Cara Pintar | Memahami Hukum Kirchoff
Summary
TLDRIn this educational video, Nurul, an expert in physics, introduces viewers to the smart class and shares a quick method for solving Kirchhoff's Law problems. She explains the two laws: Kirchhoff's Current Law and Kirchhoff's Voltage Law, which describe the relationships between current and voltage in electrical circuits. Nurul demonstrates how to apply these laws to analyze a circuit with given voltage sources and resistances, guiding through the process of setting up equations and solving for the unknown currents. The video concludes with a clever shortcut for solving such problems efficiently, encouraging viewers to share, subscribe, and stay tuned for more informative content.
Takeaways
- đ The script is a tutorial on Kirchhoff's Laws, presented by Nurul, a physics expert.
- đŹ Kirchhoff's Laws were first stated by German physicist Gustav Robert Kirchhoff.
- đ There are two laws: Kirchhoff's Current Law (KCL) and Kirchhoff's Voltage Law (KVL).
- đĄ KCL states that the sum of currents entering a junction equals the sum of currents leaving the junction.
- đ KVL states that the sum of electromotive forces (EMFs) and voltage drops around a closed loop equals zero.
- đ An example circuit is used to demonstrate how to apply KCL and KVL to solve for currents in a network.
- đ The tutorial explains how to determine the direction of loops and currents to apply the laws correctly.
- 𧟠A step-by-step approach is provided to solve a sample problem using traditional methods.
- đ A shortcut method is introduced to quickly solve Kirchhoff's Law problems using a single formula.
- đ The shortcut involves calculating the current through a resistor by using the difference in EMF and voltage drops across resistors.
- đ The tutorial concludes with a reminder to share, subscribe, and turn on notifications for more informative content.
Q & A
Who introduced Kirchhoff's laws?
-Kirchhoff's laws were introduced by the German physicist Gustav Robert Kirchhoff.
What do Kirchhoff's laws explain?
-Kirchhoff's laws explain how to analyze the relationship between current and voltage in an electrical circuit.
What is Kirchhoff's first law?
-Kirchhoff's first law states that the sum of currents entering a junction is equal to the sum of currents leaving the junction.
How is Kirchhoff's first law mathematically represented?
-Mathematically, Kirchhoff's first law can be represented as ÎŁI_in = ÎŁI_out, where I_in represents the currents entering a junction and I_out represents the currents leaving the junction.
What is Kirchhoff's second law?
-Kirchhoff's second law states that the sum of the potential rises and drops around a closed loop in a network is zero.
How is Kirchhoff's second law mathematically expressed?
-Mathematically, Kirchhoff's second law can be expressed as ÎŁE - ÎŁI*R = 0, where E represents the electromotive force (emf), I is the current, and R is the resistance.
What are the steps to solve a problem using Kirchhoff's laws?
-The steps include determining the direction of loops and currents, applying Kirchhoff's first law at junctions to get equations, and applying Kirchhoff's second law around loops to get additional equations, then solving the system of equations.
Why is it recommended to choose the direction of loops in a consistent manner?
-It is recommended to choose the direction of loops consistently, preferably in the same direction, to simplify the calculations and avoid confusion when applying Kirchhoff's laws.
What is the significance of the direction of current relative to the loop direction in Kirchhoff's laws?
-The direction of current relative to the loop direction affects the sign of the voltage drops and rises in the equations. If they are in the same direction, the voltage is positive; if they are opposite, it is negative.
How can one quickly solve a problem involving Kirchhoff's laws as demonstrated in the script?
-A quick method demonstrated in the script involves directly applying a formula derived from Kirchhoff's laws to find the current through a specific resistance without going through multiple steps.
What is the shortcut formula mentioned in the script for solving problems related to Kirchhoff's laws?
-The shortcut formula mentioned in the script is I3 = (E3 - E2*R1 + E3*R2) / (R1 + R2 + R3), which is used to quickly find the current through a 5Ω resistor in a given circuit.
Outlines
đŹ Introduction to Kirchhoff's Laws
The video introduces Nurul, a physics expert, who explains how to understand and solve problems related to Kirchhoff's Laws in electrical circuits. Nurul begins by outlining the two fundamental laws: Kirchhoff's Current Law (KCL) and Kirchhoff's Voltage Law (KVL). KCL states that the sum of currents entering a junction equals the sum of currents leaving the junction, mathematically expressed as ÎŁI_in = ÎŁI_out. KVL asserts that the sum of electromotive forces (emf) and voltage drops around a closed loop equals zero, represented as ÎŁE + ÎŁV_drop = 0. Nurul provides an example circuit and demonstrates how to apply these laws to find the currents and voltages within the circuit.
𧩠Applying Kirchhoff's Laws to a Circuit
Nurul proceeds to apply Kirchhoff's Laws to a specific circuit example involving two sources and three resistors. She assigns currents I1 and I2 to the branches and sets up equations using KCL at a junction point, resulting in the equation I1 - I2 = I3. Then, using KVL, she formulates equations for two loops in the circuit, incorporating the voltage drops across the resistors. The equations are simplified to find the net voltage changes around each loop, leading to a system of equations that can be solved to determine the currents I1, I2, and I3. The process involves substituting and eliminating variables to solve for the unknowns, ultimately calculating the current flowing through a 5-ohm resistor.
đ Quick Method for Solving Kirchhoff's Problems
In the final part of the video, Nurul introduces a shortcut method for solving problems involving Kirchhoff's Laws. She presents a formula that simplifies the process: I3 = (E3 - (I2 * R1 + I1 * R2)) / (R1 + R2 + R3). This formula allows for quick calculation of the current through a resistor by considering the voltage sources and resistances in the circuit. Nurul demonstrates the application of this formula using the values from the example circuit, resulting in a current of 0.5 amperes through the 5-ohm resistor. She emphasizes the efficiency of this method and encourages viewers to share, subscribe, and stay updated with the smart class for more insightful information.
Mindmap
Keywords
đĄKirchhoff's Laws
đĄCircuit Analysis
đĄOhm's Law
đĄCurrent
đĄVoltage
đĄResistance
đĄLoop
đĄJunction
đĄConductor
đĄElectrical Network
Highlights
Introduction to Kirchhoff's Laws by Nurul, a physics expert.
Kirchhoff's Laws explained as a method to analyze the relationship between current and voltage in an electrical circuit.
Historical context of Kirchhoff's Laws, first stated by Gustav Robert Kirchhoff.
Explanation of Kirchhoff's First Law, which states the current conservation at a junction.
Mathematical formulation of Kirchhoff's First Law, \( \Sigma I_{\text{in}} = \Sigma I_{\text{out}} \).
Example of applying Kirchhoff's First Law to a simple electrical circuit.
Introduction to Kirchhoff's Second Law, which relates to the sum of electromotive forces and voltage drops in a closed circuit.
Mathematical expression of Kirchhoff's Second Law, \( \Sigma E - \Sigma I \cdot R = 0 \).
Practical approach to solving electrical circuit problems using Kirchhoff's Laws.
Step-by-step guide to determining the direction of loops and currents in a circuit.
How to assign positive or negative values to electromotive forces based on their direction relative to the current.
Application of Kirchhoff's Laws to a circuit with four sources and four resistors.
Solving a specific problem involving a circuit with two voltage sources and a 5Ω resistor.
Using conventional methods to find the current through a 5Ω resistor.
Setting up and solving the equations using Kirchhoff's Laws for two loops in the circuit.
Substitution and elimination method to find the current through the 5Ω resistor using the equations derived.
Final calculation revealing the current through the 5Ω resistor is 0.5 amperes using the conventional method.
Introduction to a quick method to solve Kirchhoff's Law problems with a single formula.
The quick formula for solving the problem, simplifying the process significantly.
Final result using the quick method confirms the current through the 5Ω resistor is 0.5 amperes, matching the conventional method.
Encouragement to share, subscribe, and ring the bell for more informative content from the Smart Class.
Transcripts
Halo
Halo
[Musik]
sahabat pintar Apakah kalian masih
terkendala dalam mengerjakan soal Hukum
Kirchoff
perkenalkan saya Nurul buru ahli fisika
dari kelas pintar Disini saya akan
berbagi cara pintar untuk memahami
konsep materi fisika dan menyelesaikan
berbagai persoalan yang terkait dengan
mata pelajaran ini dan kali ini saya
akan berbagi cara cepat untuk
menyelesaikan persoalan hukum Kirchoff
Hukum Kirchoff pertama kali dikemukakan
oleh ahli fisika Jerman yang bernama
Gustav Robert kirchhoff pada tahun 1824
sampai 1887 Hukum Kirchoff ini merupakan
hukum yang menjelaskan Bagaimana cara
menganalisis hubungan antara arus dan
tegangan Dalam suatu rangkaian listrik
Ucok ini ada dua ya sahabat kelas
tingkat yang pertama hukum 1 Kirchoff
dan yang kedua hukum 2 Kirchoff i
Hai
hukum 1 Kirchoff mengatakan bahwa jumlah
arus yang masuk ke titik cabang
sama dengan jumlah arus yang keluar dari
titik cabang
Hai secara matematis dapat dituliskan
dengan persamaan berikut siknai masuk =
Sigma yg keluar
Berikut adalah contoh kasus rangkaian
listrik ya di sini adalah titik
cabangnya kemudian I1 dan I2 ini
merupakan arus yang masuk ke titik
cabang kemudian tiga q4 batin 5
merupakan arus yang keluar dari titik
cabang sehingga menurut hukum 1 Kirchoff
bersamaan yang dihasilkan dari gambar
ini adalah I1 ditambahi 2 = i3 ditambah
T4 ditambah i5
Kemudian yang kedua adalah hukum 2
Kirchoff
hukum 2 Kirchoff mengatakan bahwa hasil
penjumlahan GGL dan penurunan tegangan
sepanjang rangkaian tertutup sama dengan
nol atau secara matematis dapat
dituliskan dengan rumus Sigma eh
ditambah sik tindikan di R = 0 di sini
ada sebuah rangkaian yang memiliki empat
GGL yaitu E1 E2 E3 dan ke-4 serta
memiliki empat hambatan R1 R2 R3 dan R4
dan mengalir Arus sebesar i pada
rangkaian ini bagaimana cara
menyelesaikan persoalan ini caranya ada
tiga langkah pengerjaan yang pertama
tentukan arah loop dan arah arus ini
ditentukan bebas Tetapi lebih baik
searah untuk memudahkan pekerjaan kita
yang kedua Jika lupa bertemu dengan
kutub positif maka eh akan bernilai
positif jika lu bernilai bertemu dengan
kutub negatif maka e akan bernilai
negatif jika arah loop dan arus searah
maka arus bernilai positif
jika arah loop dan arus berlawanan maka
arus menilai negatif
Hai
sehingga untuk penyelesaian kasus ini
adalah S1 dikurangi E2 ditambah e3q
tambah 4 ditambah Idi kali R1 ditambah
R2 ditempuh Ertiga ditambah empat ini
sama dengan nol
Hai
Nah langsung saja kita ke contoh soalnya
perhatikan rangkaian listrik berikut
di sini ada rangkaian listrik yang
memiliki dua truk kemudian pertanyaannya
adalah Berapa besar kuat arus pada
hambatan
5om berarti yang ditanyakan adalah harus
yang ada di hambatan 5om Mari kita
kerjakan dengan cara yang biasa terlebih
dahulu
pertama kita misalkan arus yang mengalir
di sebelah kiri itu adalah I1
kemudian arus yang mengalir di sebelah
kanan itu adalah I2 dan arus arus yang
mengalir di tengah-tengah ini adalah ih3
Sehingga ini adalah eh satu ini adalah
R1 ini adalah eh dua ini adalah R2 ini
adalah eh tiga ini adalah R3 Hai
kemudian kita tentukan arah loop dan
juga arah arusnya
arah lupa yang pertama ini kita pilih
searah dengan arah jarum jam kemudian
yang ini berlawanan dengan arah jarum
jam
kita pilih arus yang searah dengan arah
Loop ya Sehingga I1 bergerak kekanan I2
ini bergerak kekiri dan i3 nya bergerak
ke bawah
Hai kemudian kita bisa menerapkan hukum
1 Kirchoff untuk mendapatkan persamaan
yang pertama dengan titik cabangnya di
titik p
Sigma yg masuk
= Sigma Ih yang keluar
[Musik]
di sini yang masuk ke titik cabang
adalah I1 dan I2 berarti disinii Satu
Ditambah I2 = i3 bisa dituliskan juga
seperti ini Q1 = 3 dikurangi I2 kita
dapatkan persamaan yang pertama kemudian
kita menerapkan Hukum Kirchoff yang
kedua untuk menganalisis Loop 1 dan 2
untuk klub yang pertama
Hai
[Musik]
singa eh ditambah Sigma ih dikali R = 0
nanti disini Min S1 ditambah
eh tiga ditambah I1 dikali R1 ditambah
i3 dikali R3 = 0 langsung kita masukkan
saja angkanya Min 10
ditambah 5 ditambah i1d kali R1
ditambahi 3
R3 nya 5 = 0 tapi di sini Min 5 ditambah
10 S1 ditambah lima i3 = 0 kita
Sederhanakan agar mudah untuk
menghitungnya menjadi minus 1 ditambah 2
in 1 QNet tambah lima i3 = 0
kita dapatkan persamaan yang kedua
kemudian kita juga menganalisis klub
yang kedua untuk mendapatkan persamaan
Hai masih menggunakan hukum yang sama
yaitu Hukum Kirchoff kedua Sigma eh
ditambah Sigma ih dikali R = 0 nanti
disini luknya berlawanan jarum jam ya
ini berarti bernilai negatif
ke-2
plus ini negatif ya Dek tambah etika
ditambah
ih2 dikali R2 ditambah
ih tiga dikali R3 = 0 kita masukkan
semua angka yang diketahui Min 10
ditambah 5 ditambah Ibu Adik Ali 10 buka
Mbah i3 dikali 5 ditambah sama dengan
nol Nah di sini kita kerjakan Min 5
ditambah 10
ih2 Rita Mbah 5 i3 = 0 kita Sederhanakan
untuk mempermudah pengerjaan
Hai min 1 hit + 2 e 2 ditambah
i3 = 0
ini kita dapatkan persamaan yang
ke-3 kemudian kita subtitusikan
persamaan pertama ke persamaan yang
kedua
21 juta Mbah
2001 ditambah i3 = 0 kita subtitusikan
dengan ini ya
a bathing in 1 ditambah 2
i3 dikurangi I2
ditambah i3 = 0 min 1 ditambah 2 y 3 min
2 I2 ditambah i3 = 0 menjadi min 1 min 2
ini dua
ditambah tiga i3 = 0 kita dapatkan
persamaan yang keempat
kemudian kita eliminasi persamaan yang
ketiga dan keempat
men1 ditambah
22 ditambah i3 = 0 kita eliminasi dengan
persamaan yang keempat yang satu minggu
ai2 ditambah tiga itu juga sama dengan
nol kita jumlahkan untuk mendapatkan
arus i3 ini habis syahmin satu plus satu
jadi mint dua ditambah empat i3 = 0
kemudian disini tempat i3 = 2 karena
tubuhnya pindah UAS sehingga i3 = 2 4
MP3 = 0,5 ampere jadi arus yang mengalir
pada Hambatan 5ons adalah 0,5 ampere
Gimana sahabat pintar cukup panjang ya
inilah cara pengerjaan dengan cara biasa
Oke sahabat pintar sekarang kita masuk
pada bagian terpenting dari video ini
yaitu cara cepat untuk menyelesaikan
persoalan hukum kirchhoff i
Hai cara pintar untuk menyelesaikan soal
ini hanya dengan satu rumah saja yaitu
i3 =
[Musik]
E3 dikurangi ke-2 dikali R1
ditambah
e3000 orange eh 1B kali R2
dibagi R1 dikali R2 ditambah R1 dikali
Ertiga hitam + R2 dikali R3 kita
masukkan semua nilai dari
besaran-besaran ini lima dikurangi 10
dikali dengan 10 ditambah lima dikurangi
10 terjadi dengan 10 dibagi
10 dikali 10 kita Mbah 10 dikali lima
kita ubah link 10.000 ini
55 dikurangi 10 Min 5 sekali dengan 10
ditambah min 5 dikali dengan 10 dibagi
100 ditambah 50 dutambah 50
Min 50 ditambah min 50
dibagi
200 sehingga idenya adalah Neng 100
dibagi
203 = Min 0,5 ampere
Hai jadi arus yang mengalir pada
hambatan 5om ini adalah sebesar 0,5
ampere Bagaimana sahabat pintar lebih
cepat kan dan hasilnya sama dengan cara
biasa tadi
hai oke sahabat pintar itu tadi cara
pintar untuk menyelesaikan persoalan
hukum Kirchoff semoga bermanfaat dan
jangan lupa share subscribe dan bunyikan
loncengnya Agar kalian dapat informasi
menarik lainnya dari kelas pintar saya
Nurul undur diri salam pintar
Hi Ho
Voir Plus de Vidéos Connexes
HUKUM II KIRCHHOFF
Nodal Analysis EP.16 (Tagalog/English Electronics)
Chapter 2 - Fundamentals of Electric Circuits
7. Kirchhoff Current Law ( KCL ) - Theory, Sign Conventions, Example Problem |BEE|
FISIKA Kelas 12 - Rangkaian Arus Searah | GIA Academy
Basic Circuits Math - Using Substitution and Matrices to Solve Circuits Equations
5.0 / 5 (0 votes)