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari adalah pada penerangan rumah. Lampu yang dipasang di rumah memiliki resistansi tertentu. Oleh karena itu, untuk menghitung besarnya arus listrik yang mengalir pada lampu tersebut, dapat menggunakan rumus Hukum Ohm.
Contohnya, jika sebuah lampu memiliki resistansi 10 ohm dan beda potensial atau tegangan yang digunakan adalah 220 V, maka arus listrik yang mengalir pada lampu tersebut adalah:
I = V / R
I = 220 V / 10 ohm = 22 A
Jadi, arus listrik yang mengalir pada lampu tersebut adalah 22 A.
Mesin Cuci
Hukum Kirchoff juga dapat digunakan pada mesin cuci. Mesin cuci memiliki rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa komponen seperti motor, pompa air, dan elemen pemanas. Dengan menggunakan Hukum Kirchoff, dapat dihitung besarnya arus listrik dan tegangan pada masing-masing komponen.
Listrik di Mobil
Hukum Ohm juga memiliki penerapan dalam listrik di mobil. Pada mobil, terdapat sistem pengisian baterai yang terdiri dari alternator, regulator tegangan, dan baterai. Dengan menggunakan Hukum Ohm, dapat dihitung besarnya arus listrik dan tegangan pada setiap komponen dalam sistem pengisian baterai tersebut.
Kesimpulan
Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm sangat penting untuk dipahami dalam dunia listrik. Dengan memahami kedua hukum tersebut, kita dapat menghitung besarnya arus listrik dan tegangan pada suatu rangkaian listrik sederhana dan majemuk. Selain itu, kedua hukum ini juga memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada penerangan rumah, mesin cuci, dan listrik di mobil.
