5. Hitunglah tegangan jepit pada tiap baterai pada rangkaian di bawah jika hambatan dalam tiap baterai adalah 0,2 12. 22 1Ω www -W 2Ω www 누 E3= 12 V Ez= 5 V E = 8V 

Oke pahamifren, misal kalian melihat baterai bertuliskan 12 V, maka gaya gerak listrik (ggl) baterai atau tegangan atau beda potensial antara kutub-kutub baterai tersebut adalah 12 V. Tapi tahukah kalian? Jika baterai tersebut mempunyai hambatan dalam dan kita rangkai secara tertutup dengan suatu beban (misal resistor atau lampu), maka tegangan baterai tidak lagi sebesar 12 V. Dalam rangkaian tertutup pasti tegangan baterai menjadi lebih kecil daripada gglnya dan dinamakan dengan tegangan jepit. Nah, berkaitan dengan hal tersebut, pada soal dia atas ada gambar rangkaian listrik dan kita diminta untuk menentukan tegangan jepit pada tiap baterai.

Identifikasi Konsep

Oke pahamifren, misal pada sebuah baterai gaya gerak listrik (ggl) nya adalah 1,5 volt, maka tegangan atau beda potensial listrik antara kutub-kutub baterai adalah 1,5 volt. Tapi jika baterai tersebut dirangkai dengan komponen lain seperti resistor atau lampu dan rangkaiannya tertutup, maka akan ada arus listrik pada rangkaian tersebut dan tegangan baterainya berubah menjadi lebih kecil. Tegangan baterai dalam rangkaian tertutup tersebut dinamakan dengan tegangan jepit. Menurut hukum Ohm, besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian tertutup adalah :
	\[I = \dfrac{\varepsilon }{{R + r}}\]
Dan besar tegangan jepitnya adalah :
	\[V = \varepsilon  - Ir\]
Dengan :
\(r\)= hambatan dalam (\(\Omega \))
\(R\)= hambatan luar (\(\Omega \))
\(V\)= tegangan jepit (volt)
\(\varepsilon\)= GGL baterai (volt)
\(I\)= Arus listrik (ampere)
Nah, pada soal di atas diketahui :
•	Hambatan yang pertama \({R_1} = 1\;\Omega \)
•	Hambatan yang kedua \({R_2} = 2\;\Omega \)
•	Hambatan yang ketiga \({R_3} = 2\;\Omega \)
•	Ggl baterai yang pertama \({\varepsilon _1} = 8\;{\rm{Volt}}\)
•	Ggl baterai yang kedua \({\varepsilon _2} = 5\;{\rm{Volt}}\)
•	Ggl baterai yang ketiga \({\varepsilon _3} = 12\;{\rm{Volt}}\)
•	Hambatan dalam tiap baterai adalah sama \({r_1} = {r_2} = {r_3} = 0,2\;\Omega \)
Dan yang ditanyakan adalah tegangan jepit tiap baterai.
Oke pahamifren, karena ketiga hambatan dirangkai seri dan ketiga baterai juga dirangkai seri, maka arus yang mengalir pada rangkaian adalah :
	\[\begin{array}{rl}I &= \dfrac{{{\varepsilon _1} - {\varepsilon _2} + {\varepsilon _3}}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3} + {r_1} + {r_2} + {r_3}}}\\ &= \dfrac{{{\varepsilon _1} - {\varepsilon _2} + {\varepsilon _3}}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3} + 3{r_1}}}\\ &= \dfrac{{8 - 5 + 12}}{{1 + 2 + 2 + (3 \bullet 0,2)}}\\ &= \dfrac{{15}}{{5 + 0,6}}\\ &= \dfrac{{15}}{{5,6}}\\ &= 2,7\;{\rm{A}}\end{array}\]
Pada perhitungan arus tersebut, ggl yang kedua bertanda negatif karena kutub baterai yang kedua berlawanan dengan kutub baterai yang pertama dan ketiga.
Oke pahamifren, tegangan jepit tiap baterainya adalah :
	\[\begin{array}{rl}{V_1} &= {\varepsilon _1} - I{r_1}\\ &= 8 - (2,7 \bullet 0,2)\\ &= 8 - 0,5\\ &= 7,5\;{\rm{Volt}}\end{array}\]
	\[\begin{array}{rl}{V_2} &= {\varepsilon _2} - I{r_2}\\ &= 5 - (2,7 \bullet 0,2)\\ &= 5 - 0,5\\ &= 4,5\;{\rm{Volt}}\end{array}\]
	\[\begin{array}{rl}{V_3} &= {\varepsilon _3} - I{r_3}\\ &= 12 - (2,7 \bullet 0,2)\\ &= 12 - 0,5\\ &= 11,5\;{\rm{Volt}}\end{array}\]


Pembahasan

Jadi tegangan jepit pada baterai yang pertama adalah 7,5 Volt, tegangan jepit pada baterai yang kedua adalah 4,5 Volt dan tegangan jepit pada baterai yang ketiga adalah 11,5 Volt.