Hukum Kirchhoff

Hukum Tegangan Kirchhoff

Jika kita melakukan pengukuran menggunakan pengukur tegangan antara titik ‘1’ dan titik ‘4’, dimana probe merah berada pada titik ‘1’ dan probe hitam berada pada titik ‘4’, pengukur tegangan menunjukkan tegangan sebesar 12V yang berarti bahwa tegangan ini bernilai positif (+). Ingat polaritas pada hukum Kirchhoff sangat penting dan sangat mempengaruhi hasil akhir analisa pada suatu rangkaian elektronika.

Tegangan yang diukur di atas selanjutnya disebut sebagai V_1-4, dimana tegangan yang diukur adalah titik ‘1’ dan sebagai referensi-nya adalah titik ‘4’. Kemudian kita lakukan lagi pengukuran terhadap tegangan yang melewati masing-masing resistor pada rangkaian menggunakan pengukur tegangan yang sama, searah jarum jam dimulai dari R1 (V_2-1), R2 (V_3-2) dan R3 (V_4-3).

Kita dapat dengan mudah menghitung tegangan pada resistor seri menggunakan hukum Ohm, tetapi pada hukum Kirchhoff yang dibutuhkan adalah selain tegangan kita juga membutuhkan polaritas tegangan-nya. Dari hasil pengukuran di atas didapatkan hasil.

V_1-4 = 12V
V_2-1 = -10,6V
V_3-2 = - 0,13V
V_4-3 = - 1,27V

Hasil di atas kemudian kita jumlahkan secara aljabar sehingga didapatkan

12 + (-10,6) + (-0,13) + (-1,27) = 0V

Dari hasil pengukuran dan penjumlahan aljabar di atas, dapat tarik kesimpulan bahwa:

“Penjumlahan Aljabar Pada Semua Tegangan Dalam Suatu Loop Akan Sama Dengan Nol (0)”

atau lebih dikenal sebagai "Hukum Tegangan Kirchhoff".

Hukum Arus Kirchhoff

Untuk mengetahui dan menganalisa bagaimana hukum arus Kirchhoff berlaku pada suatu rangkaian perhatikan gambar rangkaian resistor paralel berikut ini.

dari rangkaian resistor paralel di atas lakukan pengukuran dan perhitungan untuk arus yang melewati masing-masing resistor dan arus total yang mengalir pada rangkaian. Hasilnya diperoleh sebagai berikut.

Kemudian ukur pula arus yang mengalir pada titik-titik percabangan I_1-2, I_2-3, dan I_3-4 , hasilnya adalah sebagai berikut.

Gambar ulang rangkaian dengan memasukkan hasil masing-masing pengukuran arus di atas untuk mempermudah analisa.

Perhatikan pada titik percabangan ‘2’ dan titik percabangan ‘3’. Pada titik percabangan ‘2’, I_1-2 merupakan hasil penjumlahan I_2-3 dan I_R1 yakni 1,112A = 1,1A + 0,012A. Begitu juga pada titik percabangan ‘3’, I_2-3 merupakan hasil penjumlahan I_3-4 dan I_R2 yakni 1,1A = 0,1A + 1A. Jika penjumlahan pada titik percabangan di tuliskan dalam bentuk aljabar akan seperti berikut.
Untuk titik percabangan ‘2’

• I_1-2 = I_2-3 + I_R1 
• 1,112A = 1,1A + 0,012A
• 1,112A -1,1A - 0,012A = 0

Untuk titik percabangan ‘3’

• I_2-3 = I_3-4 + I_R2
• 1,1A = 0,1A + 1A 
• 1,1A - 0,1A - 1A = 0

Dari hasil pengukuran dan perhitungan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa

“Penjumlahan aljabar antara jumlah arus yang masuk titik percabangan dengan jumlah arus yang meninggalkan titik percabangan harus sama dengan Nol (0)”

atau dengan kata lain

“Jumlah arus yang masuk titik percabangan sama dengan jumlah arus yang meninggalkan titik percabangan”