Show
Photo by Roberto Sorin on Unsplash Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara kedua ujung sumber listrik (misalnya baterai) ketika tidak mengalirkan arus listrik. Gaya gerak listrik umumnya disingkat sebagai ggl. Sumber gaya gerak listrik adalah komponen yang mengubah energi tertentu menjadi energi listrik misalnya baterai atau generator listrik. Ggl dilambangkan dengan “ε” atau terkadang dituliskan sebagai “ggl” dengan satuan volt (V). Gaya gerak listrik yang ditimbulkan oleh perubahan fluks magnetik disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi). Kamu bisa membaca lebih lanjut mengenai ggl induksi di artikel berikut ya!
B. Pengertian Hambatan DalamHambatan dalam adalah hambatan internal yang timbul akibat karakteristik dari sumber listrik itu sendiri. Hambatan dalam dilambangkan dengan “r” dengan satuan ohm (Ω). C. Pengertian Tegangan Jepit dan Rumus Tegangan JepitTegangan jepit adalah tegangan antara kedua ujung sumber listrik (tegangan terminal) ketika sumber listrik tersebut mengalirkan arus. Dengan kata lain, saat tidak ada arus mengalir, maka tegangan pada baterai adalah ggl, sedangkan saat ada arus mengalir, maka tegangan pada baterai adalah tegangan jepit. Tegangan jepit juga terkadang disebut sebagai tegangan terminal atau tegangan output atau hanya tegangan. Tegangan jepit = tegangan terminal = tegangan output = tegangan. Tegangan jepit dilambangkan dengan “Vj” dengan satuan volt. Tegangan jepit dapat dihitung dengan rumus/persamaan sebagai berikut. \begin{aligned} V_{j}&=\epsilon -I\cdot r\\ &atau\\ V_{j}&=I\cdot R\\ \end{aligned} Keterangan: R = hambatan luar (Ω) D. Perbedaan Gaya Gerak Listrik dan Tegangan JepitTidak sedikit yang terkadang bingung apa perbedaan antara ggl dan tegangan jepit. Tegangan jepit disini juga sama dengan tegangan terminal, tegangan output, atau tegangan. Istilah-istilah tersebut memiliki arti sama. Perbedaan gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit yaitu sebagai berikut:
Jadi meskipun keduanya sama-sama mengukur beda potensial dengan satuan volt, tapi keduanya memiliki perbedaan-perbedaan tersebut. E. Rumus Gaya Gerak ListrikGaya gerak listrik dapat dihitung dengan menggunakan rumus/persamaan sebagai berikut. Keterangan:ε = ggl (V)I = arus listrik (A)r = hambatan dalam (Ω) R = hambatan luar (Ω) F. Contoh Soal Gaya Gerak Listrik1. Soal 1Sebuah baterai memiliki ggl sebesar 18 V dengan hambatan dalam sebesar 3 Ω. Tentukan tegangan jepit baterai ketika ia mengeluarkan arus sebesar 2 A! Diketahui:ggl = 18 Vr = 3 Ω I = 2 A Ditanya: Jawab: Dengan informasi yang sudah disajikan, kita dapat langsung menjawab soal tersebut dengan persamaan tegangan jepit di atas sebagai berikut. \begin{aligned} V_{j}&=\epsilon -I\cdot r\\ V_{j}&=18-2\cdot 3\\ V_{j}&=12V \end{aligned} Jadi, tegangan jepit pada baterai tersebut adalah sebesar 12 V. 2. Soal 2Sebuah lampu yang memiliki hambatan 9,8 Ω disambungkan dengan baterai yang memiliki ggl sebesar 4 V dan memiliki hambatan dalam sebesar 0,2 Ω. Hitunglah kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dan tegangan jepit baterai! Diketahui:R = 9,8 Ωggl = 4 V r = 0,2 Ω Ditanya:I = … ? (kuat arus listrik yang mengalir) Vj = … ? (tegangan jepit) Jawab: Dari informasi yang diberikan, kita dapat menggunakan rumus/persamaan ggl di atas untuk menghitung arus yang mengalir sebagai berikut. \begin{aligned} \epsilon&=I\cdot(R+r)\\ 4&=I\cdot (9,8+0,2)\\ 4&=I\cdot 10\\ I&=\frac{4}{10}\\ I&=0,4\space A \end{aligned} Kemudian untuk menghitung tegangan jepit kita dapat menggunakan rumus/persamaan tegangan jepit dia tas dengan nilai arus yang sudah didapatkan. \begin{aligned} V_{j}&=\epsilon -I\cdot r\\ V_{j}&=2-0,4\cdot 0,2\\ V_{j}&=2-0,08\\ V_{j}&=1,92\space V \end{aligned} Jadi, kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian adalah 0,4 A dan tegangan jepit baterai adalah 1,92 V. 3. Soal 3Sebuah alat listrik memiliki hambatan sebesar 19,6 Ω dihubungkan dengan suatu baterai. Baterai tersebut memiliki hambatan dalam sebesar 0,4 Ω. Jika tegangan jepit baterai adalah 1,96 V, maka berapakah ggl dari baterai tersebut? Diketahui:R = 19,6 Ωr = 0,4 Ω Vj = 1,96 V Ditanya: Jawab: Karena terdapat informasi R dan tegangan jepit namun tidak diketahui besar arusnya, maka kita dapat menghitung besarnya arus terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan tegangan jepit di atas. \begin{aligned} V_{j}&=I\cdot R\\ 1,96&=I\cdot 19,6\\ I&=\frac{1,96}{19,6}\\ I&=0,1\space A \end{aligned} Sehingga dapat dihitung gaya gerak listrik yaitu: \begin{aligned} \epsilon&=I\cdot(R+r)\\ \epsilon&=0,1\cdot (19,6+0,4)\\ \epsilon&=0,1\cdot 20\\ \epsilon&=2\space V \end{aligned} Jadi, besar gaya gerak listrik dari baterai tersebut adalah 2 V.
Referensi:
Apa yang dimaksud dengan Gaya Gerak Listrik (GGL), Tegangan Jepit dan bagaimana cara menghitungnya? Tegangan adalah beda Potensial.Seperti halnya sebuah batere yang biasa kita gunakan sehari-hari, terdapat dua kutub pada batere tersebut yang biasanya terdiri dari Kutub Positif (+) dan kutub Negatif (-). Sebagai contoh: jika sebuah batere memiliki tegangan listrik sebesar 12Volt, ini berarti bahwa perbedaan nilai potensial antara Kutub positif dan kutub negatif pada batere tersebut adalah sebesar 12Volt, Besar Tegangan inilah yang disebut dengan GGL. GGL dan Tegangan Jepit
GGL adalah: Perbedaan potensial antara kedua Kutub atau ujung-ujung penghantar yang ada pada suatu sumber listrik sebelum dialiri arus listrik atau dalam suatu Rangkaian terbuka. dan besar Tegangan GGL ini disimbolkan dengan E. Tegangan jepit (V) Besar tegangan yang didapat dari perbedaan potensial antara kutub yang berbeda dari suatu sumber listrik baik itu Batere maupun generator disebut dengan Tegangan Jepit, jika sumber listrik tersebut sudah dialirkan ke dalam suatu rangkaian listrik dan menghasilkan Arus listrik.Tegangan Jepit adalah: Perbedaan potensial antara kedua Kutub berbeda atau ujung-ujung penghantar yang ada pada suatu sumber listrik setelah dialiri arus listrik atau terhubung pada suatu Rangkaian tertutup.besar Tegangan Jepit ini disimbolkan dengan V. Dari perbedaan antara GGL dan Tegangan Jepit diatas, mengakibatkan adanya perbedaan besar tegangan antara GGL dan Tegangan Jepit dan didapat bahwa Tegangan GGL lebih besar dari Tegangan Jepit.GGL > Tegangan Jepit Contoh perhitungan: Suatu Sumber listrik yang memiliki GGL dengan besar tegangan (E Volt) dengan nilai hambatannya (r) adalah 0,5 ohm , dialirkan dalam suatu rangkaian tertutup mengalir melalui suatu resistor (R) dengan nilai Tahanan 7,5 ohm, dan menghasilkan arus listrik sebesar 3 Ampere. Pertanyaannya, berapa besar tegangan GGL (E) dan berapa besar Tegangan Jepit (V)? Rumus menghitung GGL (E): E = I x (r + R)
Rumus menghitungTegangan Jepit (V) V = I x R
Dari perhitungan diatas didapat bahwa terjadi penurunan nilai tegangan listrik sebesar 1,5 Volt, yang semula sumber listrik memiliki besar tegangan GGL sebesar 24 Volt, kemudian saat dialiri arus listrik sebesar 2 Ampere, menyebabkan terjadinya penurunan nilai tegangan menjadi 22,5 Volt. Tegangan 22,5 Volt inilah yang disebut dengan Tegangan Jepit. Semoga bermanfaat! Tempat kita berbagi ilmu |