Diposting Jumat, 25 Juni 2010 jam 1:19 pm oleh The X

Arah Aliran Listrik dalam Rangkaian

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Jumat, 25 Juni 2010 -


Dalam sebuah sumber GGL, muatan dibuat mengalir dalam arah yang berlawanan dengan gaya listrik. Ini berarti kalau pekerjaan harus dilakukan untuk memisahkan muatan didalam sumbernya. Pekerjaan ini harusnya datang dari sumber energi tertentu : kimia, mekanik, nuklir, surya, dll. Kalau dalam kasus baterai, sumbernya adalah zat kimia, dan energi yang disimpan dalam baterai berkurang saat baterai memasok arus pada rangkaian luar. Saat energinya habis, baterai harus diganti atau dimuat ulang.
Dalam memuat ulang baterai, alias ngecas, energi harus dikirim ke zat kimia di dalam baterai dan disimpan dalam bentuk energi kimia dari molekul medium tersebut. Untuk menambah energi diperlukan arus yang mengalir di dalam baterai dari terminal positif ke negatif, yang merupakan arah yang berlawanan dengan aliran waktu baterai dipakai (discharge). Untuk mencapainya dipakailah sumber GGL lain, seperti generator, dan memberikan tegangan pada terminal baterai dari sumber luar ini yang kemudian akan memaksa arus mengalir dalam arah yang diinginkan. Bila GGL dari sumber luar ini lebih besar dari GGL baterai, maka arus akan mengalir dalam arah yang ditentukan oleh sumber luar. Dengan cara ini baterai akan menerima energi, bila baterai itu tipe yang bisa di charge ulang, sehingga energi akan tersimpan di dalam baterai.
Nah, sekarang soal baru. sebuah baterai dengan GGL 6.0 Volt, dan hambatan dalam 1.6 Ohm, di charge oleh sebuah generator dengan GGL 8.2 Volt dan hambatan dalam 2.1 Ohm. Coba lihat gambar berikut.

Ilustrasi gaya gerak listrik antara generator dan baterai

Berapa banyak arus yang mengalir dalam rangkaian? Terus, berapa lama diperlukan agar muatan sebesar 15 ribu coloumb dapat dikirim ke baterai. Terakhir, berapa banyak usaha yang dilakukan sepanjang waktu ini.
Solusinya
GGL luar berusaha mengirim arus dari terminal positifnya dalam arah I seperti pada gambar. Baterai sendiri berusaha mengirim arus pada arah yang berlawanan. Karena GGL luar lebih besar daripada GGL baterai, arusnya akan mengalir pada arah yang ditunjukkan dalam gambar. GGL total yang bertanggung jawab atas aliran tersebut adalah selisih antara kedua GGL, yaitu (8.2 – 6.0) Volt = 2.2 Volt. Hambatan total rangkaian sendiri adalah (1.6 + 2.1) Ohm = 3.7 Ohm. Arusnya berarti I = 2.2 Volt dibagi 3.7 ohm = 0.5945946 Ampere.
Muatan total yang mengalir adalah sama dengan Arus dikali waktu. Rumusnya Q = I.t
Kita tahu kalau Q = 15 ribu colomb, sementara I = 0.5945946 Ampere. Jadi kita tinggal mencari t.
Q = I.t
15000 = 0.5945946 . t
t = 15000 / 0.5945946
t = 25227.272 detik
ini berarti sama dengan 7 jam.
Usaha yang dilakukan untuk menggerakkan sebuah muatan q melalui sebuah GGL sebesar e adalah qe. Jadi besarnya usaha yang dilakukan dalam menggerakkan 15 ribu colomb melalui baterai dengan GGL sebesar 6.0 Volt adalah 15 ribu x 6 volt = 90 ribu joule atau 90 kilojoule.
Oh ya, perlu diperhatikan kalau usaha yang dipasok oleh sumber luar itu besarnya 15 ribu x 8.2 volt = 123 kilo joule. Perbedaan yang terjadi disebabkan oleh panas dari kedua hambatan dalam.

The X
Sains adalah sebuah pengetahuan universal, ilmu pengetahuan tidaklah sama dengan pengetahuan dongeng. Kadang, fakta lebih menyakitkan daripada doktrin / pandangan turun temurun.
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Fans Facebook

Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.