Tegangan Hubungan Seri

Sumber tegangan dalam hubungan seri diperlihatkan pada Gambar 3, dimana pada Gambar 1(a) sumber tegangan saling memperkuat sehingga tegangan total sbb,

Etot = E1 + E2 + E3 = 10 + 6 + 2 = 18 volt

Sedangkan untuk Gambar 1(b) tegangan total adalah

Etot = E2 + E3 – E1 = 9 + 3 - 4 = 8 volt

Gambar 1. Sumber tegangan total

Hukum Kirchhoff  Tentang Tegangan Pada Lintasan Tertutup

Hukum Kirchhoff untuk lintasan yang tertutup dapat dinyatakan sebagai berikut :

Jumlah seluruh jatuh potensial /tegangan /beda potensial pada suatu jerat/loop sama denga nol.

Secara matematik dapat dituliskan

JP adalah jatuh potensial, yaitu beda potensial dari satu titik  ke titik lainnya. Positif bila kita berpindah dari titik yang berpotensial lebih tinggi ke titik yang potensialnya lebih rendah dan negatif bila sebaliknya. Perhatikan Gambar 2 berikut ini.

Gambar 2. Beda potensial pada setiap elemen dan jerat

Menurut hukum Kirchhoff, untuk jerat ABEFA berlaku: 

V_AB + V_BE + V_EF + V_FA = 0. 

Karena V_AF = V₁ , maka V_FA = -V₁ , 

sehinga persamaan menjadi : 

V_AB + V_BE + V_EF - V₁ = 0 atau : V_AB + V_BE + V_EF = V₁. 

Demikian juga berlaku untuk jerat ABCDGFA berlaku :

V_AB + V_BC + V_CD + V_DG + V_GF + V_FA  = 0

Karena V_CD = V_2,  V_GF =  -V₃ dan V_FA = -V₁ , maka :

V_AB + V_BC + V₂ + V_DG – V₃ – V₁  = 0. atau

V_AB + V_BC + V_DG = V₁ + V₃ – V₂ .

Demikian pula untuk setiap jerat lainnya dapat dituliskan hukum Kirchhoff yang sesuai untuk masing-masingnya. Sekarang kita ganti elemen-elemen pasif pada rangkaian Gambar 2 dengan R, L dan C tertentu seperti pada Gambar 3.

Untuk jerat ABEFA persamaan jerat akan berbentuk :

Untuk jerat BCDEB persamaannya adalah :

Gambar 3. Jatuh potensial antar simpul dan arus cabang

Untuk jerat DGFED persamaan hukum Kirchhoff mengenai beda potensial adalah :