2. Empat buah baterai masing-masing memiliki GGL dan hambatan dalam 1,5 volt dan 0,1 ohm. Keempat baterai dirangkai paralel. Kemudian rangkaian ini dihubungkan dengan hambatan sebesar 5,975 ohm sehingga terjadi aliran listrik. Hitunglah besar arus yang timbul pada rangkaian ini! 

Pada soal di atas disajikan permasalahan berupa 4 buah baterai dengan GGL dan hambatan dalam yang disusun paralel. Susunan baterai kemudian dirangkai dengan hambatan luar sehingga mengalir arus listrik. Kita diminta menentukan nilai kuat arus listrik tersebut. Sehingga, kita akan menggunakan konsep GGL, tegangan jepit, dan Hukum Kirchhoff.

STEP 1 : Identifikasi Konsep

GGL ( ε) suatu sumber tegangan listrik merupakan beda potensial antara ujung kutub-kutub sumber tegangan listrik ketika sumber tegangan listrik tersebut tidak mengalirkan arus listrik. 

Tegangan jepit merupakan beda potensial antara ujung kutub-kutub sumber tegangan listrik ketika sumber tegangan listrik tersebut mengalirkan arus listrik. Pada saat arus listrik mengalir, hambatan dalam juga mempunyai  tegangan yaitu tegangan hambatan dalam. 

Secara matematis tegangan jepit memenuhi persamaan; 

	\[{V_J}\, = \,\varepsilon \, - \,I \times r\,\,\,\,\,\,...\left( 1 \right)\]

Tegangan jepit pada persamaan (1) setara dengan persamaan berikut ini:

	\[{V_J}\, = \,I\, \times \,R\,\,\,\,\,\,...\left( 2 \right)\]

Dengan menyamadengankan kedua persamaan di atas, akan diperoleh nilai hubungan kuat arus listrik, GGL baterai, hambatan luar dan hambatan dalam sebagai berikut:

\[\begin{array}{rl}\varepsilon \, - \,I\, \times r\, &= \,I\, \times \,R\\\varepsilon  &= \,I\, \times \,R\, + \,I\, \times \,r\\\varepsilon  &= \,I\, \times \,\left( {R\, + \,r} \right)\,\,\,\,\,\,...\left( 3 \right)\end{array}\]

Dengan: 	
Vj=tegangan jepit (V)  
ε=GGL baterai (V)
I=kuat arus listrik (A)
r=hambatan dalam baterai (Ω)
R=hambatan luar baterai (Ω)

Pada soal di atas diketahui sebagai berikut:
•	GGL tiap baterai = \(\varepsilon \) = 1,5 Volt
•	Jumlah baterai = n = 4 dirangkai paralel
•	Hambatan dalam tiap baterai = r = 0,1 ohm
•	Hambatan luar = R = 5,975 Ω

Ditanyakan:
•	Kuat arus listrik yang mengalir  = I = ?

Penyelesaian :
•	Pertama, Kita tentukan nilai GGL total dari 4 baterai tersebut. Bila nilai GGL tiap baterai sama, maka GGL total paralelnya bernilai sama dengan salah satu GGL yang diparalel. Nilai GGL baterai pada soal di atas sama, sehingga nilai GGL totalnya sama dengan GGL salah satu baterai, yaitu:

	\[\varepsilon \, = \,{\varepsilon _{tiap\,baterai\,}} = \,1,5\,\text{V}\]

•	Berikutnya, kita dapatkan hambatan dalam total baterai. Karena paralel, maka hambatan dalam total baterai bisa didapatkan dengan konsep hambatan pengganti seri. yaitu:

	\[\begin{array}{rl}\dfrac{1}{r}\, &= \,\dfrac{1}{{{r_1}}}\, + \,\dfrac{1}{{{r_2}}}\, + \,\dfrac{1}{{{r_3}}}\, + \,\dfrac{1}{{{r_4}}}\,\\\dfrac{1}{r}\, &= \,\dfrac{1}{{0,1}}\, + \,\dfrac{1}{{0,1}}\, + \,\dfrac{1}{{0,1}}\, + \,\dfrac{1}{{0,1}}\,\\\dfrac{1}{r}\, &= \,\dfrac{4}{{0,1}}\,\\r\, &= \,\dfrac{{0,1}}{4}\,\\r\, &= \,0,025\,\Omega \,\end{array}\]

•	Berikutnya, kuat arus listrik I bisa kita dapatkan dari persamaan (3) di atas, yaitu:
	
	\[\begin{array}{rl}I\, &= \,\frac{\varepsilon }{{R\, + \,r}}\\I\, &= \,\frac{{1,5}}{{5,975\, + \,0,025}}\\I\, &= \,\frac{{1,5}}{6}\\I\, &= \,0,25\,\text{A}\end{array}\]


STEP 2 : Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai kuat arus listrik yang mengalir adalah sebesar 0,25 ampere.