Daya gerak elektrik (EMF) siri dan selari

Bahan daya gerak elektrik (EMF) siri dan selari

Jika terdapat dua atau lebih daripada dua sumber voltan elektrik (emf) yang disambungkan seperti dalam gambar di sebelah, emf tersebut disambungkan secara siri.

Sumber voltan elektrik (ε) penggantiannya ialah:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Rintangan dalam penggantian (r) ialah:

r = r₁ +r₂ +r_n

Arus elektrik yang mengalir melalui rintangan luaran (R) ialah:

I = ε / (r + R)

Contoh masalah:

MKatakan dua bateri setiap satu mempunyai emf 1,5 Volt dan Nilai rintangan dalam setiap bateri ialah 0,1 Ω. Rintangan luaran (R) = 10 Ω. Arah arus elektrik adalah mengikut arah jam.

Gunakan formula sebelumnya :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 Volt

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

I = 3/10,2

I = 0,294 Ampere

guna Hukum kedua Kirchhoff:

1,5 – 0,1 I + 1,5 – 0,1 I – 10 I = 0

3 – 0,2 Saya – 10 Saya = 0

3 – 10,2 I = 0

3 = 10,2 Saya

I = 3/10,2

I = 0,294 Ampere 

Jika terdapat dua atau lebih daripada dua sumber voltan elektrik (emf) yang disambungkan seperti dalam gambar di sebelah, emf tersebut disambungkan secara selari.

Ssumber voltan elektrik (ε) penggantiannya ialah:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Rintangan dalam penggantian (r) ialah:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

Arus elektrik yang mengalir melalui rintangan luaran (R) ialah:

I = ε / (r + R)

Contoh masalah:

Katakan dua bateri setiap satu mempunyai emf 1,5 Volt dan Nilai rintangan dalam setiap bateri ialah 0,1 Ω. Rintangan luar (R) = 10 Ω.

Gunakan formula sebelumnya :

ε = 1,5 Volt

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

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

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

I = 0,149 Ampere

Gunakan hukum Kirchhoff

Gunakan hukum Kirchhoff pertama:

I₁ + Saya₂ = Saya .......... Persamaan 1

Analisis gelung aefca. Arah gelung adalah mengikut arah jam. Gunakan hukum kedua Kirchhoff:

ε₂ - Saya₁ r₂ - Saya R = 0

1,5 – 0,1 Saya₁ – 10 I = 0

– 0,1 Saya₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 I + 15 …………. Persamaan 2

Analisis gelung sebelumdb. Arah gelung adalah mengikut arah jam. Gunakan hukum kedua Kirchhoff:

ε₁ - Saya₂ r₁ - Saya R = 0

1,5 – 0,1 Saya₂ – 10 I = 0

- 0,1 I₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 I + 15 .......... Persamaan 3

Gantikan persamaan 2 dan 3 ke dalam persamaan 1:

I₁ + Saya₂ = Saya

-100 I + 15 - 100 I + 15 = saya

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 Saya

I = 30/201

I = 0,149 amp

Singkirkan persamaan 2 dan 3:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

——————– –

I₁ - Saya₂ = 0

I₁ = Saya₂ .......... Persamaan 4

Kerana saya₁ + Saya₂ = Saya, di mana saya₁ = Saya₂ kemudian saya₁ = Saya₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampere