Aturan Loop Kirchhoff
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | Aturan loop Kirchhoff |
Berjalan mengelilingi loop penuh dan Anda berakhir di ketinggian yang sama
- Mendaki di sekitar jalur gunung yang kembali ke awal — perubahan tinggi bersih Anda adalah nol.
- Melacak muatan mengelilingi loop sirkuit penuh dan perubahan potensial netronya juga nol.
- Kebenaran sederhana ini adalah Hukum Loop Kirchhoff.
- Ini memungkinkan Anda memecahkan sirkuit yang terlalu rumit untuk pintasan seri/paralel saja.
Hukum loop
- Di sekitar semua loop lengkap, kenaikan dan penurunan tegangan menjumlah menjadi nol: $\sum V = 0$.
- Baterai adalah kenaikan (+EMF); setiap resistor adalah penurunan ($-IR$).
- Ini sebenarnya adalah kekekalan energi: energi yang didapat per muatan sama dengan energi yang dilepaskan.
- Jumlahkan semuanya saat berjalan sekali mengelilinginya, dan totalnya harus kembali ke nol.
Aturan loop Kirchhoff adalah pernyataan mengenai kekekalan:
Tegangan menjumlahkan nol karena energi per muatan dikekalkan di sekitar loop.
Di sekitar loop lengkap, jumlah kenaikan dan penurunan tegangan sama dengan ____.
$\sum V = 0$ di sekitar loop.
Kenaikan dan penurunan
- Menyeberangi baterai dari − ke + dan Anda mendapat EMF-nya (energi ditambahkan per muatan).
- Menyeberangi resistor searah arus dan Anda kehilangan $IR$ (energi diberikan ke panas).
- Tegangan pasokan dibagi di antara komponen sebagai penurunan.
- Untuk loop sederhana: $\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — EMF sama dengan total penurunan.
Melintasi baterai dari − ke + dalam loop, potensial:
Baterai menambah energi per muatan, kenaikan setara dengan GGL-nya.
Dalam rangkaian loop tunggal sederhana, GGL baterai sama dengan jumlah penurunan tegangan resistor.
$\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — aturan loop untuk satu loop.
Menggunakan hukum ini untuk menyelesaikan sirkuit
- Tulis $\sum V = 0$ untuk setiap loop independen, lalu selesaikan arus yang tidak diketahui.
- Hukum loop menangani sirkuit multi-baterai dan jembatan yang tidak bisa diselesaikan seri/paralel.
- Digabungkan dengan hukum percabangan (pelajaran berikutnya), hukum ini menyelesaikan semua sirkuit DC.
- Jaga konsistensi tanda: kenaikan positif, penurunan negatif, bergerak satu arah mengelilingi loop.
Aturan loop Kirchhoff
Di sekitar loop tertutup apa pun, kenaikan tegangan sama dengan penurunan tegangan. Urutkan setiap lintasan.
Baterai $9\ \text{V}$ menggerakkan arus melalui $R_1 = 2\ \Omega$ dan $R_2 = 1\ \Omega$ secara seri. Menggunakan aturan loop, berapakah arusnya, dalam $\text{A}$?
$9 - 2I - I = 0 \Rightarrow 9 = 3I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
Pilih semua pernyataan yang benar tentang aturan loop.
Aturan loop ($\sum V = 0$, kenaikan + / penurunan −) bekerja untuk loop apa pun, bukan hanya yang satu-resistor.
Hukum loop tentang energi per muatan, jadi perhatikan tanda-tandanya: baterai menambah tegangan (+EMF), resistor menguranginya ($-IR$). Bergeraklah konsisten satu arah mengelilingi loop. Membingungkan arah penurunan adalah kesalahan hukum loop yang paling umum.
Sebuah baterai $9\ \text{V}$ mendorong arus melalui dua resistor seri, $R_1 = 2\ \Omega$ dan $R_2 = 1\ \Omega$. Temukan arusnya.
- Hukum loop: $9 - I(2) - I(1) = 0 \Rightarrow 9 = 3I$.
- $I = \dfrac{9}{3} = 3\ \text{A}$ — hasil yang sama dengan menambahkan hambatan-hambatan tersebut.
Hukum Loop Kirchhoff: di sekitar loop tertutup mana pun, $\sum V = 0$ — kenaikan baterai (+EMF) sama dengan jumlah penurunan resistor ($IR$). Ini adalah kekekalan energi untuk muatan, dan (dengan hukum percabangan) ini menyelesaikan semua sirkuit. Jaga konsistensi tanda.