GGL Dan Rangkaian GGL

GGL dan rangkaian GGL dapat kita temui pada perangkat elektronika seperti radio portable, handphone, laptop atau mainan anak-anak. Salah satu contoh GGL adalah sebuah baterai. Baterai merupakan sumber energi listrik yang digunakan pada pernagkat elektronika.

Pengertian GGL

GGL atau sumber gaya gerak listrik adalah komponen seperti baterai atau generator listrik yang mengubah energi tertentu menjadi energi listrik. Beda potensial antara kedua kutub sumber, apabila tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian luar disebut ggl dari sumber. Simbol ε biasanya digunakan untuk ggl (jangan kacaukan dengan E untuk medan listrik).

GGL Dan Rangkaian GGL

Diagram sel listrik atau baterai

Sebuah baterai secara riil dimodelkan sebagai ggl ε yang sempurna dan terangkai seri dengan resistor r yang disebut hambatan dalam baterai, tampak seperti pada gambar diatas. Oleh karena r ini berada di dalam baterai, kita tidak akan pernah bisa memisahkannya dari baterai. Kedua titik a dan b menunjukkan dua kutub baterai, kemudian yang akan kita ukur adalah tegangan di antara kedua kutub tersebut. Ketika tidak ada arus yang ditarik dari baterai, tegangan kutub sama dengan ggl, yang ditentukan oleh reaksi kimia pada baterai: V_ab= ε . Jika arus I mengalir dari baterai, ada penurunan tegangan di dalam baterai yang nilainya sama dengan I . r.

Dengan demikian, tegangan kutub baterai (tegangan yang sebenarnya diberikan) dirumuskan:

V_ab = ε – I.r

dengan:

V_ab = tegangan di antara kutub baterai (V)
ε = ggl baterai (V)
I = arus yang mengalir (A)
r = hambatan dalam baterai (Ω)

Jenis GGL Dan Rangkaian GGL

1. 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 V_ac adalah 3,0 V. Untuk lebih tepatnya, kita juga harus memperhitungkan hambatan dalam baterai.

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

ε_s = ε₁ + ε₂ + … + ε_n

Sementara itu, hambatan dalam penggantinya adalah:

r_s = r₁ + r₂ + … + r_n

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 = n . ε

r_s = n . r

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

I = =

dengan:

I = arus yang mengalir (A)
s_ε = 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)

2. Rangkaian GGL Paralel

Apabila dua atau lebih sumber ggl (misalnya baterai) disusun paralel, ternyata membangkitkan arus yang lebih besar.

Rangkaian GGL paralel

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

Sementara itu, hambatan dalam penggantinya adalah :

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 = ε

r_p =

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

I =

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)