C. ARUS LISTRIK DALAM RANGKAIAN TERTUTUP
Rangakain tertutup adalah rangkaian yang ujung dan pangkal rangkaian bertemu. Di dalam sumber listrik pada umumnya terdapat hambatan yang
disebut hambatan dalam yang diberi lambang r. Gambar 5.6 di bawah adalah rangkaian tertutup sederhana yang terdiri
atas hambatan luar R, elemen yang ber GGL = E, dan berhambatan dalam r yang dihubungkan dengan kawat penghantar.
Gambar 5.6 Rangkaian tertutup
Besar kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tertutup tersebut dapat dihitung dengan persamaan:
i = kuat arus listrik dalam ampere E = GGL baterai dalam volt
R = hambatan luar dalam ohm r = hambatan dalam dalam ohm
Dari persamaan di atas dapat dijelaskan lagi:
i . R disebut tegangan jepit Vj, sehingga i . r disebut tegangan polarisasi E
pol
sehingga Jadi E = V
j
+ E
pol
E
pol
= i . r V
j
= i . R E = iR + ir
E = i R + r i
E R r
= +
E R
r i
i
Fisika SMAMA Kelas X
135
Listrik Dinamis
136
Untuk memahami pengertian GGL baterai sumber listrik dan tegangan jepit baterai, maka lakukan percobaan di bawah ini.
Percobaan 5.4
: GGL dan tegangan jepit
Rangkailah alat-alat seperti di atas. Tutup saklar S
1
dan saklar S
2
dalam keadaan terbuka. Berapakah nilai dari beda potensialnya. Bagaimana keadaan lampu?
Tutup saklar S
1
dan S
2
. Berapakah nilai dari beda potensialnya? Bagaimana keadaan lampu?
Informasi: 1. Pengukuran beda potensial pada langkah percobaan b adalah kegiatan
pengukuran GGL gaya gerak listrik. 2. Pengukuran beda potensial pada langkah percobaan c adalah kegiatan
pengukuran tegangan jepit. Diskusi
a. Apakah yang dimaksud GGL? b. Apakah yang dimaksud tegangan jepit?
c.
Bagaimana nilai dari GGL dan tegangan jepit? Mangapa?
Contoh soal 5.3 1. Sebuah lampu yang berhambatan 9,8 ohm dinyalakan dengan sebuah
baterai yang ber-GGL 1,5 volt dan berhambatan dalam 0,2 ohm. Hitunglah: a. kuat arus yang mengalir dalam rangkaian
b. tegangan jepit baterai c. tegangan polarisasi baterai
Penyelesaian: Diketahui: R = 9,8 Ω ; r = 0,2 Ω
E = 1,5 V
E L
A
S
2
S
1
V
Ditanya: a. i = ...?
b. V
j
= ...? c. E
pol
= ...? Jawab:
a.
b. V
j
= i . R = 0,15 x 9,8
= 1,47 volt
c. E
pol
= i . r = 0,15 x 0,2
E
pol
= 0,03 volt 2. Suatu penghantar pada saat ujung-ujungnya diberi beda potensial v arus
yang mengalir 50 mA. Berapakah arus listrik yang mengalir melalui penghantar tersebut jika
diberi beda potensial 1,5 V. Penyelesaian:
Diketahui: V
i
= V ; i
1
= 50 mA V
2
= 1,5V Ditanya: i
2
= ...? Jawab:
3. Sebuah alat listrik yang berhambatan 19,8 dihubungkan dengan baterai yang ber-GGL = E volt dan berhambatan dalam 0,2 Ω. Jika tegangan jepit
baterai = 1,98 volt, maka berapa nilai dari E tersebut? Penyelesaian:
Diketahui: R = 19,8 Ω
; r = 0,2 Ω
V
j
= 1,98 volt Ditanya: E = ...?
V i
V i
V V
i i
1 1
2 2
2 2
50 1 5
75 =
= =
, mA
i E
R r A
= +
= =
1 5 9 8
0 15 ,
, ,
+ 0, 2
Fisika SMAMA Kelas X
137
Kategori