Processing math: 100%
Langsung ke konten utama

Menurunkan Hukum Arus Kirchhoff dari Hukum Ampere

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=VJd2r+dqdt,
di mana q=Vρd3r adalah muatan listrik pada V.

Untuk volume V yang mendekati titik matematis yang berupa simpul, maka VJd2r=0.  Sementara itu I:=dq/dt=nj=1Ij adalah total arus listrik yang melewati titik simpul tersebut, sehingga
nj=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

Postingan populer dari blog ini

Fungsi Homogen Berderajat Sebarang

Diketahui ada kuantitas  f:=ri1,,in=1Mi1inxi1xin, sehingga fxi=ri1,,innk=1Mi1inxi1xik1δiikxik+1xin, fxi=nk=1ri1,,ik1,ik+1,,in=1Mi1ik1iik+1inxi1xik1xik+1xin, ri=1xifxi=nk=1ri,i1,,ik1,ik+1,,in=1Mi1ik1iik+1inxi1xik1xixik+1xin. Karena Mi1ik1iik+1inxi=rik=1δiikMi1ik1ikik+1inxik, maka ri=1xifxi=nk=1ri,i1,,in=1Mi1inxi1xinδiik. Ka...

Turunan Waktu Vektor Posisi yang Berotasi

Misalkan di ruang R3 ada vektor sudut rotasi θ:=θˆn yang berpangkal di titik 0, di mana θ merupakan sudut rotasi yang bergantung pada waktu t, serta ˆn merupakan vektor satuan arah orientasi rotasi yang konstan terhadap t.  Vektor posisi mula-mula r0 yang berotasi oleh θ tersebut pada waktu t akan berpindah ke posisi r=(ˆnr0)ˆn+(ˆn×r0)׈ncosθ+ˆn×r0sinθ. Turunan r terhadap t tentu saja adalah v:=drdt=(ˆn×r0)׈ndθdtsinθ+ˆn×r0dθdtcosθ, sehingga v=ω×(ˆn×r0sinθ+r0cosθ), di mana ω:=dθ/dt. Karena (ˆn×r0)׈n=r0(ˆnr0)ˆn dan...

Turunan Vektor Basis Satuan Azimutal terhadap Koordinat Azimutal

ˆϕ/ϕ=(/ϕ)(eϕ/|eϕ|). eϕ=r/ϕ. r=ˆxrsinθcosϕ+ˆyrsinθsinϕ+ˆzrcosθ. eϕ=ˆxrsinθsinϕ+ˆyrsinθcosϕ. |eϕ|=rsinθ. ˆϕ=eϕ/|eϕ|=ˆxsinϕ+ˆycosϕ. ˆϕ/ϕ=(ˆxcosϕ+ˆysinϕ). ˆr=ˆxsinθcosϕ+ˆysinθsinϕ+ˆzcosθ. ˆθ=eθ/|eθ|. eθ=r/θ=ˆxrcosθcosϕ+ˆyrcosθsinϕˆzrsinθ. |eθ|=r. ˆθ=ˆxcosθcosϕ+ˆycosθsinϕˆzsinθ. \[ \begin{pmatrix}\hat{r} \\ \hat{\theta} \\ \hat{\phi}\end{pma...