Seria kaj paralela elektromova forto (EMF)

Materi Gaya gerak listrik (ggl) seri dan paralel

Jika terdapat dua atau lebih dari dua sumber tegangan listrik (ggl) yang terangkai seperti pada gambar di samping, ggl tersebut terangkai seri.

Sumber tegangan listrik (ε) pengganti adalah :

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Hambatan dalam (r) pengganti adalah :

r = r₁ +r₂ +r_n

Kuat arus listrik yang mengalir melewati hambatan luar (R) adalah :

Mi = ε / (r + R)

Ekzemplo de problemoj:

Misalkan dua baterai masing-masing gglnya bernilai 1,5 Volt dan nilai hambatan dalam masing-masing baterai 0,1 Ho. Hambatan luar (R) = 10 Ω. Arah arus listrik searah putaran jarum jam.

Gunakan rumus sebelumnya :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 Volt

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

Mi = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Mi = 3 / 10,2

I = 0,294 Amperoj

Uzu hukum II Kirchhoff :

1,5 – 0,1 I + 1,5 – 0,1 I – 10 I = 0

3 – 0,2 I – 10 I = 0

3 – 10,2 mi = 0

3 = 10,2 mi

Mi = 3 / 10,2

I = 0,294 Amperoj 

Jika terdapat dua atau lebih dari dua sumber tegangan listrik (ggl) yang terangkai seperti pada gambar di samping, ggl tersebut terangkai paralel.

Sumber tegangan listrik (ε) pengganti adalah :

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Hambatan dalam (r) pengganti adalah :

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

Kuat arus listrik yang mengalir melewati hambatan luar (R) adalah :

Mi = ε / (r + R)

Ekzemplo de problemoj:

Misalkan dua baterai masing-masing gglnya bernilai 1,5 Volt dan nilai hambatan dalam masing-masing baterai 0,1 Ω. Hambatan luar (R) = 10 Ω.

Gunakan rumus sebelumnya :

ε = 1,5 Voltoj

1/r = 1/0,1 + 1/0,1 = 2 / 0,1

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

Mi = ε / (r + R) = 1,5 / (0,05 + 10) = 1,5 / 10,05

I = 0,149 Amperoj

Gunakan hukum Kirchhoff

Apliku la unuan leĝon de Kirchhoff:

I₁ + Mi₂ = Mi .......... Persamaan 1

Analizo maŝo aefca. Arah loop searah putaran jarum jam. Terapkan hukum II Kirchhoff :

ε₂ - Mi₁ r₂ - Mi R = 0

1,5 – 0,1 l₁ – 10 I = 0

– 0,1 l₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 Mi + 15 ………. Persamaan 2

Analisis loop befdb. Arah loop searah putaran jarum jam. Terapkan hukum II Kirchhoff :

ε₁ - Mi₂ r₁ - Mi R = 0

1,5 – 0,1 l₂ – 10 I = 0

- 0,1 Mi₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 Mi + 15 .......... Egaleco 3

Subtitusikan persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1 :

I₁ + Mi₂ = Mi

-100 Mi + 15 - 100 Mi + 15 = mi

– 200 mi + 30 = mi

30 = mi + 200 mi

30 = 201 mi

Mi = 30 / 201

Mi = 0,149 Ampero

Eliminasikan persamaan 2 daan 3 :

I₁ = -100 Mi + 15

I₂ = -100 Mi + 15

——————– –

I₁ - Mi₂ = 0

I₁ = Mi₂ .......... Egaleco 4

Karena I₁ + Mi₂ = I, di mana I₁ = Mi₂ maka I₁ = Mi₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampere