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 :

I = ε / (r + R)

Contoh soal :

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

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

I = 3/10,2

I = 0,294 Amperes

Isticmaal 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 I = 0

3 = 10,2 I

I = 3/10,2

I = 0,294 Amperes 

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 :

I = ε / (r + R)

Contoh soal :

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 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 Amperes

Gunakan hukum Kirchhoff

Adeegso sharciga ugu horreeya ee Kirchhoff:

I₁ + Aniga₂ = Aniga .......... Isle'egta 1aad

Falanqaynta Loop aefca. Arah loop searah putaran jarum jam. Terapkan hukum II Kirchhoff :

ε₂ - Aniga₁ r₂ - Aniga R = 0

1,5 - 0,1 I₁ – 10 I = 0

– 0,1 I₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 Aniga + 15 ………. Isle'egta 2aad

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

ε₁ - Aniga₂ r₁ - Aniga R = 0

1,5 - 0,1 I₂ – 10 I = 0

- 0,1 Aniga₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 Aniga + 15 .......... Sinnaanta 3

Subtitusikan persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1 :

I₁ + Aniga₂ = Aniga

-100 Aniga + 15 - 100 Aniga + 15 = I

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

I = 30/201

I = 0,149 Ampere

Eliminasikan persamaan 2 daan 3 :

I₁ = -100 Aniga + 15

I₂ = -100 Aniga + 15

——————– –

I₁ - Aniga₂ = 0

I₁ = Aniga₂ .......... Sinnaanta 4

Karena I₁ + Aniga₂ = I, di mana I₁ = Aniga₂ maka I₁ = Aniga₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampere