KCL dan KVL membuat rangkaian dapat diselesaikan

Kekekalan menjadi persamaan

Hukum arus Kirchhoff (KCL) menyatakan jumlah aljabar arus pada suatu node adalah nol. Dalam model rangkaian lumped, muatan tidak terakumulasi tanpa batas pada sambungan kabel. Pilih arus masuk positif atau arus keluar positif, dan pertahankan pilihan itu. Jika 2 mA masuk dan dua cabang membawa 0.7 mA serta arus keluar yang belum diketahui, arus tidak diketahui itu 1.3 mA.

Hukum tegangan Kirchhoff (KVL) menyatakan jumlah aljabar perubahan tegangan sepanjang loop tertutup adalah nol. Hukum ini berlaku untuk model lumped yang digunakan di sini, tempat setiap tegangan terinduksi direpresentasikan oleh elemen rangkaian. Berjalan dari terminal negatif sumber ke positif merupakan kenaikan; berjalan searah arus resistor merupakan penurunan.

Contoh pembagi tegangan

Hubungkan sumber 5 V, resistor atas 2 kΩ, dan resistor bawah 3 kΩ secara seri. Misalkan arus searah jarum jam. KVL memberi $5-I(2000)-I(3000)=0$, sehingga $I=1$ mA. Dengan node bawah sebagai ground, node tengah bernilai 3 V. Penurunan atas 2 V dan penurunan bawah 3 V; jumlahnya sama dengan tegangan sumber.

5 V --- 2 kohm --- out --- 3 kohm --- 0 V
              arus seri yang sama: 1 mA

Pada out, KCL memberi arus atas dikurangi arus bawah sama dengan nol. Pernyataan ini berubah segera setelah cabang lain terhubung. Jadi rumus pembagi merupakan konsekuensi topologi, bukan jalan pintas yang tetap berlaku untuk sembarang beban.

Periksa jawaban dua kali

Resistor 2 kΩ menyerap 2 mW, resistor 3 kΩ menyerap 3 mW, dan sumber memasok 5 mW. Jumlah tegangan loop dan jumlah daya sama-sama seimbang. Jika tegangan out yang Anda hitung melebihi 5 V dalam jaringan DC pasif ini, periksa tanda atau topologi. Persamaan yang menghasilkan arus cabang negatif dapat diterima: artinya arah sebenarnya berlawanan dengan panah yang dipilih. Pertahankan tanda alih-alih diam-diam membalik hanya sebagian perhitungan.