Hukum arus Kirchhoff dapat diperoleh dari persamaan kontinyuitas yang diperoleh dari hukum Ampere.
Hukum Ampere adalah
∇×→H=→J+∂→D/∂t.
Pengambilan divergensi pada kedua ruas persamaan terakhir menghasilkan
0=∇⋅→J+∂ρ/∂t,
di mana ∇⋅→D=ρ merupakan hukum Gauss.
Persamaan terakhir ini merupakan persamaan kontinyuitas untuk elektromagnetisme.
Pengintegralan kedua ruas persamaan kontinyuitas tersebut ke seluruh volume V, dengan menerapkan teorema divergensi Gauss, menghasilkan
0=∮∂V→J⋅d2→r+dqdt,
di mana q=∫Vρd3→r adalah muatan listrik pada V.
Untuk volume V yang mendekati titik matematis yang berupa simpul, maka ∮∂V→J⋅d2→r=0. Sementara itu I:=dq/dt=∑nj=1Ij adalah total arus listrik yang melewati titik simpul tersebut, sehingga
n∑j=1Ij=0.
Inilah hukum arus Kirchhoff, dengan menganggap bahwa Ij bernilai positif apabila arus keluar dari simpul, dan bernilai negatif apabila arus masuk ke simpul. Kesepakatan sebaliknya bolehlah ditetapkan, asalkan konsisten.
Hukum Ampere adalah
∇×→H=→J+∂→D/∂t.
Pengambilan divergensi pada kedua ruas persamaan terakhir menghasilkan
0=∇⋅→J+∂ρ/∂t,
di mana ∇⋅→D=ρ merupakan hukum Gauss.
Persamaan terakhir ini merupakan persamaan kontinyuitas untuk elektromagnetisme.
Pengintegralan kedua ruas persamaan kontinyuitas tersebut ke seluruh volume V, dengan menerapkan teorema divergensi Gauss, menghasilkan
0=∮∂V→J⋅d2→r+dqdt,
di mana q=∫Vρd3→r adalah muatan listrik pada V.
Untuk volume V yang mendekati titik matematis yang berupa simpul, maka ∮∂V→J⋅d2→r=0. Sementara itu I:=dq/dt=∑nj=1Ij adalah total arus listrik yang melewati titik simpul tersebut, sehingga
n∑j=1Ij=0.
Inilah hukum arus Kirchhoff, dengan menganggap bahwa Ij bernilai positif apabila arus keluar dari simpul, dan bernilai negatif apabila arus masuk ke simpul. Kesepakatan sebaliknya bolehlah ditetapkan, asalkan konsisten.
Komentar
Posting Komentar