Menghitung Rangkaian Seri Paralel GGL

a. rangkaian ggl seri

Apabila dua atau lebih sumber ggl (misalnya baterai) disusun seri, ternyata tegangan total merupakan jumlah aljabar dari tegangan masing-masing sumber ggl. Contohnya, jika dua buah baterai masing-masing 1,5 V dihubungkan seri, maka tegangan Vac adalah 3,0 V. Untuk lebih tepatnya, kita juga harus memperhitungkan hambatan dalam baterai.

Gambar Rangkaian Seri GGL

Apabila terdapat n buah sumber tegangan (ggl) dirangkai secara seri, maka sumber tegangan pengganti akan memiliki ggl sebesar:
ε_s = ε₁+ ε₂ + ε₃ + ε_n …………………………………… (1)
Sementara itu, hambatan dalam penggantinya adalah:
r_s = r₁ + r₂ + … + r_n ……………………………………… (2)
Untuk n buah sumber tegangan sejenis 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 …………………………………………………… (3)
r_s = n . r ……………………………………………………. (4)
Dengan demikian, nilai kuat arus yang mengalir melewati hambatan (resistor R) adalah:
I = (ε_s) / (R + r_s) = (nε) / (R + nr)
dengan:
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)

b. rangkaian ggl paralel

Apabila dua atau lebih sumber ggl (misalnya baterai) disusun paralel, ternyata membangkitkan arus yang lebih besar, perhatikan Gambar 7.13. Apabila terdapat n buah sumber tegangan (ggl) dirangkai secara paralel, maka sumber tegangan pengganti akan memiliki ggl total V sebesar:
V = V₁ = V₂ = V_n–1 = … = V_n …………………………. (1)
Sementara itu, hambatan dalam penggantinya adalah:
1/r_p = r₁+ r₂ + … r_n ………………………………………. (2)
Untuk n buah sumber tegangan sejenis yang memiliki ggl ε dan hambatan dalam r, bila dirangkai secara paralel akan memiliki ggl pengganti dan hambatan dalam pengganti paralel masing-masing:
ε_p = ε ……………………………………………………….. (3)
r_p =r/n ………………………………………………………. (4)
Dengan demikian, nilai kuat arus yang mengalir melewati hambatan (resistor R) adalah:

  

Gambar 7.13 Rangkaian paralel ggl

I = (ε_p) / (R + r_p) = ε / (R + r/n)
dengan:
I = arus yang mengalir (A)
ε_p = ggl pengganti paralel dari sumber yang sejenis (V)
R = hambatan resistor (Ω)
r_p = hambatan dalam pengganti paralel (Ω)
n = jumlah sumber ggl yang sejenis
ε = ggl sumber/baterai (V)
r = hambatan dalam baterai (Ω)

Contoh soal Menghitung Rangkaian Seri Paralel GGL

Empat buah resistor masing-masing dengan hambatan 2Ω, 3Ω, 4Ω, dan 5Ω disusun seri. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan ggl 18 V dan hambatan dalam 1,5 ohm. Hitunglah kuat arusnya!
Penyelesaian:
Diketahui: R₁ = 2 Ω R₃= 4 Ω ε = 18 V
R₂ = 3 Ω R₄= 5 Ω r = 1,5Ω
Ditanya: I = … ?
Jawab:
R_s = (2 + 3 + 4 + 5)Ω = 14 Ω
I = ε / (R_s + r) = 18 / (14 + 1,5) = 1,2 A

Demikian artikel tulisan saya tentang Menghitung Rangkaian Seri Paralel GGL . Semoga bermanfaat. Terima Kasih