tegangan listrik - bektismandung811

Rangkaian Sumber
Tegangan
• untuk keperluan tertentu, beberapa
sumber tegangan (misalnya baterai)
harus dirangkai secara seri atau
paralel. Setiap sumber tegangan
mempunyai nilai Gaya Gerak Listrik
(GGL) yang di nyatakan dengan
lambang r. sumber tegangan listrik
searah yang disebut dengan gaya
gerak listrik dapat disusun secara
seri atau paralel.
Susunan sumber tegangan
seri
•
Jika beberapa buah sumber tegangan yang mempunyai GGL yang
sama dengan masing-masing hambatan dalam,maka besarnya kuat
arus yang keluar dari sumber tegangan untuk susunan seri adalah:
I = nE
R +nr
keterangan:
I = kuat arus listrik (ampere)
n= jumlah sumber tegangan
E= besar sumber tegangan (volt)
r= hambatan luar (ohm)
R= hambatan dalam (ohm)
E1
E2
E3
r1
r2
r3
Dari gambar di atas dapat ditentukan
besarnya GGL total (Etotal) dengan
persamaan:
Etotal=E1 +E2 + E3 +….. + En
• Hambatan dalam totalnya :
rs =r1 +r2+r3+…+rn
Bila rangkaian sumber tegangan di
hubungkan pada suatu hambatan luar
R, maka kuat arus yang mengalir (I)
pada hambatan luar tersebut adalah:
I=Etotal
R+rs
• Sumber tegangan seri di gunakan
untuk mendapatkan tegangan
gabungan yang lebih besar.Jadi
semakin banyak sumber tegangan
yang di susun secara seri maka
semakin besar pula tegangan total
yang dihasilkan.
Kelemahan Susunan Seri
Bayangkanlah sederetan lampu hias yang
disusun secara seri. Jika salah satu filamen
lampu putus, seluruh lampu akan padam.
Anda harus memeriksa satu demi satu
lampu tersebut untuk menemukan lampu
yang rusak, kemudian menggantinya dengan
lampu baru. Pekerjaan memeriksa seperti
ini memerlukan waktu yang lama. Oleh
karena itu,tidaklah menyenangkan
merangkai komponen-komponen listrik
secara seri.
Manfaat susunan seri
• Dalam banyak rangkaia,sekering sengaja dipasang seri
dengan rangkaian komponen-komponen lain untuk tujuan
pengaman. Konduktor pada sekering didesain untuk melebur
dan membuka rangkaian pada arus maksimum tertentu yang
tergantung pada batas arusyang boleh melalui komponen
yang dirangkai seri dengan sekering. Jika tidak digunakan
,arus yang melebihi batas dapat merusak komponen pada
rangkaian,mengakibatkan pemanasan lebih pada kawat atau
kabel penghantar yang menimbulkan kebakaran. Pemutusan
daya (circiut breaker) digunakan sebagai pengganti sekering.
Ketika kuat arus dalam rangkaian melebihi nilai
tertentu,pemutus daya akan bertindak sebagai sakelar dan
memutus rangkaian secara otomatis.
SUSUNAN SUMBER
TEGANGAN PARALEL
• Beberapa sumber tegangan yang di
rangkai paralel,menghasilkan GGL
total yang lebih kecil di banding jika
di rangkai seri.Bila besarnya GGL
masing-masing sumber tegangan
sama,maka besar GGL totalnya sama
dengan GGL masing-masing sumber
tegangan tersebut
Etotal= E1=E2=E3 ……En=E
• Hambatan dalam total:
1 =1 + 1 + 1 +. . .+ 1 = n
rp r1 r2 r3
rn
atau
rp = r
n
r
• Jika beberapa sumber tegangan yang mempunyai GGL yang
sama dengan masing-masing hambatan dalam dimana
seluruhnya dipasang secara paralel. Maka besarnya kuat arus
listrik pada rangkaian tersebut dapat diketahui melalui
persamaan berikut.
I=E
R+r/n
keterangan:
I = kuat arus listrik (ampere)
E= besar sumber tegangan (volt)
R= Hambatan luar (ohm)
r= hambatan dalam (ohm)
n= jumlah sumber tegangan
E1
r1
E2
r2
E3
r3
En
rn
Rangkaian sumber tegangan paralel
susunan paralel penghambatpenghambat listrik
Kompenen-komponen listrik disebut
disusun paralel jika komponenkomponen tersebut dihubungkan
sedemikin sehingga tegangan pada
ujung tiap-tiap komponen sama
besarnya.
LATIHAN SOAL
• Sebuah kawat penghantar dengan
hambatan 11,5 di hubungkan dengan
sumber tegangan 6 V yang
berhambatan dalam 0,5 Tentukan:
A. Kuat arus paad rangkaian :
B. Tegangan jepit!!!!!!!
PENYELESAIAN
Diketahui: R = 11,5 Ω
E=6V
r = 0,5 Ω
Ditanyakan a. I = ????
b. K = ????
JAWAB
A. I = E =
6
= 6 =0,5 A
R+r
11,5+0,5 12
Jadi,kuat arus yang mengalir pada
rangkaian adalah 0,5 A
B. K = IR = 0,5 X 11,5=5,75V
Jadi tegangan jepit yang terjadi
adalah 5,75 V
KILAS FISIKA
• Pada awal masa kelistrikan, karena
tegangan tinggi,bisa membakar filamen
lampu,maka di gunakan tegangan rendah
yang lebih praktis. Ratusan pembangkit
listrik yang di bangun di AMERIKA
SERIKAT sebelum tahun 1900 menetapkan
110 V (atau 115 -120 V) sebagai standar
pemakaian penetapkan di sebabkan lampu
dapat bersinar seterang lampu gas,di
tetapakan standar tegangan 220 V.
kuat arus listrik dalam
rangkaian sederhana
Perhatikan gambar! Gambar tersebut
melukiskan rangkaian tertutup yang
terdiri atas sebuah sumber arus
gengan ggl E,hambatan dalam r,dan
sebuah hambatan R. arus yang
mengalir pada rangkaian sebesar I.
Berdasarkan hukum II Kirchhoff :
∑E + ∑(IR) = 0
Oleh karena pada rangkaian hanya terdapat satu
sumber arus,maka:
-E + Ir + IR=0
Atau
-E +I (r+R) = 0
Dalam bentuk lain,persamaan dapat ditulis:
I= E
r+R