Persamaan Dasar

Dosen saya pernah bilang, bahwa dalam elektronika itu sebenarnya cukup bermodalkan dua persamaan dasar. Dua persamaan ini modal untuk menganalisis berbagai bentuk rangkaian elektronika -serumit apapun-, yaitu persamaan hukum ohm dan hukum kirchoff.

1. Hukum Ohm

Hukum ohm muncul karena fenomena arus listrik. Ya, jika ada perbedaan muatan potensial maka muatan negatif yang lebih mudah berpindah akan mengisi bagian yang lebih "positif". Perbedaan potensial yang kemudian menyebabkan perpindahan elektron inilah asal muasal terjadinya arus listrik. Dikatakan arus listrik karena perpindahan elektron terjadi anta kedua ujung konduktor yang berbeda potensial. Maka disini konduktor dikatakan sebagai hambatan, yaitu media mengalirnya arus listrik. Ingat, jika menyebutkan perpindahan elektron maka ia berpindah dari yang bermuatan lebih negatif kepada sisi yang lebih positif. Sebaliknya, jika mengatakan arus listrik, maka arahnya dari positif ke negatif. Adapun hukum ohm sendiri menyebutkan bahwa : besar arus yang mengalir dari suatu konduktor berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor.

2. Hukum Kirchoff

Hukum kirchoff adalah modal analisis rangkaian setelah hukum ohm. Hukum kirchoff ini digunakan dalam menganalisis arus maupun tegangan dalam rangkaian tertutup maupun terbuka, yaitu mengasumsikan arus dengan penjumlahan yang disandarkan pada arah arusnya. Untuk lebih jelasnya sebagai berikut.

• Hukum kirchoff arus (node analysis)

"The algebraic sum of currents entering any node is zero"

Hukum kirchoff arus ini digunakan untuk mempermudah kita melakukan analisis arus dengan memperhatikan arus yang keluar maupun masuk dalam satu titik (node). Kaidahnya adalah, jumlah arus keluar dan masuk dalam sebuah titik adalah nol. Untuk Imasuk digunakan tanda positif dan untuk Ikeluar digunakan tanda negatif. Sehingga untuk gambar di bawah dapat dituliskan persamaanya,

I+ (-I1)+(-I2)+(-I3) = 0

• Hukum kirchoff tegangan (loop analysis)

"The algebraic sum of all voltages taken around a closed loop in a circuit is zero"

Hukum kirchoff tegangan mengatakan bahwa jumlah tegangan pada sebuah rangkaian kalang tertutup adalah nol.

Pada rangkaian di atas, maka ada dua buah rangkaian tertututup. Pada rangkaian I dapat dirumuskan persamaan kirchoff tegangannya : Er1+ Er2 = E1, dengan Er1 = I1*R1 dan Er2 = I3*R2. Pada rangkaian II, persamaannya adalah Er3+Er2 = E2, dengan Er3 = I2*R3 dan Er2 = I3*R2. Kemudian pada titik pertemuan I1, I2 dan I3 dengan mengaplikasikan kirchoff arus akan diperoleh persamaan I1+I2 = I3.

Demikian penjelasan singkat mengenai dua hukum dasar yang akan sangat berguna untuk analisa rangkaian elektronis. Semoga bermanfaat.