Baterai Seri dan Baterai Paralel

Sel Baterai

Baterai adalah elemen listrik di mana potensial listrik diproduksi karena reaksi kimia. Setiap reaksi elektrokimia memiliki batas dalam memproduksi perbedaan potensial listrik antara dua elektroda.
Sel baterai adalah tempat di mana reaksi-reaksi elektrokimia terjadi untuk memproduksi perbedaan potensial listrik yang terbatas. Untuk mencapai perbedaan potensial listrik yang diinginkan di antara terminal baterai, beberapa sel harus dihubungkan secara seri. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa baterai adalah kombinasi dari beberapa sel, di mana satu sel adalah unit dari baterai. Misalnya, sel baterai nikel-kadmium biasanya menghasilkan sekitar 1,2 V per sel sementara baterai asam timbal menghasilkan sekitar 2 V per sel. Jadi, baterai 12 volt akan memiliki total 6 sel yang dihubungkan secara seri.

EMF Baterai

Jika seseorang hanya mengukur perbedaan potensial listrik antara dua terminal baterai ketika beban tidak terhubung dengan baterai, ia akan mendapatkan tegangan yang dikembangkan dalam baterai saat tidak ada arus yang mengalir melaluinya. Tegangan ini umumnya disebut sebagai gaya gerak listrik atau emf baterai. Ini juga dikenal sebagai tegangan tanpa beban baterai.

Tegangan Terminal Baterai

Tegangan terminal baterai adalah perbedaan potensial di antara terminal-terminalnya ketika arus sedang diambil darinya. Sebenarnya, ketika beban terhubung dengan baterai, akan ada arus beban yang mengalir melaluinya. Sebagai peralatan listrik, baterai harus memiliki beberapa hambatan listrik di dalamnya. Karena adanya hambatan internal baterai, akan ada beberapa penurunan tegangan di dalamnya. Jadi, jika seseorang mengukur tegangan terminal beban yaitu tegangan terminal baterai ketika beban terhubung, ia akan mendapatkan tegangan yang kurang dari emf baterai karena penurunan tegangan internal baterai.

Jika E adalah emf atau tegangan tanpa beban baterai dan V adalah tegangan terminal atau tegangan beban baterai, maka E – V = penurunan tegangan internal baterai.
Sesuai dengan Hukum Ohm, penurunan tegangan internal ini hanyalah hasil kali hambatan listrik yang ditawarkan oleh baterai dan arus yang mengalir melaluinya.

Hambatan Internal Baterai

Seluruh hambatan yang dihadapi oleh arus seolah-olah mengalir melalui baterai dari terminal negatif ke terminal positif dikenal sebagai hambatan internal baterai.

Baterai Seri Paralel

Sel baterai dapat dihubungkan secara seri, paralel, dan juga campuran keduanya.

Baterai Seri

Ketika dalam sebuah baterai, terminal positif satu sel dihubungkan dengan terminal negatif sel berikutnya, maka sel-sel tersebut dikatakan terhubung secara seri atau sederhananya baterai seri. Di sini, emf keseluruhan baterai adalah jumlah aljabar dari semua sel individual yang dihubungkan secara seri. Namun, arus yang dilepaskan oleh baterai secara keseluruhan tidak melebihi arus yang dilepaskan oleh sel individu.

Jika E adalah emf keseluruhan baterai yang digabungkan oleh n jumlah sel dan E1, E2, E3, …………… En adalah emf sel-sel individual.

Demikian pula, jika r1, r2, r3, …………… rn adalah hambatan internal sel-sel individual, maka hambatan internal baterai akan sama dengan jumlah hambatan internal sel-sel individual, yaitu.

Baterai Paralel

Ketika terminal positif semua sel dihubungkan bersama-sama dan serupa terminal negatif sel-sel tersebut dihubungkan bersama-sama dalam sebuah baterai, maka sel-sel tersebut dikatakan terhubung secara paralel. Kombinasi ini juga disebut sebagai baterai paralel. Jika emf setiap sel identik, maka emf baterai yang digabungkan oleh n jumlah sel yang dihubungkan secara paralel, sama dengan emf setiap sel. Hambatan internal hasil kombinasi tersebut adalah,

Arus yang disalurkan oleh baterai adalah jumlah arus yang disalurkan oleh sel-sel individual.

Kelompok Campuran Baterai atau Baterai Seri Paralel

Seperti yang telah kita katakan sebelumnya, sel-sel dalam baterai juga dapat dihubungkan dalam campuran seri dan paralel. Kombinasi ini kadang-kadang disebut sebagai baterai seri paralel. Beban dapat memerlukan tegangan dan arus lebih dari sel baterai individu. Untuk mencapai tegangan beban yang diinginkan, jumlah sel baterai yang diinginkan dapat digabungkan secara seri dan untuk mencapai arus beban yang diinginkan, jumlah kombinasi seri tersebut dihubungkan secara paralel. Misalkan m, jumlah seri, masing-masing mengandung n jumlah sel identik, dihubungkan secara paralel.

Anggaplah emf setiap sel adalah E dan hambatan internal setiap sel adalah r. Karena n jumlah sel dihubungkan dalam setiap seri, emf setiap seri serta baterai akan menjadi nE. Hambatan ekivalen seri tersebut adalah nr. Karena m jumlah seri dihubungkan secara paralel, hambatan internal ekivalen baterai seri dan paralel adalah nr/m.

Pernyataan: Hormati asli, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi unt