A. Aktivitas Rangkaian Baterai secara Seri dan Paralel
Apa yang kamu perlukan?
1. lampu bohlam 1 buah
2. kabel dengan penjepit buaya 6 buah
3. baterai 1,5 volt dan dudukannya 3 buah
Apa yang harus
kamu lakukan?
1. Buatlah rangkaian listrik dengan susunan satu
baterai sehingga lampu menyala! Gambarkan rangkaian yang kamu peroleh!
2. Buatlah rangkaian listrik dengan susunan dua
baterai sehingga lampu menyala! Lakukan susunan baterai dengan berbagai cara
dan perhatikan nyala lampu! Gambarkan rangkaian yang kamu peroleh!
3. Buatlah
rangkaian listrik dengan susunan tiga baterai sehingga lampu menyala! Lakukan
susunan baterai dengan berbagai cara dan perhatikan nyala lampu! Gambarkan
rangkaian yang kamu peroleh!
Hasil
Percobaan:
1. Rangkaian
listrik dengan susunan satu baterai sehingga lampu menyala.
2. Rangkaian listrik dengan susunan dua baterai sehingga lampu menyala.
a. Rangkaian baterai secara seri
b. Rangkaian baterai secara parallel
3. Rangkaian listrik dengan susunan tiga baterai sehingga lampu menyala.
a. Rangkaian baterai secara seri
b. Rangkaian baterai secara parallel
Apa yang perlu kamu diskusikan?
1. Bagaimanakah rangkaian
susunan baterai yang kamu temukan untuk dapat menyalakan lampu?
2. Bagaimanakah
pengaruh jumlah baterai yang disusun seri pada nyala lampu yang terjadi?
3. Bagaimanakah
pengaruh susunan baterai yang dipasang paralel pada nyala lampu yang terjadi?
4. Apa yang dapat
kamu simpulkan?
Hasil Diskusi:
1.
Baterai dapat disusun secara seri dan secara paralel.
2.
Semakin banyak jumlah baterai yang dipasang secara seri, nyala lampu semakin
terang. Hal ini disebabkan beda potensial yang dihasilkan oleh baterai yang
dipasang secara seri semakin besar atau dapat dirumuskan Vs =
V1 + V2 + ... +Vn.
Tetapi, apabila salah satu kabel yang menghubungkan baterai terputus, lampu
tidak menyala.
3. Nyala
lampu pada rangkaian baterai yang dipasang secara paralel tetap (tidak semakin
terang). Hal ini disebabkan beda potensial yang dihasilkan oleh baterai yang
dipasang secara paralel sama pada setiap titik atau dapat dirumuskan Vp
= V1 = V2 = ... = Vn. Tetapi,
apabila salah satu kabel yang menghubungkan baterai terputus, lampu akan tetap
menyala.
4. Kesimpulan:
Baterai dapat disusun secara seri dan secara paralel. Semakin banyak jumlah baterai yang dipasang secara seri, nyala lampu semakin terang. Tetapi, apabila salah satu kabel yang menghubungkan baterai terputus, lampu tidak menyala. Apabila beberapa baterai dipasang secara paralel, nyala lampu tidak semakin terang. Tetapi, apabila salah satu kabel yang menghubungkan baterai terputus, lampu akan tetap menyala.
B. Gaya Gerak Listrik
(GGL) dan Tegangan Jepit
Baterai
baru yang belum dipakai umumnya memiliki Gaya Gerak Listrik (GGL) = 1,5 V.
Artinya sebelum dirangkaikan untuk menghasilkan arus listrik, di antara
kutub-kutub baterai ada tegangan sebesar 1,5 V. Jika baterai dihubungkan dengan
suatu rangkaian sehingga ada arus yang mengalir, maka tegangan di antara
kutub-kutub baterai disebut tegangan jepit.
Perbedaan
besar GGL dan tegangan jepit baterai terjadi karena adanya hambatan dalam pada
baterai. Menurut hukum Ohm, besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian
tertutup adalah:
Sehingga, besar tegangan jepitnya menjadi,
I ∙ R = E - ( i ∙ r )
V = E
- ( i ∙ r )
dengan:
r =
hambatan dalam (Ω)
R =
hambatan luar (Ω)
E =
GGL baterai (volt)
V =
tegangan jepit (volt)
I = arus listrik (ampere)
Elemen listrik yang sama dipasang secara seri dapat dihitung dengan menggunakan rumus
Etotal = E1
+ E2 + ... + En = n ∙ E
rtotal = r1 + r2 + ... + rn = n ∙ r
sehingga
besar kuat arusnya adalah:
Bagaimana jika elemen listrik yang sama dipasang secara paralel? Jelaskan!
Etotal = E1
= E2 = ... = En = E
rtotal = r1 + r2 + ... + rn = r/n
sehingga besar kuat arusnya adalah:
C. Latihan Soal Rangkaian GGL:
1. Empat buah baterai masing-masing memiliki GGL 1,5 Volt dan hambatan dalam 0,1 Ohm dirangkaiakan seri dan dihubungkan dengan sebuah lampu pijar yang mempunyai hambatan 0,8 Ohm. Hitunglah kuat arus listrik yang melewati lampu tersebut !
Penyelesaian
Diketetahui:
E =
1,5 V
n = 4
r = 0,1 Ω
R =
0,8 Ω
Ditanya : I = ?
Jawab:
GGL batu baterai pengganti seri Etotal = n x E = 4x1,5 V = 6 V
Hambatan dalam total rtotal = n x r = 4 x 0.1 Ω = 0,4 Ω
Berdasarkan hukum Ohm dalam rangkaian tertutup
Jadi kuat arus yang mengalir melewati lampu adalah 5 A
2. Empat buah baterai identik masing-masing dengan GGL 9 Volt dan hambatan dalam 1 Ohm dirangkaiakan secara paralel. Rangkaian baterai ini dihubungkan dengan sebuah resistor yang mempunyai hambatan 2 Ohm. Hitunglah kuat arus listrik yang melewati hambatan tersebut !
Penyelesaian
Diket: E = 9 V
n = 4
r = 1 Ω
R = 2
Ω
Ditanya : I = ?
Jawab
GGL
baterai pengganti paralel Etotal = E = 9 V
Hambatan
dalam total rtotal = r/n = ¼ Ω = 0,25 Ω
Berdasarkan hukum Ohm dalam rangkaian tertutup
Jadi kuat arus yang mengalir melewati lampu adalah 4 A
Sumber:
Ilmu
Pengetahuan Alam. SMP/MTs Kelas IX Semester 1. Kementerian Pendidikan dan
Kebudayaan. Edisi Revisi Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017
Contextual
Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah
Tsanawiyah Kelas IX Edisi 4/Nur Kuswanti, Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional, 2008.
Mari Belajar IPA 3 : Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs kelas IX/ Elok Sudibyo; editor : Eko Supatmawati. —Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
Baca Juga
LISTRIK DINAMIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI | |
01 | |
02 | |
03 | |
04 | |
05 | |
06 | |
07 | |
08 | |
09 | |
10 | |
11 | |
12 | |
13 | |
14 | |
15 | |
16 | |
17 |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar