ITU asosiasi dari generator listrik menyangkut bagaimana perangkat ini terhubung ke a sirkuit listrik. Tergantung pada kebutuhan, dimungkinkan untuk menghubungkan generator secara seri atau paralel. Di Asosiasidigenerator seri, tambahkan gaya gerak listrik generator individu, serta mereka hambatan listrik internal, dalam hal generator ini nyata.
Baca juga: 5 Hal Yang Harus Anda Ketahui Tentang Listrik
Konsep
Asosiasi generator secara seri memastikan bahwa kami dapat menyediakan a gaya gerak listrik yang lebih besar dari hanya generator akan dapat menawarkan sirkuit listrik. Sebagai contoh: jika suatu rangkaian beroperasi di bawah tegangan listrik 4,5 V, dan kita hanya memiliki baterai 1,5 V, dimungkinkan untuk menghubungkannya secara seri sehingga kita menerapkan potensi 4,5 V pada rangkaian ini.
Contoh sederhana dan didaktik yang melibatkan asosiasi generator secara seri adalah: percobaan baterai lemon. Dalam hal ini kami menghubungkan beberapa lemon secara seri sehingga potensi listrik yang dihasilkan oleh buah-buahan cukup besar untuk menyalakan bola lampu kecil.
Jika dipasangkan secara seri, lemon dapat digunakan untuk menyalakan lampu.
Dalam asosiasi generator secara seri, semua generator adalah: terhubung pada cabang sirkuit yang sama, dan untuk alasan itu, semua orang akan menjadi dilintasi sama arus listrik. ITU gaya gerak listrik total yang ditawarkan ke sirkuit ditentukan oleh jumlah gaya gerak listrik dari masing-masing generator.
Meskipun sangat berguna untuk banyak aplikasi, menghubungkan generator nyata secara seri menyiratkan a peningkatan hambatan listrik sirkuit, dan, oleh karena itu, sejumlah besar energi akan hilang dalam bentuk panas, melalui efek joule.
Lihat juga: Kecepatan arus listrik
Rumus penting
Menurut persamaan karakteristik generator, gaya gerak listrik (ε) mewakili semua energi yang dapat dihasilkan generator. Namun, sebagian dari energi ini dihamburkan (r.i) oleh resistansi internal generator itu sendiri. Dengan cara ini, energi yang disuplai oleh rangkaian diberikan oleh tegangan berguna (U):
kamukamu — Tegangan yang berguna (V)
ε - gaya gerak listrik (V)
rsaya — hambatan dalam (Ω)
saya - arus listrik (A)
Ketika kita menghubungkan generator secara seri, kita hanya menambahkan gaya gerak listriknya serta potensi yang dihamburkan oleh resistansi internalnya. Dengan melakukan ini, kami menemukan hukum pouillet. Menurut hukum ini, intensitas arus listrik yang dihasilkan oleh asosiasi n generator dapat dihitung berdasarkan ekspresi berikut:
Σε — Jumlah gaya gerak listrik (V)
Σrsaya —jumlah dari resistansi internal generator (Ω)
sayaT — arus rangkaian total (A)
Menganalisis ekspresi sebelumnya, kita dapat melihat bahwa itu memungkinkan kita untuk menghitung arus listrik yang terbentuk di sirkuit. Untuk melakukannya, dia menceritakan jumlah gaya gerak listrik dibagi dengan jumlah hambatan dalam. Namun, hukum yang ditunjukkan hanya berlaku untuk asosiasi generator secara seri, jika ada resistor di luar asosiasi generator. Arus listrik rangkaian dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Rpersamaan — Resistansi rangkaian ekivalen (Ω)
Contoh situasi ini ditunjukkan pada gambar berikut. Di dalamnya kami memiliki dua generator (baterai) yang terhubung secara seri yang terhubung ke dua hambatan listrik (lampu), juga terhubung secara seri.
Pada gambar kami memiliki dua generator yang terhubung secara seri yang terhubung ke dua lampu, juga terhubung secara seri.
Ringkasan
Saat menghubungkan generator secara seri, semua generator terhubung ke cabang (kawat) yang sama.
Pada tipe asosiasi ini, semua generator dilalui oleh arus listrik yang sama.
Ketika dihubungkan secara seri, gaya gerak listrik dari asosiasi generator diberikan oleh jumlah gaya gerak listrik individu.
Resistansi ekuivalen dari asosiasi generator secara seri diberikan oleh jumlah resistansi individu.
Dalam hubungan seri, gaya gerak listrik yang disuplai ke rangkaian meningkat. Namun, jumlah energi yang dihamburkan oleh efek Joule juga meningkat.
Lihat beberapa latihan yang diselesaikan tentang asosiasi generator secara seri di bawah ini dan pahami lebih lanjut tentang subjek ini.
Lihat juga:Trik rumus fisika
latihan yang diselesaikan
Pertanyaan 1) Dua generator nyata, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, dengan gaya gerak listrik sama dengan 10 V dan 6 V, masing-masing, dan resistansi internal masing-masing 1, dihubungkan secara seri dan dihubungkan ke resistor 10 Ω. Hitung arus listrik yang melewati resistor ini.
a) 12,5 A
b) 2,50 A
c) 1,33 A
d) 2,67 A
e) 3,45 A
Templat: Huruf C
Resolusi:
Mari kita hitung total arus listrik pada rangkaian. Untuk ini, kita akan menggunakan hukum Pouillet untuk generator yang dihubungkan secara seri:
Dalam perhitungan yang dibuat, kami menambahkan gaya gerak listrik yang dihasilkan oleh masing-masing generator (10 V dan 6 V) dan membaginya nilai dengan modulus resistansi ekivalen rangkaian (10 ) dengan jumlah resistansi internal (1 ) dari generator. Jadi, kami menemukan arus listrik 1,33 A.
Pertanyaan 2) Tiga generator identik, masing-masing 15 V dan resistansi internal 0,5 interna, dihubungkan secara seri ke satu set 3 resistor masing-masing 30, dihubungkan secara paralel satu sama lain. Tentukan kuat arus listrik yang terbentuk pada rangkaian tersebut.
a) 2,8 A
b) 3,9 A
c) 1,7 A
d) 6.1 A
e) 4,6 A
Templat: Huruf b
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan ini, pertama-tama perlu ditentukan modulus resistansi ekivalen dari tiga resistor eksternal. Karena ketiga resistor 30 ini dihubungkan secara paralel, resistansi ekivalen dari koneksi ini adalah 10 :
Setelah ini selesai, kita dapat melanjutkan ke langkah berikutnya, di mana kita menambahkan potensial listrik dari masing-masing generator dan membagi hasilnya dengan jumlah resistansi internal dan ekivalen:
Ketika kita menerapkan nilai-nilai dalam hukum Pouillet, kita menemukan arus listrik dengan intensitas sama dengan 3,9 A. Oleh karena itu, alternatif yang benar adalah huruf B.
Pertanyaan 3) Dua baterai identik masing-masing 1,5 V dan resistansi internal 0,1 dihubungkan secara seri dengan lampu yang resistansinya sama dengan 10,0. Arus listrik yang melewati lampu dan tegangan listrik antara terminalnya, masing-masing, sama dengan:
a) 0,350 A dan 2,50 V
b) 0,436 A dan 4,36 V
c) 0,450 A dan 4,50 V
d) 0,300 A dan 5,0 V
e) 0,125 A dan 1,25 V
Templat: Huruf b
Resolusi:
Melalui hukum Pouillet, kita dapat menemukan modul arus listrik yang melewati lampu, amati:
Perhitungan yang dibuat memungkinkan kita untuk menentukan bahwa arus listrik yang melewati lampu adalah 0,436 A dan potensial listrik antara terminalnya adalah 4,36 V. Hasilnya konsisten dengan keseimbangan energi latihan, karena bersama-sama ketiga baterai dapat menghasilkan maksimum 4,5 V.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-serie.htm
