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 :

Mwen = ε / (r + R)

Egzanp pwoblèm:

Misalkan dua baterai masing-masing gglnya bernilai 1,5 Volt dan nilai hambatan dalam masing-masing baterai 0,1 Oh. 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

Mwen = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Mwen = 3 / 10,2

Mwen = 0,294 Ampè

Sèvi ak 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 Mwen = 0

3 = 10,2 I

Mwen = 3 / 10,2

Mwen = 0,294 Ampè 

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 :

Mwen = ε / (r + R)

Egzanp pwoblèm:

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 Vòlt

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

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

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

Mwen = 0,149 Ampè

Gunakan hukum Kirchhoff

Aplike premye lwa Kirchhoff la:

I₁ + Mwen₂ = Mwen .......... Ekwasyon 1

Analiz riban aefca. Arah loop searah putaran jarum jam. Terapkan hukum II Kirchhoff :

ε₂ - Mwen₁ r₂ - Mwen R = 0

1,5 – 0,1 I₁ – 10 Mwen = 0

– 0,1 Mwen₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 mwen + 15 ………. Ekwasyon 2

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

ε₁ - Mwen₂ r₁ - Mwen R = 0

1,5 – 0,1 I₂ – 10 Mwen = 0

- 0,1 mwen₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 mwen + 15 .......... Egalite 3

Subtitusikan persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1 :

I₁ + Mwen₂ = Mwen

-100 mwen + 15 - 100 mwen + 15 = mwen

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

Mwen = 30 / 201

Mwen = 0,149 Ampere

Eliminasikan persamaan 2 daan 3 :

I₁ = -100 mwen + 15

I₂ = -100 mwen + 15

——————– –

I₁ - Mwen₂ = 0

I₁ = Mwen₂ .......... Egalite 4

Karena I₁ + Mwen₂ = I, di mana I₁ = Mwen₂ maka I₁ = Mwen₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampere