MyLovelyBlog Download mod gta sa, sinjai blog, tips dan trik Download | Tips blogger | Tips Windows | Tutorial Uciha Gaara
Tampilkan postingan dengan label Materi Kimia. Tampilkan semua postingan

Download Software Penghitung Molekul Dan Berat Atom | Free DownlOad SoftwarE | Penghitung Berat Atom - Molekul

Download Software Penghitung Molekul Dan Berat Atom | Free DownlOad SoftwarE | Penghitung Berat Atom - Molekul

Download Software Penghitung Molekul Dan Berat Atom | Free DownlOad SoftwarE | Software Penghitung Berat Atom Dan Molekul - Dalam pembahasan hal melakukan penghitungan terhadap berat molekul atau berat suatu atom, yang sering dilakukan oleh seseorang tersebut adalah dengan melihat pada tabel periodik kemudian menghitungnya dengan rumus - rumus yang telah ditentukan. Tentunya hal ini akan melalui proses yang lumayan panjang. Tetapi dengan menggunakan software penghitung berat molekul ini sobat tidak perlu melakukan hal yang merepotkan tersebut. dengan Molecular Weight Calculator tinggal memasukkan Unsur, atom atau rumus molekul kimia tertentu, kemudian klik tombol Calc Molecular Weight, maka berat atom, unsur/molekul akan langsung muncul, Download Software Penghitung Molekul-Berat Atom | Download Software Penghitung Berat Atom-Molekul.

Seperti contoh diatas masukkan rumus kimia KMnO4 kemudian tekan tombol Calc Molecular Weight, maka volume molekul tersebut akan muncul yaitu 158,03395 gram/mol. Cara lain adalah dengan membuka tombol Insert Element, maka tampilan seperti tabel periodik akan muncul. Pilih atom K, pilih atom Mn, Atom O dan ketikkan angka 4 kemudian klik OK. Setelah itu klik tombol Calc Molecular Weight. Satuan berat moleku ini adalah dalam g/mol,...

Download Software Penghitung Molekul Dan Berat Atom | Free DownlOad SoftwarE | Software Penghitung Berat Atom Dan Molekul bisa bermanfaat, jangan lupa tambahkan jaringan teman dan berikan donasi di KBG,.....

Sumber : http://kolombloggratis.blogspot.com/2012/07/download-software-penghitung-molekul.html#ixzz2NCzwYJ9D

pengertian laju reaksi dalam pelajaran kimia

Laju reaksi kimia adalah perubahan konsentrasi atas perubahan waktu.
rate = perubahan konsentrasi / perubahan waktu
Tingkat mengacu pada kecepatan di mana reaksi kimia terjadi. Hal ini dapat diukur dalam dua cara.
Tingkat dari Penghilangan =-Δ [reaktan] / At (Catatan ini negatif karena mengukur laju hilangnya reaktan).
Tingkat Formasi = Δ [Produk] / At (Ini adalah tingkat di mana produk yang terbentuk).
Mereka berdua adalah sama dan keduanya dapat digunakan untuk mengukur laju reaksi.
-Δ [reaktan] / At = Δ [Produk] / At
Ada banyak faktor yang dapat memperlambat atau mempercepat laju reaksi kimia seperti suhu, tekanan, konsentrasi, dan katalis. Tingkat dari Reaksi Kimia adalah positif. Hal ini dapat membingungkan karena Rate dari Penghilangan adalah negatif, namun ketika Anda berpikir tentang hal ini, tingkat yang tidak boleh negatif karena angka ini menggambarkan seberapa cepat perubahan konsentrasi dengan waktu. Unit Standar untuk Tingkat dari Reaksi kimia adalah Molaritas per detik (M / s)Cara menentukan Tarif Reaksi dari Persamaan Seimbang
Menggunakan persamaan
aA + bB -> cC + dD
dimana huruf kecil (yaitu) merupakan koefisien dari persamaan yang seimbang dan huruf besar (yaitu A) merupakan molekul.
Hal ini terlihat bahwa Tingkat Penghilangan adalah:-Δ [A] / At * 1 / a =-Δ [B] / At * 1 / b
dan Tingkat Formasi adalah: Δ [C] / At * 1 / c = Δ [D] / At * 1 / d
Sejak Tingkat Hilang dan Tingkat Formasi sama dengan satu sama lain
-Δ [A] / At * 1 / a =-Δ [B] / At * 1 / b = Δ [C] / At * 1 / c = Δ [D] / At * 1 / dMengukur Reagen Versus Produk
Tidak peduli apakah suatu eksperimen memonitor reagen atau produk karena tidak ada efek pada reaksi keseluruhan. Namun, karena reagen menurun selama reaksi, dan meningkatkan produk, ada perbedaan tanda antara dua tingkat. Konsentrasi pereaksi berkurang sebagai hasil reaksi, memberikan angka negatif untuk perubahan konsentrasi. Produk, di sisi lain, meningkatkan konsentrasi dengan waktu, memberikan angka positif. Karena konvensi ini adalah untuk mengungkapkan laju reaksi sebagai angka positif, untuk memecahkan masalah, mengatur tingkat keseluruhan reaksi sama dengan negatif dari tingkat menghilang reagen ini. Tingkat keseluruhan juga tergantung pada koefisien stoikiometrik.
Perlu dicatat bahwa proses pengukuran konsentrasi dapat sangat disederhanakan dengan mengambil keuntungan dari sifat fisik atau kimia yang berbeda (yaitu: fase perbedaan, potensial reduksi, dll) dari reagen atau produk yang terlibat dalam reaksi dengan menggunakan di atas metode. Kami telah menekankan pentingnya mengambil tanda reaksi mempertimbangkan untuk mendapatkan tingkat reaksi positif. Sekarang, kita akan mengalihkan perhatian kita terhadap pentingnya koefisien stoikiometrik.Unik rata Tingkat Reaksi
Sebuah laju reaksi dapat dilaporkan cukup berbeda tergantung pada produk atau reagen dipilih untuk dipantau.
Mengingat reaksi:
,
laju reaksi =
Formula ini juga dapat ditulis sebagai:
laju reaksi = (laju hilangnya A)

                         
= (Laju hilangnya B)

                         
= (Laju pembentukan C)

                         
= (Laju pembentukan D)
Meskipun konsentrasi dari A, B, C dan D semuanya bisa berubah pada tingkat yang berbeda, hanya ada satu rata-rata laju reaksi. Untuk mendapatkan tingkat yang unik, memilih salah satu tingkat dan membaginya dengan koefisien stoikiometri. Ketika reaksi memiliki rumus:


Kasus umum dari rata-rata yang unik reaksi memiliki bentuk:
laju reaksi =
Contoh
Untuk reaksi,, a) menemukan laju reaksi dan b) menemukan laju reaksi yang diberikan = 0,002 M dan = 77 sec.
Solusi:
a) laju reaksi =
b) laju hilangnya A == -0,000026 M per detik
laju reaksi = (laju hilangnya A) = (-0,000026 M per detik) = 0,000013 M per detik
Rata-rata dan sesaat Reaksi Tingkat
Laju reaksi memiliki bentuk umum dari (perubahan konsentrasi / perubahan waktu). Ada dua jenis laju reaksi. Satu disebut rata-rata tingkat reaksi, sering dilambangkan dengan (Δ / At [conc.]), Sementara yang lain disebut sebagai laju reaksi sesaat, dilambangkan sebagai salah satu dari:

 
atau
Tingkat rata-rata reaksi, seperti namanya, adalah tingkat rata-rata, yang diperoleh dengan mengambil perubahan konsentrasi selama periode waktu, misalnya: -0.3 M / 15 menit. Ini adalah perkiraan laju reaksi dalam interval, itu tidak berarti bahwa reaksi ini memiliki tingkat tertentu sepanjang interval waktu atau bahkan setiap instan selama waktu itu. Laju sesaat reaksi, di sisi lain, menggambarkan nilai yang lebih akurat. Laju sesaat reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi suatu interval waktu yang sangat kecil, yang dinyatakan sebagai batas atau ekspresi derivatif di atas. Tingkat seketika dapat diperoleh dari data eksperimen dengan terlebih dahulu grafik konsentrasi sistem sebagai fungsi waktu, dan kemudian menemukan kemiringan garis singgung pada titik tertentu yang sesuai dengan waktu yang menarik. Atau, peneliti dapat mengukur perubahan konsentrasi selama periode waktu yang sangat kecil dua kali atau lebih untuk mendapatkan tingkat rata-rata dekat dengan yang tingkat seketika. Laju reaksi untuk waktu yang ditentukan dari kemiringan garis singgung.
Contoh
Dari grafik, garis biru adalah representasi grafis dari [A] selama t. Garis-garis merah dan hijau adalah garis singgung grafik. Cari laju reaksi pada) t = 195 detik dan b) t = 395 sec.paintgraph.png
Solusi:
Untuk menemukan lereng, membagi-y mencegat oleh x-intercept.

    
Garis merah memiliki kemiringan = -0,0125 M per detik yang merupakan perkiraan sewenang-wenang laju reaksi pada t = 195 detik.
    
Garis hijau memiliki kemiringan = -0,0051 M per detik yang merupakan perkiraan sewenang-wenang laju reaksi pada t = 395 detik.

Mengapa minyak baik untuk di jadikan pelumas?

Mengapa minyak baik untuk di jadikan pelumas?

Kata Kunci:
Ditulis oleh Irnazia Suryaningrum pada 05-01-2012
Add caption
Jelas sekali, karena minyak sangat licin bro. Akan tetapi apa yang membuatnya zat ini jadi licin?
Semua zat cair sebetulnya licin, tetapi pada tingkat yang berbeda-beda. Lantai atau jalan raya yang basah-maksud saya, basah karena air-menyembunyikan hantu berbahaya yang dapat membuat banyak pengacara mempunyai uang berlimpah untuk membeli busana perlente. Kendatipun demikian air tidak digunakan sebagai pelumas dalam mesin kita karena tidak cukup licin dan dapat menguap.
Minyak jauh lebih licin daripada air karena molekul-molekulnya dapat saling selip dengan mudah daripada molekul-molekul air. Dan karena zat cair pada hakikatnya adalah sekumpulan molekul yang satu sama lain dapat saling selip, Anda tidak usah heran jika zat cair licin, selicin ketika Anda terpeleset oleh kelereng yang berserakan di lantai.
Molekul-molekul air tidak saling selip semudah molekul-molekul minyak karena molekul-molekul itu memiliki kelengketan yang cukup besar–tarik-menarik yang cukup kuat di antara sesama molekul. Tarik-menarik antar molekul yang dialami oleh air terutama karena molekul-molekul itu mengandung atom-atom oksigen, dan kita tahu bahwa air mengandung oksigen, oksigen adalah O dalam rumus kimianya H2O.
Akan tetapi, molekul-molekul minyak,yakni molekul-molekul hidrokarbon yang membentuk bahan kimia peka dan licin berwarna hitam-juga disebut minyak bumi-hanya terdiri atas atom-atom hidrokarbon dan karbon. Tanpa atom oksigen sama sekali. Itu sebabnya mereka tidak terlalu lengket sehingga dapat saling selip dengan lebih mudah. Maka jadilah bahan ini pelumas yang baik.

Pengertian Sifat koligatif larutan


Dari Wikibooks Indonesia, sumber buku teks bebas berbahasa Indonesia

Penurunan tekanan uap jenuh

 P_{lar} = P_{0} \times X_p
dengan  X_p = \frac {n_p} {n_t + n_p}
atau
 \Delta P = P_0 \times X_t
dengan  X_t = \frac {n_t} {n_t + n_p}
Keterangan:
  • Plar : Tekanan uap jenuh (atm)
  •  \Delta P: Penurunan tekanan uap jenuh (atm)
  • P0: Tekanan uap air (atm)
  • nt: jumlah mol zat terlarut
  • np: jumlah mol zat pelarut

Kenaikan titik didih

 \Delta T_b = m \times k_b
dengan  m = \frac {n_t} {m_p}
Keterangan:
  •  \Delta T_b: Besarnya penurunan titik didih (°C)
  • nt: jumlah mol zat terlarut
  • mp: massa pelarut (kg)

Penurunan titik beku

 \Delta T_f = m \times k_f
dengan  m = \frac {n_t} {m_p}
Keterangan:
  •  \Delta T_f: Besarnya penurunan titik beku (°C)
  • nt: jumlah mol zat terlarut
  • mp: massa pelarut (kg)

Pengertian Hidrokarbon


Dari Wikibooks Indonesia, sumber buku teks bebas berbahasa Indonesia
Hidrokarbon adalah senyawa yang memiliki bahan dasar karbon dan hidrogen. Sifat-sfat karbon yang unik seperti kemampuan untuk membuat rantai yang panjang menyebabkan banyaknya jenis-jenis senyawa hidrokarbon. Senyawa-senyawa hidrokarbon dapat pula membentuk turunan-turunan atau derivatif lantaran bentuk rantai dan gugusan-gugusan yang terbentuk.
Nomenklatur untuk jenis-jenis senyawa hidrokarbon itu terbagi dua: IUPAC dan trivial. Biasanya, nomenklatur IUPAC digunakan untuk keperluan ilmiah/saintifik sementara trivial untuk keperluan komersial.
Terdapat tiga golongan hidrokarbon: alkana, alkena, dan alkuna (alkadiena).

Pengertian Elektrokimia


sumber:::wikibu

Dari Wikibooks Indonesia, sumber buku teks bebas berbahasa Indonesia
Langsung ke: navigasi, cari
Elektrokimia adalah reaksi redoks yang bersangkut paut dengan listrik.
Reaksi elektrokimia dibagi menjadi 2, yaitu:
  • Sel galvani/sel volta adalah reaksi redoks yang menghasilkan listrik. Contohnya baterai.
  • Sel elektrolisis adalah listrik yang mengakibatkan reaksi redoks. Contohnya adalah pemurnian logam dan pelapisan logam.

Sel galvani/sel volta

Galvanic cell labeled-id.svg
Pada gambar di atas, logam Zn akan mengalami oksidasi, sedangkan logam Cu akan mengalami reduksi. Reaksi kimianya adalah:
Zn → Zn2+ + 2 e, E0 = 0,76 volt
Cu2+ + 2 e → Cu, E0 = 0,34 volt
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, Esel = 1,1 Volt.
Fungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.

Notasi sel

Untuk sel volta, penulisannya adalah: anoda || katoda atau zat yang teroksidasi || zat yang tereduksi
Seperti pada contoh diatas, berarti notasi selnya adalah:
Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu, Esel= 1,1 volt

Sel Elektrolisis

Electrolysis cell labeled-id.svg
Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menimbulkan reaksi redoks.
Pada sel elektrolisis, katoda akan tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi.
Pada katoda, terdapat 2 kemungkinan zat yang ada, yaitu:
  • kation (K+) atau
  • air (H20) (bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan, cairan atau lelehan.)
Pada anoda, terdapat 3 kemungkinan zat yang ada, yaitu:
  • anion (A-) atau
  • air (H20) (bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan, cairan atau lelehan.)
  • elektroda, elektroda ada 2 macam, inert (tidak mudah bereaksi, ada 3 macam zat yaitu platina (Pt), emas (Aurum/Au), dan karbon (C)) dan tak inert (mudah bereaksi, zat lainnya selain Pt, C, dan Au).
Ada berbagai macam reaksi pada sel elektrolisis, yaitu:
  • Reaksi yang terjadi pada katoda
    • Jika kation merupakan logam golongan IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), IIA (Be, Mg, Cr, Sr, Ba, Ra), Al, dan Mn, maka reaksi yang terjadi adalah 2 H20 + 2 e → H2 + 2 OH-
    • Jika kationnya berupa H+, maka reaksinya 2H+ + 2 e → H2
    • Jika kation berupa logam lain, maka reaksinya (nama logam)x+ + xe → (nama logam)
  • Reaksi yang terjadi pada anoda
    • Jika elektroda inert (Pt, C, dan Au), ada 3 macam reaksi:
      • Jika anionnya sisa asam oksi (misalnya NO3-, SO42-), maka reaksinya 2 H20 → 4H+ + O2 + 4 e
      • Jika anionnya OH-, maka reaksinya 4 OH- → 2H20 + O2 + 4 e
      • Jika anionnya berupa halida (F-, Cl-, Br-), maka reaksinya adalah 2 X(halida) → X (halida)2 + 2 e
    • Jika elektroda tak inert (selain 3 macam di atas), maka reaksinya Lx+ + xe

pengertian asam,basa,garam


sumber:::wikibu


Asam dalam pelajaran kimia adalah senyawa kimia yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam adalah suatu zat yang dapat memberi proton (ion H+) kepada zat lain (yang disebut basa), atau dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa.
Basa adalah senyawa kimia yang menyerap ion hydronium ketika dilarutkan dalam air. Basa memiliki pH lebih besar dari 7.
Garam dalam pelajaran kimia adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan).

Contoh-contoh asam

-Cuka -Asam jawa -jeruk dll
Asam adalah bahan-bahan yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H+ [Ion Hidrogen]

Asam kuat

  • Asam sulfat (H2SO4)
  • Asam klorida (HCl)
  • Asam nitrat (HNO3)
  • Asam bromida (HBr)
  • Asam iodida (HI)
  • Asam klorat (HClO4)
Semua asam lainnya selain 6 asam ini merupakan asam lemah.
Asam-asam lainnya:
  • Asam askorbat
  • Asam karbonat
  • Asam sitrat
  • Asam etanoat
  • Asam laktat
  • Asam fosfat

Contoh bahan yang mengandung asam

Jenis asamKuat / lemahTerdapat pada
Asam askorbatLemahBuah-buahan
Asam karbonatLemahMinuman berkarbonat
Asam sitratLemahJeruk
Asam etanoatLemahCuka
Asam laktatLemahSusu basi
Asam kloridaKuatLambung
Asam nitratKuatPupuk
Asam fosfatLemahCat anti karat
Asam sulfatKuatAki
Asam formiatlemahsemut

Sifat asam

  • Mempunyai rasa asam dan bersifat korosif.
  • Dapat mengubah warna kertas lakmus biru menjadi kertas lakmus merah.
  • Menghantarkan arus listrik
  • Bereaksi dengan logam

Hujan asam

Akibat yang ditimbulkan oleh hujan asam adalah:
  • Hujan asam dapat menyebabkan matinya hewan dan tumbuhan.
  • Hujan asam dapat merusak bangunan yang terbuat dari batu kapur.
  • Hujan asam juga merusak jembatan, bodi mobil, kapal laut dan struktur bangunan yang lain.

Reaksi asam

Reaksi asam dengan logam

Asam non-oksidator
Asam non-oksidator bereaksi dengan logam menghasilkan garam dan gas hidrogen. Asam non-oksidator adalah semua jenis asam yang ada kecuali asam sulfat pekat, asam nitrat encer, dan asam nitrat pekat. Logam yang bereaksi dengan asam non-oksidator harus berada di sebelah kiri hidrogen pada deret Volta.
Urutan deret volta: Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au
Beberap reaksi asam non-oksidator:
  • Reaksi asam dengan logam alkali
2HA + 2L → 2LA + H2
contoh reaksi:
2HCl + 2Na → 2NaCl + H2
  • Reaksi asam dengan logam alkali tanah
2HA + M → MA2 + H2
Contoh reaksi:
2HCl + Mg → MgCl2 + H2
Asam oksidator
Logam + H2SO4 pekat → garam(i) sulfat + SO2 + H2O
Logam + HNO3 encer → garam(i) nitrat + NO + H2O
Logam + HNO3 pekat → garam(i) nitrat + NO2 + H2O
Semua logam bisa bereaksi dengan asam oksidator kecuali Platina (Pt) dan Emas (Au). Contoh reaksi:
Sn + 8 HNO3 pekat → Sn(NO3)4 + 4 NO2 + 4 H2O
3 Pb + 16 HNO3 encer → 3 Pb(NO3)4 + 4 NO + 8 H2O
2 Fe + 6 H2SO4 pekat → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O
Aqua regia
Aqua regia adalah campuran antara HCl pekat dan HNO3 pekat dengan perbandingan 3:1. Semua logam tanpa kecuali dapat bereaksi dengan aqua regia menghasilkan garam klorida, gas nitrogen oksida dan air. Contoh reaksi:
Fe + 3 HCl + HNO3 → FeCl3 + NO + 2 H2O
3 Cu + 6 HCl + 2 HNO3 → 3 CuCl2 + 2 NO + 4 H2O

Reaksi asam dengan oksida basa

Asam dapat bereaksi dengan oksida basa menghasilkan garam dan air. Sebagai contoh, reaksi antara asam sulfat dengan tembaga(II) oksida akan menghasilkan tembaga(II) sulfat.

Basa

Jenis-jenis basa

Basa kuat

  • Litium hidroksida (LiOH)
  • Natrium hidroksida (NaOH)
  • Kalium hidroksida (KOH)
  • Kalsium hidroksida (Ca(OH)2)
  • Stronsium hidroksida (Sr(OH)2)
  • Rubidium hidroksida (RbOH)
  • Barium hidroksida (Ba(OH)2)
  • Magnesium hidroksida (Mg(OH)2)
Semua basa lainnya selain 8 macam basa ini merupakan basa lemah.

Sifat-sifat basa

  • Mempunyai rasa pahit dan merusak kulit. Terasa licin seperti sabun bila terkena kulit.
  • Dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi kertas lakmus biru.
  • Menghantarkan arus listrik
  • Dapat menetralkan asam

pH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan.

Alat pengukur

Alat untuk mengukur skala keasaman atau pH adalah pH meter dan kertas lakmus. Skala pHnya adalah antara 0-14. Jika memakai kertas lakmus, maka zat yang bersifat asam mengubah lakmus biru menjadi merah dan zat yang bersifat basa mengubah lakmus merah menjadi biru.

Tingkat keasaman

0-6,9 = asam
7 = netral
7,1-14 = basa

Warna standar indikator



pH 1 = Asam
pH 2 = Asam
pH 3 = Asam
pH 4 = Asam
pH 5 = Asam
pH 6 = Asam
pH 7 = Netral
pH 8 = Basa
pH 9 = Basa
pH 10 = Basa
pH 11 = Basa
pH 12 = Basa
pH 13 = Basa
pH 14 = Basa

pengertian tentang panas bumi

Energi Geo (Bumi) thermal (panas) berarti memanfaatkan panas dari dalam bumi. Inti planet kita sangat panas- estimasi saat ini adalah,500°C (9,932° F)- jadi tidak mengherankan jika tiga meter teratas permukaan bumi tetap konstan mendekati 10°C-16°C (50°F-60°F) setiap tahun. Berkat berbagai macam proses geologi, pada beberapa tempat temperatur yang lebih tinggi dapat ditemukan di beberapa tempat.



Menempatkan panas untuk bekerja

Dimana sumber air panas geothermal dekat permukaan, air panas itu dapat langsung dipipakan ke tempat yang membutuhkan panas. Ini adalah salah satu cara geothermal digunakan untuk air panas, menghangatkan rumah, untuk menghangatkan rumah kaca dan bahkan mencairkan salju di jalan.

Bahkan di tempat dimana penyimpanan panas bumi tidak mudah diakses, pompa pemanas tanah dapat membahwa kehangatan ke permukaan dan kedalam gedung. Cara ini bekerja dimana saja karena temparatur di bawah tanah tetap konstan selama tahunan. Sistem yang sama dapat digunakan untuk menghangatkan gedung di musim dingin dan mendinginkan gedung di musim panas.

Pembangkit listrik

Pembangkit Listrik tenaga geothermal menggunakan sumur dengan kedalaman sampai 1.5 KM atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa pembangkit listrik ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung menggerakan turbin. Yang lainnya memompa air panas bertekanan tinggi ke dalam tangki bertekanan rendah. Hal ini menyebabkan "kilatan panas" yang digunakan untuk menjalankan generator turbin. Pembangkit listrik paling baru menggunakan air panas dari tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti isobutene, yang dipanaskan pada temperatur rendah yang lebih rendah dari air. Ketika cairan ini menguap dan mengembang, maka cairan ini akan menggerakan turbin generator.

Keuntungan Tenaga Panas Bumi

Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi hampir tidak menimpulkan polusi atau emisi gas rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik berbahan bakar fosil.

Sayangnya, bahkan di banyak negara dengan cadangan panas bumi melimpah, sumber energi terbarukan yang telah terbukti ini tidak dimanfaatkan secara besar-besaran.

sumber: greenpiece indonesia

Isu Pemanasan Global

Pemanasan global dan polusi dan pembakaran bahan bakar fosil yang menyebabkan bahwa ada ancaman di seluruh dunia. Selimut ini polusi dunia, perangkap panas dan membuat efek rumah kaca yang mempengaruhi atmosfir bumi. Semua ini berdampak pada persediaan air bersih, kesehatan masyarakat, pertanian, pantai, hutan, dan banyak lagi.

Energi bersih, terbaharukan dan ramah lingkungan



Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.

Pemanfaatan panas bumi relatif ramah lingkungan, terutama karena tidak memberikan kontribusi gas rumah kaca, sehingga perlu didorong dan dipacu perwujudannya; pemanfaatan panas bumi akan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak sehingga dapat menghemat cadangan minyak bumi

Potensi energi panas bumi di Indonesia mencakup 40% potensi panas bumi dunia, tersebar di 251 lokasi pada 26 propinsi dengan total potensi energi 27.140 MW atau setara 219 Milyar ekuivalen Barrel minyak. Kapasitas terpasang saat ini 1.194 atau 4% dari seluruh potensi yang ada.

sumber: PERTAMINA GeoThermal Energy



PANAS BUMI DI INDONESIA: PROBLEM SOLVER ATAU PROBLEM MAKER?

Kalau kita membaca judul di atas, terbayang betapa berat beban yang harus ditanggung pihak-pihak yang terkait dengan pengembangan panas bumi. Dari sekian banyak stakeholders pengembangan panas bumi, paling tidak ada 3 pihak utama, yaitu pengembang panas bumi, PLN sebagai pembeli dan pemerintah sebagai regulator.

Mengapa sampai ada pertanyaan di atas? Ini dikarenakan banyak pihak yang berpendapat, yang mengisyaratkan ketidakyakinan, apakah pengembangan panas bumi merupakan langkah yang strategis, tepat, dan ekonomis buat Negara ataukah malah sebaliknya, akan memberikan beban kepada Negara ini. Meskipun pada sisi yang lain, banyak pihak juga yang optimis bahwa panas bumi akan memberikan solusi terhadap kekurangan pasokan listrik nasional. Pertanyaan yang sering diutarakan adalah pada harga beli listrik berapa yang harus ditanggung oleh PLN.

Panas Bumi

Seperti diketahui dari data Pemerintah, bahwa Indonesia memiliki potensi panas bumi sebesar 40% cadangan dunia, yaitu mencapai 27.000 MW. Jumlah yang sangat besar apabila dapat dikembangkan dan dimanfaatkan sebaik-baiknya untuk penyediaan listrik nasional. Sampai sejauh ini, pemanfaatannya hanya sebesar 1.196 MW (4.4%) saja yang berasal dari 7 pembangkit listrik yaitu di Jawa, Sulawesi dan Sumatera Utara. Mengapa baru sebesar itu? Dalam kebijakan energy-mix ditargetkan bahwa pada tahun 2025, Indonesia harus sudah dapat memanfaatkan panas bumi sebagai sumber energi minimum 5% (atau lebih dari 1.350 MW) terhadap konsumsi energi nasional. Berdasarkan milestone-nya, sesuai yang termuat dalam Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2006-2025, diperlukan penambahan lebih dari 5.000 MW Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) sebelum tahun 2015. Hal ini kemudian tertuang dalam Rencana Proyek Kelistrikan 10.000 MW Tahap Kedua antara tahun 2010-2015.

Panas Bumi di Indonesia

Dari beberapa artikel yang Penulis baca, kebutuhan listrik nasional akan meningkat antara 6-10% per tahun. Dari data PLN Jawa Bali, beban puncak dari Januari sampai dengan April 2010 berkisar antara 14.000-17.000 MW (80% dari beban nasional). Apabila dihitung rata-rata sebesar 16.000 MW, maka kebutuhan listrik nasional saat ini menjadi sekitar 20.000 MW. Rata-rata margin cadangan listrik nasional saat ini adalah 20% sedangkan persentase margin yang ideal diasumsikan sebesar 35%. Dengan mempertimbangkan kehilangan listrik secara nasional rata-rata sebesar 10% (tahun 2009), maka jumlah listrik yang harus tersedia pada kuartal pertama 2010 menjadi sekitar 29.000 MW. Tingkat elektrifikasi nasional sampai dengan Oktober 2009 baru sebesar 64% (masih di bawah 50% untuk Indonesia bagian timur, sedang Jakarta hampir 100%). Target PLN adalah 80% pada tahun 2014, terutama akan tercapai dengan masuknya pengusahaan listrik oleh swasta. Bagaimana kebutuhan listrik nasional sebesar itu dapat terpenuhi? Direktur Utama PT PLN (Persero) sebelum Dahlan Iskan, Fahmi Mochtar pernah mengatakan bahwa ada 4 tantangan utama yang menjadi penghambat percepatan penyediaan energi listrik nasional yaitu keseimbangan antara supply dan demand, tarif dan subsidi, optimalisasi "fuel mix" serta keamanan penyediaan energi primer. Dari situs Berita Indonesia, April 2009, kapasitas pembangkitan pada tahun 2009 adalah sebesar 29.705 MW (Jawa-Bali 22.302 MW dan di luar Jawa-Bali sebesar 7.403 MW). Dari data ini dapat dilihat bahwa margin cadangan listrik yang kita punyai relatif kecil. Inilah salah satu penyebab mengapa masih sering terjadi shortage listrik di Jawa-Bali.



Kamojang

Sejauh mana cadangan energi nasional mampu menjawab tantangan kebutuhan listrik di atas? Menurut dokumen Departemen Energi Dan Sumber Daya Mineral, Siaran Pers Nomor 24/HUMAS DESDM/2008 pada bulan April 2008 tentang Membangun Ketahanan Energi Nasional, disebutkan bahwa pada April 2008, cadangan dan produksi energi Indonesia terdiri dari Minyak Bumi dengan sumber daya 56,6 miliar barel, cadangan 8,4 miliar barel, produksi 348 juta barel dan rasio cadangan/produksi 24 tahun. Gas bumi dengan sumber daya 334,5 TSCF, cadangan 165 TSCF, produksi 2,79 TSCF dan rasio cadangan/produksi 59 tahun. Batubara dengan sumber daya 90,5 miliar ton, cadangan 18,7 miliar ton dan produksi 201 juta ton, sedangkan rasio cadangan/produksi 93 tahun. Coal Bed Methane (CBM) dengan sumber daya 453 TSCF. Tenaga air 75,67 GW, panas bumi 27 GW, mikro hydro 0,45 GW, biomass 49,81 GW, tenaga surya 4,8 kWh/m2/day, tenaga angin 9,29 GW dan uranium 3 GW untuk 11 tahun (hanya di Kalan, Kalimantan Barat). Dari cadangan yang tersisa, bahan bakar fosil akan habis dalam waktu yang tidak terlalu lama. Dengan mengandalkan sumber energi dari fosil maka akan ada ketergantungan yang tinggi terhadap harga pasar dan kehilangan kesempatan untuk mendapatkan pendapatan/devisa dari ekspor bahan bahan bakar fosil tersebut karena pemanfaatan di dalam negeri. Panas bumi mempunyai keunikan secara alami yang tidak dipunyai oleh sebagian besar jenis energi yang lain, diantaranya adalah bahwa hasil dari panas bumi tidak dapat di-ekspor, hanya dapat dimanfaatkan di lokasi asal panas bumi tersebut dihasilkan, ramah lingkungan untuk mendukung usaha pemerintah merespon isu global warming, merupakan energi terbarukan, pengusahaannya tidak memerlukan lahan yang luas, tingkat keandalan pembangkit yang tinggi sehingga menjadi dapat alternative base-load dari PLN, bebas dari risiko kenaikan harga bahan bakar fosil, tidak tergantung dari cuaca, dan pada akhirnya dapat menggantikan sebagian dari bahan bakar fosil yang makin habis.

Pengusahaan panas bumi mempunyai keunikan dibandingkan dengan energi yang lain. Produksi dari pengusahaan hulu adalah uap panas yang sebagian besar akan dipakai untuk menggerakkan sudu-sudu pembangkit listrik. Kapasitas dan jenis pembangkit listrik dirancang dengan mempertimbangkan parameter-parameter tertentu; terutama karakteristik uap, cadangan yang tersedia di reservoir, kemampuan produksi uap per sumur, dan kondisi lokasi untuk tempat pembangkit. Hal-hal tersebut akan menentukan besarnya investasi yang akan ditanamkan. Skema pengusahaan dari hulu (produksi uap) ke hilir (produksi listrik) ini dikenal dengan skema total project. Pengusahaan dapat juga mengusahakan produksi uapnya saja, kemudian dijual ke pihak lain seperti yang terjadi di wilayah Gunung Salak, Drajat dan Lahendong. Pada saat ini investor secara umum lebih tertarik dengan skema pengembangan total project. Hal ini dapat dipahami karena dengan skema total project, pengembang dapat menjamin kepastian tidak adanya keterlambatan pemanfaatan produksi uap menjadi listrik. Namun demikian, baik skema parsial maupun total project, pengembang haruslah mendapatkan kepastian bahwa produksi uap dan listriknya dibeli dengan harga yang wajar oleh pembeli, dalam hal ini PLN. Karena PLN adalah pembeli tunggal listrik hasil pengusahaan tersebut, maka wajar apabila sebelum pengembang memutuskan suatu investasi, mulai dari mengikuti lelang wilayah panas bumi, eksplorasi dan eksploitasi, sudah harus diketahui berapa harga listrik yang akan diterima kalau berhasil memproduksi uap dan listrik. Hal ini berbeda dengan pengusahaan batubara dan migas, yang hasil produksinya dapat dijual bebas ke pasar dengan harga pasar. Karena itu dengan adanya beberapa lelang WKP yang melelangkan harga jual listrik sebagai penentu, dapat dikatakan sebagai langkah terobosan Pemerintah untuk mempercepat proses pembangunan pembangkit listrik panas bumi. Penentuan harga beli listrik ini sempat lama ditunggu oleh para pengembang, dan setelah melalui beberapa perubahan peraturan, akhirnya Pemerintah mengeluarkan Peraturan Menteri ESDM Nomor 32/2009 pada tanggal 4 Desember 2009, yang menetapkan harga patokan tertinggi pembelian tenaga listrik oleh PLN dari pembangkit listrik tenaga panas bumi sebesar 9,70 sen US$/Kwh. Harga ini sama dengan harga beli listrik yang diusulkan oleh API (Asosiasi Panas Bumi Indonesia), namun lebih tinggi dari usulan PLN yaitu sebesar 7,6 sen US$/Kwh. Usulan API dibarengi dengan rekomendasi bahwa project IRR yang menarik untuk pengembang adalah 16%, lebih tinggi dibandingkan dengan usulan PLN sebesar 12%. JICA/BKF-DEPKEU melakukan kajian harga beli listrik panas bumi dan hasilnya adalah sebesar 11,9 sen US$/Kwh. Perbandingan yang lebih lengkap dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Apakah besaran maksimum harga beli di atas memberikan dampak positif sehingga membuat para pengembang tertarik dan segera menanamkan investasi? Dari beberapa kesempatan dan berdasarkan uraian di beberapa media, nampaknya pengembang dapat menerima ceiling price yang dikeluarkan, namun masih menyisakan kebimbangan; diantaranya adalah apakah PLN akan membeli listrik dengan hasil lelang WKP? Bagaimana dengan key terms and conditions dari Electricity Sales Contract-nya (ESC)? PLN dalam banyak kesempatan masih meyakini bahwa harga beli listrik panas bumi seharusnya sama atau lebih rendah dari batubara. Masih menurut studi JICA (West JEC), harga beli listrik batubara berfluktuasi tergantung dari harga pasar batubara. Pada harga pasar tertentu, harga beli listrik dari batubara memang masih lebih rendah dari harga beli listrik panas bumi. Dengan memakai harga listrik panas bumi hasil studi JICA, sepanjang harga pasar batubara tidak lebih dari US$ 135 per ton, maka harga beli listrik batubara masih lebih rendah dari harga beli listrik panas bumi. Hal ini tentu menyisakan pertanyaan apakah harga batubara dapat bertahan di bawah harga tersebut dalam 30 tahun ke depan seiring dengan makin menipisnya cadangannya? Bagaimana dampaknya terhadap ketahanan dan swasembada energi nasional?

Tabel 1: Harga Pembelian PLTP dengan Kapasitas 110 MW (Base Price, sen US$/Kwh)


Tabel 2: Harga Listrik Pembangkit Batubara (PLTU) Hasil Studi JICA (West JEC)


Dengan memperhitungan keunikan panas bumi, JICA (West JEC) menyatakan bahwa totalbiaya pembangkit listrik PLTU (batubara) adalah sen 17,7 sen US$/kwh, lebih mahal sebesar 5,8 sen US$ per kwh dibandingkan dengan panas bumi. Perbedaan ini disebabkan oleh selisih efisiensi pembangkit, kesempatan mendapatkan devisa dari ekspor batubara, selisih pendapatan pajak serta biaya lingkungan yang harus dibebankan untuk pengusahaan batubara.

Apakah harga beli listrik panas bumi sebesar di atas tidak memberikan beban subsisi yang semakin besar ke Negara? Memang, banyak pihak yang mengatakan bahwa sejalan dengan pengembangan panas bumi sebagai sumber tenaga listrik, maka biaya subsidi yang akan ditanggung Negara akan meningkat. Hal ini tidak tepat. Seperti diketahui bahwa BPP (Biaya Pokok Penyediaan) PLN tahun 2009 adalah sebesar US$ 10 sen sedangkan harga tertinggi listrik panas bumi yang ditetapkan adalah US$ 9,7 sen. Sehingga harga beli listrik pada lokasi yang sama (electricity grid) panas bumi secara nasional masih lebih rendah dari BPP. Dengan berjalannya waktu dan dengan terambilnya porsi listrik dari tenaga diesel yang tergantikan oleh sumber panas bumi misalnya, maka BPP tentu akan turun sehingga harga beli listrik panas bumi tidak lagi lebih rendah dari BPP.

Dari semua uraian di atas, Penulis berpendapat bahwa pengusahaan tenaga listrik dari panas bumi merupakan salah satu solusi yang tepat; terutama untuk menambah tingkat elektrifikasi nasional, meningkatkan ketahanan Negara dan swasembada di bidang listrik karena pemanfaatan sumberdaya lokal yang secara karakteristik harus dimanfaatkan di tempat (non-exportable), mendukung penuh upaya Negara dalam menurunkan efek global warming, dan di atas semua itu, pemanfaatan sumberdaya panas bumi, secara integral, tidak memberikan beban subsidi yang lebih besar kepada Negara. Salah satu kunci sukses percepatan pengembangan sumberdaya panas bumi adalah response yang cepat dari PLN dalam pencapaian kesepakatan dengan para pengembang PLTP, baik dari sisi harga beli listrik maupun dalam kesepakatan ketentuan-ketentuan dan kondisi-kondisi yang penting dalam kontrak pembelian listrik. Dan pada akhirnya, kelengkapan dan ketersediaan peraturan-peraturan pendukung secara cepat dan akurat tentu sangat diperlukan oleh PLN dan para pengembang untuk bersama-sama memajukan bangsa dan Negara ini.

ENERGI POTENSIAL

Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J).
Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.[1][2]


Contoh

Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu pegas, kita dapat mengatakan bahwa pegas tersebut membesar & memanjang berarti pegas tersebut mendapatkan energi potensial elastik.
Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek dan juga energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.

Energi potensial elastis

Pegas digunakan untuk menyimpan energi potensial elastis
Energi potensial elastis adalah energi potensial dari sebuah benda elastis (contohnya adalah busur panah) yang mengalami perubahan bentuk karena adanya tekanan atau kompresi. Akibatnya adalah akan ditimbulkannya gaya yang akan berusaha untuk mengembalikan bentuk benda tersebut ke bentuk awalnya. Jika tekanan/renggangan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik.

Kalkulasi dari energi potensial elastis

Energi potensial elastis tersimpan di dalam pegas yang direnggangkan dapat dihitung dengan menemukan usaha yang diperlukan untuk merenggangkan pegas tersebut sejauh x dari panjang asli pegas sebelum direnggangkan:
U_e = -\int\vec{F}\cdot d\vec{x}
sebuah pegas ideal akan mengikuti aturan Hukum Hooke:
{F = -k x}\,
Usaha yang dilakukan (dan energi potensial yang tersimpan) dapat dinyatakan dalam:
U_e = -\int\vec{F}\cdot d\vec{x}=-\int {-k x}\, dx = \frac {1} {2} k x^2.
Satuannya adalah Joule.
Persamaan ini sering digunakan dalam perhitungan posisi kesetimbangan mekanis. Persamaan lainnya dapat dilihat di energi potensial elastis.

ARUS LISTRIK SECARA FISIKA

Fisika

Arus yang mengalir masuk suatu percabangan sama dengan arus yang mengalir keluar dari percabangan tersebut. i_1 + i_4 = i_2 + i_3 [5]
Untuk arus yang konstan, besar arus I dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:
I = \frac{Q}{t},
di mana I adalah arus listrik, Q adalah muatan listrik, dan t adalah waktu (time).
Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah:[6]
I = \frac{dQ}{dt}.
Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga t melalui integrasi:[5]
Q = \int dQ = \int_0^t{i}\ dt.
Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah besaran skalar karena baik muatan Q maupun waktu t merupakan besaran skalar.[5] Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam suatu sirkuit menggunakan panah,[5] salah satunya seperti pada diagram di atas. Panah tersebut bukanlah vektor dan tidak membutuhkan operasi vektor.[5] Pada diagram di atas ditunjukkan arus mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua percabangan lain. Karena muatan listrik adalah kekal maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam[5] sehingga i_1 + i_4 = i_2 + i_3. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang penghantar, bukan arah dalam ruang.[5]

Arah arus

Definisi arus listrik yang mengalir dari kutub positif (+) ke kutub negatif (-) baterai (kebalikan arah untuk gerakan elektronnya)[5]
Pada diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus konvensional.[7] Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif.[5] Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel elektron bermuatan negatif yang didorong oleh medan listrik mengalir berlawan arah dengan arus konvensional.[5] Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:[5]
Panah arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan bergerak pada arah berlawanan.[5]
Konvensi demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.[5]

Rapat arus

Rapat arus (bahasa Inggris: current density) adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar.[5] Dalam SI, rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m2).[5]
I = \int\mathbf{J} \cdot d\mathbf{A},
di mana I adalah arus pada penghantar, vektor J adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan kecepatan gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan dA adalah vektor luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen.[5] Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan dA maka J juga seragam dan sejajar terhadap dA sehingga persamaan menjadi:[5]
I = \int J\ dA = J \int dA = JA,
maka
J = \frac{I}{A},
di mana A adalah luas penampang total dan J adalah rapat arus dalam satuan A/m2.[5]

Kelajuan hanyutan

Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa perpindahan bersih ke arah mana pun juga.[5] Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui penghantar, elektron tetap bergerak secara acak namun mereka cenderung hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan medan listrik yang menghasilkan aliran arus.[5] Tingkat kelajuan hanyutan (bahasa Inggris: drift speed) dalam penghantar adalah kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10-5 dan 10-4 m/s dibandingkan dengan sekitar 106 m/s pada sebuah penghantar tembaga.[5]

HUKUM KIRCHHOFF

Hukum-hukum Sirkuit Kirchhoff adalah dua persamaan yang membahas kekekalan muatan dan energi dalam sirkuit listrik, dan pertama dijabarkan pada tahun 1845 oleh Gustav Kirchhoff. Hukum-hukum ini juga sering disebut sebagai Hukum Kirchhoff (lihat juga hukum Kirchhoff untuk arti lain) dan seringkali digunakan dalam teknik elektro
Kedua hukum sirkuit ini dapat diturunkan dari persamaan Maxwell, tapi Kirchhoff ada sebelum Maxwell dan menggunakan pekerjaan dari Georg Ohm untuk menghasilkan hukumnya.

Hukum Arus Kirchhoff

Arus yang memasuki titik percabangan sama besar dengan arus yang meninggalkan titik tersebut.i1 + i4 = i2 + i3
Hukum ini juga disebut Hukum I Kirchhoff, Hukum titik Kirchhoff, Hukum percabangan Kirchhoff, atau KCL (Kirchhoff's Current Law).
Prinsip dari kekekalan muatan listrik mengatakan bahwa:
Pada setiap titik percabangan dalam sirkuit listrik, jumlah dari arus yang masuk kedalam titik itu sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.
atau
Jumlah total arus pada sebuah titik adalah nol.
Mengingat bahwa arus adalah besaran bertanda (positif atau negatif) yang menunjukan arah arus tersebut menuju atau keluar dari titik, maka prinsip ini bisa dirumuskan menjadi :
\sum_{k=1}^n {I}_k = 0
n adalah jumlah cabang dengan arus yang masuk atau keluar terhadap titik tersebut.
Persamaan ini juga bisa digunakan untuk arus kompleks:
\sum_{k=1}^n \tilde{I}_k = 0
Hukum ini berdasar pada kekekalan muatan, dengan muatan (dalam satuan coulomb) adalah hasil kali dari arus (ampere) dan waktu (detik).

Padat muatan berubah

Hukum pertama Kirchhoff hanya dapat digunakan jika padat muatan konstan. Anggap arus masuk ke dalam sebuah lempeng dari kapasitor. Jika ada permukaan tertutup di sekitar satu (hanya satu dari dua) lempeng tersebut, arus masuk melalui permukaan tapi tidak keluar, maka kasus ini melanggar hukum pertama Kirchhoff. Namun, arus yang melalui suatu permukaan yang melingkupi seluruh kapasitor (kedua lempeng) akan memenuhi hukum pertama Kirchhoff karena arus yang masuk ke dalam salah satu lempeng akan sama besar dengan arus yang keluar dari lempeng satunya, dan biasanya dalam analisis sirkuit hanya itu yang diperhitungkan, namun masalah akan muncul jika yang dilihat hanya satu lempeng. Contoh kasus lain dimana hukum ini tidak bekerja adalah arus pada antena. Karena pada antena, arus masuk ke dalam antena dari transmitter, tapi tidak ada arus yang keluar dari ujung lainnya.
Maxwell memperkenalkan konsep arus perpindahan untuk menjelaskan kasus-kasus tersebut. Arus yang masuk ke dalam lempeng kapasitor sama dengan kecepatan akumulasi muatan maka juga sama dengan kecepatan perubahan fluks listrik karena muatan tersebut (fluks listrik juga menggunakan satuan coulomb seperti muatan listrik dalam satuan SI). Kecepatan perubahan fluks inilah, \psi \ , yang disebut Maxwell sebagai arus perpindahan I_\mathrm D dan disatukan dengan rumus
I_\mathrm D = \frac {d \psi}{d t}
Jika arus perpindahan digunakan, maka hukum pertama kirchhoff dapat berlaku kembali. Arus perpindahan bukanlah arus sebenarnya karena bukan berupa muatan yang bergerak, arus perpindahan hanyalah faktor koreksi untuk membuat hukum pertama Kirchhoff berlaku. Dalam kasus lempeng kapasitor, arus sebenarnya yang masuk ke dalam lempeng tersebut dihilangkan dengan jumlah yang sama oleh arus perpindahan yang meninggalkan lempeng tersebut dan menuju lempeng satunya.
Hal ini juga bisa dituliskan dengan menggunakan besaran medan vektor dengan menggunakan divergensi dari Hukum Ampère dan koreksi yang diberikan Maxwell, serta menggabungkan dengan hukum Gauss, menghasilkan:
\nabla \cdot \mathbf{J} = -\nabla \cdot \frac{\partial \mathbf{D}}{\partial t} = -\frac{\partial \rho}{\partial t}
Persamaan ini adalah persamaan kekekalan muatan (dalam bentuk integral, persamaan ini menyatakan bahwa jumlah arus yang keluar dari satu permukaan tertutup sama dengan kecepatan berkurangnya muatan dalam ruang yang ditutupi oleh permukaan tersebut (teorema divergensi).

Penggunaan

Hukum Kirchhoff dapat digunakan dengan matrix dan merupakan dasar dari hampir semua program simulasi sirkuit, seperti SPICE.

Hukum tegangan Kirchhoff

Jumlah dari semua tegangan di sekitar loop (putaran) sama dengan nol. v1 + v2 + v3 - v4 = 0
Hukum ini juga disebut sebagai Hukum kedua kirchhoff, Hukum loop (putaran) Kirchhoff, dan KVL (Kirchhoff's Voltage Law).
Prinsip kekekalan energi mengatakan bahwa
Jumlah terarah (melihat orientasi tanda positif dan negatif) dari [[beda potensial] listrik (tegangan) di sekitar sirkuit tertutup sama dengan nol.
atau
secara lebih sederhana, jumlah dari emf dalam lingkaran tertutup ekivalen dengan jumlah turunnya potensial pada lingkaran itu.
atau
Jumlah hasil kali resistansi konduktor dan arus pada konduktor dalam lingkaran tertutup sama dengan total emf yang ada dalam lingkaran (loop) itu.
Mirip dengan hukum pertama Kirchhoff, dapat ditulis sebagai:
\sum_{k=1}^n V_k = 0
Disini, n adalah jumlah tegangan listrik yang diukur. Tegangan listrik ini juga bisa berbentuk kompleks:
\sum_{k=1}^n \tilde{V}_k = 0
Hukum ini berdasarkan kekekalan "energi yang diserap atau dikeluarkan medan potensial" (tidak termasuk energi yang hilang karena disipasi). Diberikan sebuah tegangan listrik, suatu muatan tidak mendapat atau kehilangan energi setelah berputar dalam satu lingkaran sirkuit karena telah kembali ke potensial awal.
Hukum ini tetap berlaku walaupun resistansi (yang mengakibatkan disipasi energi) ada dalam sirkuit. Validitas hukum ini dalam kasus tadi dapat dimengerti dengan menyadari bahwa muatan tidak kembali ke tempat asalnya karena ada disipasi energi. Pada terminal negatif, muatan sudah hilang. Artinya energi yang diberikan oleh beda potensial sudah terpakai seluruhnya oleh resistansi yang mengubah energi tadi menjadi disipasi panas.

Medan listrik dan potensial listrik

Hukum kedua Kirchhoff dapat dianggap sebagai konsekuensi prinsip kekekalan energi.
Mengingat bahwa potensial listrik didefinisikan sebagai integral garis terhadap medan listrik, hukum kedua Kirchhoff dapat dituliskan sebagai
\oint_C \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = 0,
yang menyatakan bahwa integral garis medan listrik di sekitar lingkaran tertutup (loop) C adalah nol.
Untuk mengembalikannya ke bentuk khusus, integral ini dapat dipisah-pisah untuk mendapatkan tegangan pada komponen tertentu.mponents.

Keterbatasan

Hukum ini adalah penyederhanaan dari Hukum Induksi Faraday untuk kasus khusus dimana tidak ada fluktuasi medan magnet yang menyambungkan lingkaran tertutup (loop). Maka hukum ini cukup untuk menghitung sirkuit yang hanya berisi resistor dan kapasitor.
HQ Blogger Templates