1. PERTEMUAN 3
ELEKTRONIKA INDUSTRI
HUKUM KIRCHOFF DAN
TEGANGAN ARUS LOOP
PADA ARUS DC

2. DASAR-DASAR RANGKAIAN LISTRIK
Istilah, Definisi, dan Sifat-sifat
1. Konduktor (Conductor) : Suatu benda yang dapat menghantarkan
arus listrik
2. Rangkaian (Circuit) : Suatu rangkaian listrik adalah jalan dari arus
listrik atau bagian-bagian sistem dimana arus dialirkan
3. Elemen Rangkaian (cirduit element) ; Setiap komponen dari
rangkaian dengan dua terminal (ujung) yang dapat dihubungkan
dengan komponen lainnya. Contoh : resistor, kapasitor, induktor,
transformator, dioda, transistor, op-amp, baterry, generator.
4. Cabang (Branch) : Suatu grup elemen, biasanya dalam hubungan
seri, yang mempunyai dua ujung
5. Titik Cabang (Node) : Suatu titik pertemuan antara minimum tiga
ujung elemen-elemen rangkaian
6. Jaringan (Network) : Suatu interkoneksi (saling hubung) dari elemen
rangkaian atau cabangcabang

3. DASAR-DASAR RANGKAIAN LISTRIK
Elemen Pasif dan Elemen Aktif
Elemen-elemen pasif, menyedot energi listrik
1. Resistor (Hambatan): mempunyai nilai
resistansi, notasi R.
2. Induktor : mempunyai nilai induktansi,
notasi L.
3. Kapasitor : mempunyai nilai kapasitansi,
notasi C.
Elemen-elemen Aktif, mentralistrik
nsfer energi Batery, generator; mempunyai nilai tegangan listrik
(V), dan arus listrik (I)

4. DASAR-DASAR RANGKAIAN LISTRIK
Rangkaian Resistor hubungan Paralel
R1 R2 R3 R4
+
_
V
+
_
V R
1
𝑅
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
+
1
𝑅3
+
1
𝑅4
𝑉 = 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3 = 𝑉4

5. DASAR-DASAR RANGKAIAN LISTRIK
Rangkaian Resistor hubungan Seri
R1 R2
R3 R4
+
_
V
+
_
V R
R =R1+R2+R3+R4
𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + 𝑉4

6. HUKUM OHM
Beda potensial antara dua ujung elemen resistor sama dengan besar
nilai resistansinya dikalikan dengan besar arus yang mengalir pada
resistor tersebut
𝑉 = 𝑖𝑅 Bila sumber tegangan dan arus searah
𝑉 = 𝑖𝑍 Bila sumber tegangan dan arus bolak-balik.
dengan Z adalah impedansi
V R i
Dalam penulisan lain, kedua persamaan diatas adalah
𝑖 = 𝑣𝐺 Bila sumber tegangan dan arus searah
dengan G = 1/R adalah konduktansi
𝑖 = 𝑣𝑌 Bila sumber tegangan dan arus bolak-
balik dengan Y = 1/Z adalah admitansi
+
_

7. HUKUM OHM
Beda potensial antara dua ujung elemen kapasitor sama dengan
integral arus yang melewatinya dibagi dengan besar nilai
kapasitansinya
𝑉 =
1
𝐶
න
𝑡1
𝑡2
𝑖 𝑡 𝑑𝑡 i(t)= 𝐶
𝑑𝑣
𝑑𝑡 V C i
atau
Bila sumber tegangan adalah konstan (bukan
fungsi waktu) atau tegangan searah, maka arus
yang mengalir = 0, ini berarti kapasitor berfungsi
sebagai skakelar yang terbuka (open circuit).
+
_
+
_

8. HUKUM OHM
Beda potensial antara dua ujung elemen induktor sama dengan
besar nilai induktansinya dikalikan dengan diferensial arus yang
mengalir pada induktor tersebut terhadap waktu
v= 𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡
V L i
Bila arus yang mengalir pada rangkaian adalah
konstan, maka tegangan antara ujung-ujung
induktor = 0, ini berarti induktor berfungsi sebagai
penghubung pendek (short circuit)
+
_
+
_

9. HUKUM KIRCHOFF 1
Merupakan hukum kekekalan muatan listrik yang menyatakan
bahwa jumlah muatan listrik yang mengalir tidaklah berubah.
Jadi, pada suatu percabangan, laju muatan listrik yang menuju
titik cabang sama besarnya dengan laju muatan yang
meninggalkan titik cabang itu. Maka karena itu, bunyi Hukum I
Kirchhoff lebih umum ditulis:
“Jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah
arus yang meninggalkannya”
Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 = 𝐼𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 atau ෍ 𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 = ෍ 𝐼𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟

10. HUKUM KIRCHOFF 1
Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang, maka
akan diperoleh gambar sebagai berikut:
𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 = 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3
𝐼𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘
𝐼1
𝐼2
𝐼3

11. HUKUM KIRCHOFF 2
Hukum ini berlaku pada rangkaian yang tidak bercabang yang
digunakan untuk menganalisis beda potensial (tegangan)
pada suatu rangkaian tertutup. Hukum II Kirchhoff biasa disebut
Hukum Tegangan Kirchhoff. Bunyi Hukum Kirchoff 2 adalah:
“Dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak
listrik (∈) sama dengan jumlah aljabar penurunan potensial
(IR)”
Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
෍ ∈ + ෍ 𝑖𝑅 = 0
Keterangan:
෍ ∈ = Jumlah Sumber Arus (V)
෍ 𝑖𝑅 = Jumlah Penurun Tegangan(V)
I = Arus Listrik (A)
R = Hambatan(Ω)

12. HUKUM KIRCHOFF 2
Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang, maka
akan diperoleh gambar sebagai berikut:
a b
c
d
Berdasarkan Rangkaian tersebut,
dirumuskan bahwa :
𝑉𝑎𝑏 + 𝑉𝑏𝑐 + 𝑉𝑐𝑑 + 𝑉𝑑𝑎 = 0

13. HUKUM KIRCHOFF 2
Untuk menganalisis suatu rangkaian listrik menggunakan Hukum
Kirchoff 2 diperlukan beberapa aturan atau perjanjian berikut ini:
1. Menentukan loop untuk masing-masing lintasan tertutup
dengan arah tertentu. Pada dasarnya pemilihan arah loop
bebas namun jika memungkinkan usahakan searah dengan
arah arus.
Searah jarum Jam Berlawanan arah
jarum Jam

14. HUKUM KIRCHOFF 2
2. Arah loop sama dengan arah arus maka penurunan tegangan
(IR) bertanda positif, jika berlawanan arah maka penurunan
tegangan (IR) bertanda negatif.
IR Positif IR negatif
I I
R
R

15. HUKUM KIRCHOFF 2
3. Jika saat mengikuti arah loop, kutub sumber tegangan yang
lebih dulu dijumpai adalah kutub positif maka Gaya Gerak
Listrik bertanda positif. Sebaliknya, jika kutub yang lebih dahulu
dijumpai adalah kutub negatif maka Gaya Gerak Listrik
bertanda negatif.
∈ Positif ∈ Negatif
∈ ∈
+
-
+
-

16. PEMBAGI TEGANGAN
𝑉
+
-
𝑅1
𝑅2
+
-
𝑉1
𝑉2
+
-
𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2
𝑉1 = 𝑅1𝑖
𝑉2 = 𝑅2𝑖
𝑉 = 𝑅1𝑖 + 𝑅2𝑖
𝑖 =
𝑣
𝑅1𝑖 + 𝑅2𝑖
𝑖
𝑉1 = 𝑅1𝑖 =
𝑅1
𝑅1 + 𝑅2
𝑉
𝑉2 =
𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
𝑉
dan
Tegangan 𝑉1 ata 𝑉2 sama dengan
tahanan yang bersangkutan dibagi
dengan tahanan total dikalikan dengan
tegangan total

17. PEMBAGI TEGANGAN
𝑉
+
-
𝑅1
𝑅2
+
-
𝑉1
𝑉2
+
-
𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2
𝑉1 = −𝑅1𝑖
𝑉2 = −𝑅2𝑖
𝑉 = −𝑅1𝑖 − 𝑅2𝑖
𝑖 = −
𝑣
𝑅1𝑖 + 𝑅2𝑖
𝑖 +
-
𝑖 +
-
𝑅𝑠
𝑉
𝑠
𝑉 = 𝑉
𝑠
𝑉
𝑠 = −𝑅𝑠𝑖
𝑉
𝑠 = −𝑅𝑠𝑖 = V = −(𝑅1 + 𝑅2)i
𝑅𝑠 = 𝑅1 + 𝑅2
𝑅𝑠 = Resistansi ekuivalen (pengganti)

18. PEMBAGI TEGANGAN
+
-
𝑖
+
-
𝑅1 = 2Ω
𝑉1
Contoh Soal:
6𝑉
𝑅2 = 6Ω
𝑅3 = 4Ω
+
-
𝑉2
Tentukan:
a) Resistansi ekuivalen,
b) Arus I,
c) Daya yang dikirim oleh sumber,
d) 𝑉1 ,
e) 𝑉2 ,
f) Daya minimum untuk tahanan R3 = 4 Ω
Penyelesaian:
a) Resistansi ekuivalen R=2+6+4=12 Ω
b) Arus i =
6
12
= 0,5𝐴
c) Daya yang dikirim oleh sumber, P = V x I = 6 x 0,5 = 3 Watt
d) 𝑉1 = (
6
12
) x 6 = 3 Volt
e) 𝑉2 = (
4
12
) x 6 = 2 Volt
f) Daya minimum untuk tahanan R3, P = V x I = 2 x 0,5 = 1 Watt

19. PEMBAGI ARUS
𝑖 +
-
𝑉𝑅
𝐺 = 𝐾𝑜𝑛𝑑𝑢𝑘𝑡𝑎𝑛𝑠𝑖
𝑖 = 𝑖1 + 𝑖2
𝑖1 = 𝐺1𝑉
𝑖 = 𝐺1𝑉 + 𝐺2𝑉
𝑣 =
𝑖
𝐺1+𝐺2
= 𝑖1
1
𝐺1
= 𝑖1
1
𝐺1
𝑖𝑝
+
-
𝑉
𝑝
𝑉
𝑝 =
𝑖
𝐺𝑝
= 𝑉 =
𝑖
𝐺1+𝐺2
𝑅𝑝 =
𝑅1 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
𝑅𝑝 = Resistansi ekuivalen (pengganti)
𝑅1 =
1
𝐺1
𝑅2 =
1
𝐺2
𝑖1 𝑖2
𝑖2 = 𝐺2𝑉
𝑖1 =
𝐺1
𝐺1+𝐺2
i 𝑖2 =
𝐺2
𝐺1+𝐺2
i
dan
𝑖 𝑅𝑝 =
1
𝐺𝑝
𝐺𝑝 =
𝑖
𝑅𝑝
= 𝐺1 + 𝐺2 =
𝑖
𝑅1
+
𝑖
𝑅2

20. TERIMA KASIH