Sumber Tegangan GGL Dirangkai Secara Seri

Pada postingan sebelumnya sudah membahas mengenai pengertian gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit. Dalam postingan tersebut juga sudah dijelaskan perbedaan antara gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit. Pada postingan kali ini Mafia Online akan membahas mengenai sumber tegangan ggl yang di pasang secara seri dan pararel. Untuk sumber tegangan ggl yang dipasang secara seri maupun pararel sudah dibahas atau sudah anda pelajari pada waktu duduk di sekolah menengah pertama. Nah pada postingan ini kembali membahasanya. Hanya saja kali ini fokus membahas mengenai sumber teganagn ggl yang dipasang secara seri. Sedangkan untuk pembahasan secara pararel akan dibahas pada psotingan berikutnya.

Tujuan sumber tegangan ggl (misalnya baterai) yang dipasang seri adalah untuk mendapatkan sumber tegangan yang lebih besar dari setiap sumber tegangan. Misalnya sebuah baterai memiliki sumber tegangan 1,5 volt, agar menghasilkan tegangan yang besarnya 3,0 volt maka harus ditambahkan dengan sebuah baterai yang dipasang secara seri. Jadi, apabila dua atau lebih sumber ggl disusun seri, ternyata tegangan total merupakan jumlah aljabar dari tegangan masing-masing sumber ggl.

Apabila terdapat n buah sumber tegangan (ggl) dirangkai secara seri, maka sumber tegangan pengganti akan memiliki ggl sebesar:

ε_s = ε₁ + ε₂ + ...+ε_n

Seperti yang sudah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahawa pada sumber tegangan ggl memiliki hambatan yang disebut dengan istilah hambatan dalam. Karena sumber tegangan ggl tersebut dipasang secara seri, maka hambatan dalamnya juga akan terangkai secara seri. Sementara itu, hambatan dalam penggantinya adalah:

r_s = r₁ + r₂ + ... + r_n

Untuk n buah sumber tegangan sejenis (besarnya tegangan dan hambatan dalam sama) yang memiliki ggl ε dan hambatan dalam r, bila dirangkai secara seri akan memiliki ggl pengganti dan hambatan dalam pengganti seri masing-masing:

ε_s = n . ε

r_s = n . r

Dengan demikian, nilai kuat arus yang mengalir melewati hambatan (resistor R) adalah:

 

I = arus yang mengalir (A)

ε_s = ggl pengganti seri dari sumber yang sejenis (V)

R = hambatan resistor (Ω)

r_s = hambatan dalam pengganti seri (Ω)

n = jumlah sumber ggl yang sejenis

ε = ggl sumber/baterai (V)

r = hambatan dalam baterai (Ω)

Contoh Soal Tentang Sumber Tegangan Dirangkai Seri

Contoh Soal 1

Empat buah baterai yang masing-masing ber-GGL 1,5 V dan berhambatan dalam 1 Ω dirangkai dan dihubungkan dengan sebuah lampu yang berhambatan 10 Ω. Berapa kuat arus listrik yang mengalir melalui rangkaian jika baterai itu dirangkai secara seri.

Penyelesaian:

Diketahui:

n = 4

r = 1 Ω

ε = 1,5 V

R = 10 Ω

Ditanya:

I jika rangkaian baterai seri= ?

Jawab:

I = nε/(R+nr)

I = 4 . 1,5 V/(10 Ω + 4. 1 Ω)

I = 6 V/14 Ω

I = 0,429 A

Contoh Soal 2

Empat buah resistor masing-masing dengan hambatan 2Ω, 3Ω, 4Ω, dan 5Ω disusun seri. Rangkaian tersebut dihubungkan sumber tegangan dengan ggl 18 V dan hambatan dalam 1,5 ohm. Hitunglah kuat arusnya!

Penyelesaian:

Diketahui:

R₁ = 2 Ω

R₃= 4 Ω

R₂ = 3 Ω

R₄= 5 Ω

r = 1,5 Ω

ε = 18 V

Ditanya: I = ... ?

Jawab:

R_s = R₁ + R₂ + R₃ +R₄

R_s = (2 + 3 + 4 + 5) Ω

R_s = 14 Ω

I = ε/(R_s+r)

I = 18 V/(14 Ω + 1,5 Ω)

I = 1,2 A

TOLONG DIBAGIKAN YA :