Menyelesaikan Soal Rangkaian Dua Loop

Pernahkah kamu tersengat listrik kecil saat menyentuh dua alat elektronik bersamaan? Itu terjadi karena arus dari dua sumber berbeda bertemu di satu jalur yang sama, persis seperti tantangan di rangkaian dua loop ini!

Mari kita fokus ke titik persimpangan e. Bayangkan ini seperti jalan raya: mobil dari simpang kiri, yaitu I satu, dan simpang kanan, I tiga, bertemu masuk ke jalan tengah menjadi I dua. Sesuai Hukum Kirchhoff satu, I satu ditambah I tiga sama dengan I dua.

Awas, ada jebakan! Banyak yang menghitung resistor tiga ohm dan satu ohm di loop kanan secara terpisah. Padahal, arus I tiga melewati keduanya. Jadi, gabungkan dulu menjadi jalan rusak sepanjang empat ohm.

Sekarang kita analisis loop kiri dengan Hukum Kirchhoff dua. Baterai delapan belas volt memberi energi, sedangkan resistor enam ohm yang dilewati I satu dan tiga ohm yang dilewati I dua memakan energi. Persamaannya menjadi enam I satu ditambah tiga I dua sama dengan delapan belas.

Pindah ke loop kanan! Baterai dua puluh satu volt memberi energi, lalu resistor total empat ohm yang dilewati I tiga dan tiga ohm yang dilewati I dua memakannya. Kita dapat persamaan empat I tiga ditambah tiga I dua sama dengan dua puluh satu.

Langkah selanjutnya, kita substitusi nilai I dua dengan I satu ditambah I tiga ke dalam kedua persamaan tadi. Ini agar variabelnya seragam.

Setelah disederhanakan, kita lakukan eliminasi matematika. Hasilnya, kita temukan I satu bernilai satu ampere dan I tiga bernilai dua ampere.

Terakhir, masukkan kembali ke persimpangan awal. Satu ampere ditambah dua ampere sama dengan tiga ampere untuk I dua. Jadi, jawaban yang benar adalah pilihan B!

Dengan membagi rangkaian menjadi jalur masuk dan keluar, lalu menghitung energi tiap loop, kita bisa memprediksi ke mana arus pergi, sehingga kamu tahu dari mana asal sengatan listrik tadi!