Sebuah rangkaian listrik arus searah terdiri atas sebuah baterai 12 volt dan tiga buah hambatan masing-masing: R1 = 40 ohm, R2 = 60 ohm, dan R3 = 6 ohm. Dari gambar di atas, apakah I total, I1, dan I2 memenuhi hukum Kirchoff?

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah terbukti memenuhi Hukum Kirchoff Diketahui: V = 12 V R1 = 40 Ω R2 = 60 Ω R3 = 6 Ω Ditanya: apakah I memenuhi Hukum Kirchoff Jawab: Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan Hukum Ohm, sifat rangkaian seri dan paralel serta Hukum I Kirchoff. Adapun langkah pembuktian dalam soal ini yaitu: 1. Cari hambatan pengganti pada R1 dan R2 dengan rumus hambatan pengganti pada rangkaian paralel: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 1/Rp = 1/40 + 1/60 1/Rp = 3/120 + 2/120 1/Rp = 5/120 Rp = 120/5 Rp = 24 Ω 2. Cari hambatan total dengan rumus hambatan total pada rangkaian seri: Rtot = R3 + Rp Rtot = 6 + 24 Rtot = 30 Ω 3. Cari arus total yang mengalir pada rangkaian dengan persamaan Hukum Ohm I = V/Rtot Dengan: I = kuat arus (A) V = beda potensial (V) Rtot = hambatan total (Ω) Maka: I = 12/30 I = 0,4 A 4. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir akan sama namun tegangannya berbeda pada setiap hambatan. Sedangkan, pada rangkaian paralel tegangan pada setiap hambatan akan sama namun arusnya berbeda. Karena R3 adalah seri, maka arus yang mengalir akan sama dengan arus total yaitu 0,4 A namun tegangannya akan berbeda yaitu: V3 = I.R3 V3 = 0,4 x 6 V3 = 2,4 V Maka, tegangan pada rangkaian paralel (titik BC) adalah: VBC = 12 - 2,4 = 9,6 V Tegangan pada hambatan R1 dan R2 sama karena kedua hambatan disusun paralel yaitu sebesar 9,6 V. Maka tinggal mencari kuat arus masing-masing I1 = VBC/R1 I1 = 9,6/40 I1 = 0,24 A I2 = VBC/R2 I2 = 9,6/60 I2 = 0,16 A 5. Periksa pernyataan dengan Hukum I Kirchoff yang berbunyi jumlah arus yang masuk dalam suatu percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari percabangan tersebut. I = I1 + I2 0,4 = 0,24 + 0,16 0,4 = 0,4 Karena nilai arusnya sama, maka terbukti memenuhi hukum Kirchoff.