Gaya gerak listrik (ggl) seri dan paralel

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 :

Kuv = ε / (r + R)

Piv txwv teeb meem:

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. 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

Kuv = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Kuv = 3 / 10,2

Kuv = 0,294 Ampere

Siv hukum II Kirchhoff :

1,5 – 0,1 Kuv + 1,5 – 0,1 Kuv – 10 Kuv = 0

3 – 0,2 Kuv – 10 Kuv = 0

3 – 10,2 Kuv = 0

3 = 10,2 Kuv

Kuv = 3 / 10,2

Kuv = 0,294 Ampere 

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 :

Kuv = ε / (r + R)

Piv txwv teeb meem:

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 Volts

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

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

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

Kuv = 0,149 Ampere

Gunakan hukum Kirchhoff

Siv txoj cai Kirchhoff thawj zaug:

I₁ + Kuv₂ = Kuv .......... Kab zauv 1

Kev Tshuaj Xyuas voj aefca. Arah loop searah putaran jarum jam. Terapkan hukum II Kirchhoff :

ε₂ - Kuv₁ r₂ - Kuv R = 0

1,5 – 0,1 Kuv₁ – 10 Kuv = 0

– 0,1 Kuv₁ = 10 Kuv – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 KUV + 15 ………. Kab zauv 2

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

ε₁ - Kuv₂ r₁ - Kuv R = 0

1,5 – 0,1 Kuv₂ – 10 Kuv = 0

- 0,1 KUV₂ = 10 Kuv – 1,5

I₂ = (10 Kuv – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 KUV + 15 .......... Kev sib luag 3

Subtitusikan persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1 :

I₁ + Kuv₂ = Kuv

-100 KUV + 15 - 100 KUV + 15 = Kuv

– 200 Kuv + 30 = Kuv

30 = Kuv + 200 Kuv

30 = 201 Kuv

Kuv = 30 / 201

Kuv = 0,149 Ampere

Eliminasikan persamaan 2 daan 3 :

I₁ = -100 KUV + 15

I₂ = -100 KUV + 15

——————– –

I₁ - Kuv₂ = 0

I₁ = Kuv₂ .......... Kev sib luag 4

Karena I₁ + Kuv₂ = I, di mana I₁ = Kuv₂ maka I₁ = Kuv₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampere