Aturan Titik Simpul Kirchhoff
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| Kirchhoff's junction rule/ˈkɜːkhɒfs ˈdʒʌŋkʃn ruːl/ | Aturan titik simpul Kirchhoff |
Sebuah sungai bercabang — tapi tidak ada aliran yang hilang
- Sebuah sungai mencapai percabangan dan terpecah menjadi dua anak sungai; tambahkan kedua aliran itu dan Anda mendapatkan aliran asli.
- Di percabangan kawat, arus terpecah dengan cara yang sama — dan tidak ada yang menghilang.
- Muatan apa pun yang mengalir masuk harus mengalir keluar — muatan tidak pernah diciptakan atau hilang.
- Ini adalah Hukum Percabangan Kirchhoff, pasangan dari hukum loop.
Hukum percabangan
- Di setiap percabangan (titik di mana kawat bertemu), arus masuk sama dengan arus keluar.
- Dalam simbol: $\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$.
- Ini sebenarnya adalah kekekalan muatan — muatan tidak bisa menumpuk di suatu titik.
- Jadi jika $I_1$ mengalir masuk dan terpecah menjadi $I_2$ dan $I_3$, maka $I_1 = I_2 + I_3$.
$5\ \text{A}$ mencapai titik simpul dan terpecah menjadi dua cabang; satu membawa $2\ \text{A}$. Apa yang dibawa oleh yang lain, dalam $\text{A}$?
$5 = 2 + I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
Aturan titik simpul Kirchhoff adalah pernyataan mengenai kekekalan:
Muatan tidak bisa menumpuk di suatu titik, jadi arus masuk sama dengan arus keluar.
Di titik simpul, arus masuk sama dengan arus ____.
$\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$.
Bagaimana arus terpecah dalam paralel
- Di awal bagian paralel, arus total terbagi di antara cabang-cabangnya.
- Arus lebih banyak mengambil jalur hambatan lebih rendah (rute yang lebih mudah).
- Di ujung jauh, arus cabang bergabung kembali dan menjumlah kembali ke total.
- Hukum percabangan menjaga keseimbangan buku catatan di setiap belahan dan penggabungan.
Pada percabangan paralel, arus lebih besar mengalir melalui cabang yang:
Arus memilih jalur yang lebih mudah — cabang dengan hambatan lebih rendah.
Pilih semua pernyataan benar tentang aturan titik simpul.
Aturan titik simpul menjaga kekekalan muatan: arus terbagi dan bergabung kembali, tidak pernah habis.
Menyelesaikan dengan kedua hukum bersama-sama
- Hukum percabangan memberikan persamaan tentang arus; hukum loop memberikan persamaan tentang tegangan.
- Bersama-sama mereka mengubah semua sirkuit DC menjadi serangkaian persamaan yang dapat Anda selesaikan.
- Tulis persamaan percabangan di node, persamaan loop di sekitar loop, dan selesaikan.
- Kedua hukum ini semua yang Anda butuhkan bahkan untuk jaringan resistor yang paling kusut.
Aturan titik simpul Kirchhoff
Muatan tidak menumpuk di titik simpul. Urutkan setiap arus sebagai mengalir masuk atau keluar.
Arus terpakai saat melewati titik simpul.
Arus terbagi tetapi tidak pernah habis — apa yang keluar sama dengan apa yang masuk.
Hukum percabangan tentang muatan, bukan energi (itu hukum loop). Arus tidak "habis" di percabangan — ia hanya terpecah. Jumlah yang mengalir keluar harus tepat sama dengan jumlah yang mengalir masuk.
Arus sebesar $5\ \text{A}$ mencapai percabangan dan terpecah menjadi dua cabang. Satu cabang membawa $2\ \text{A}$. Berapa yang dibawa cabang lainnya?
- Hukum percabangan: $5 = 2 + I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
Dua arus cabang ($2\ \text{A}$ dan $3\ \text{A}$) menjumlah kembali ke $5\ \text{A}$ yang masuk.
Hukum Percabangan Kirchhoff: di setiap percabangan, arus masuk sama dengan arus keluar ($\sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}}$) — kekekalan muatan. Arus terpecah di percabangan (mengutamakan hambatan lebih rendah) dan bergabung kembali nanti. Dengan hukum loop, ini menyelesaikan semua sirkuit DC.