Apakah Hukum Kirchoff?

Dalam fizik elektrik arus terus, ada undang-undang Kirchoff yang mengatur peraturan dan gelung persimpangan . Undang-undang ini pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchoff, seorang ahli fizik Jerman, pada tahun 1845. Berdasarkan peraturan, undang-undang ini terbahagi kepada dua.

Undang-undang Kirchoff I juga dikenal sebagai undang-undang percabangan yang berkaitan dengan pemeliharaan caj. Undang-undang ini menyatakan bahawa jumlah arus elektrik yang masuk melalui titik cabang dalam litar elektrik tertentu sama dengan jumlah arus yang mengalir melalui titik bercabang itu. Undang-undang ini digunakan dalam litar elektrik sederhana yang mempunyai titik bercabang ketika arus mula membahagi.

Dari pernyataan ini, kita dapat menyimpulkan bahawa jumlah caj ke satu titik sama dengan jumlah caj yang meninggalkan titik itu. Dalam formula matematik, kita dapat menulis undang-undang Kirchoff I seperti berikut.

ΣI dalam = ΣI keluar

Sekiranya kita merujuk pada gambar di atas, kita dapat merumuskan arus elektrik seperti berikut.

I 2 = I 1 + I 3

Sementara itu, undang-undang Kirchoff II juga dikenal sebagai hukum voltan Kirchoff. Undang-undang ini menyatakan, setiap litar tertutup mempunyai perbezaan potensi sama dengan sifar. Dalam undang-undang kedua ini, perbezaan potensi antara dua titik cabang dalam satu siri pada keadaan stabil adalah tetap.

(Baca juga: Apa Hukum Termodinamik?)

Undang-undang Kirchoff berkaitan dengan undang-undang penjimatan tenaga. Sekiranya kita mempunyai cas Q pada titik mana pun dengan potensi V, tenaga yang dimiliki oleh caj itu sama dengan QV. Sekiranya cas bergerak melalui gelung atau gelung , caj yang kita miliki akan memperoleh atau kehilangan sebahagian tenaganya ketika melewati perintang bateri atau elemen lain. Tetapi apabila kembali ke titik satu, tenaga menjadi QV.

Sebelum menggunakan Undang-undang Kedua, ada beberapa perkara yang perlu dipertimbangkan dan dipenuhi. Pertama, ambil arah arus dengan bebas sambil tetap memperhatikan hukum titik bercabang jika gelung lebih dari satu. Kemudian, ambil arah gelung mengikut arah jam atau lawan jam. Bagi perintang, tanda perbezaan potensi adalah positif jika arah gelung sama dengan arah arus dan negatif jika berlawanan. Untuk sumber EMF, tanda perbezaan potensi adalah positif jika arah gerakan dari positif ke negatif dan negatif sebaliknya.