Makalah
Rangkaian Listrik dan
Sumber Energi Listrik
Nama :
Kata Pengantar
Alhamdulillah
Rabbil Alamin, kata terindah sebagai ungkapan rasa syukur penulis atas petunjuk
dan rahmat Allah SWT, sehingga penulis mampu menyelesaikan Makalah ini.
Kesempurnaan
hanyalah milik yang Maha Sempurna, Allah SWT. Oleh karena itu penulis mengharapkan
kritikan dan saran yang bersifat membangun sangatlah penulis perlukan demi
kesempurnaan penulisan Makalah ini.
Penulis menyadari pula bahwa dalam penyusunan Makalah tidak terlepas dari dukungan, bimbingan dan bantuan dari
semua pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada
yang terhormat :
1. Guru Pembimbing yang telah membantu dalam penyusunan tema
makalah ini.
2. Orang tua kami yang senantiasa memberi
dukungan moral maupun materi kepada kami.
3. Teman-teman yang telah banyak
memberikan masukan dalam menyusun Makalah ini, dan
4. Semua pihak yang bersedia kami
wawancarai guna meminta pendapat dan sarannya dalam menyusun karya ilmiah ini.
Dan akhirnya kepada Allah jualah penulis memohon balasan
yang berlipat ganda, semoga Makalah ini dapat berguna dalam
perkembangangan kreativitas dan peningkatan aktivitas bagi kita semua.
Penulis
Daftar
Isi
Kata
Pengantar…………………………………………………
Daftar
Isi…………………………………………………………
BAB I
Latar Belakang……………………………………………………
Rumusan
Masalah………………………………………………
BAB II
Arus
Listrik………………………………………………………
Hukum OHM dan Hambatan
Listrik…………………………
Rangkaian Listrik Arus
Searah………………………………
Energi listrik dan daya
listrik………………………………....
BAB III
Kesimpulan……………………………………………………
Saran……………………………………………………………
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR
BELAKANG
Listrik
merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting dalam kehidupannya. Banyak
peralatan yang ada di sekeliling kita selalu menggunakan bantuan listrik.
Berkat bantuan dari listrik-listrik inilah manusia dapat dengan mudah
menyelesaikan pekerjaan mereka. Dalam hal kelistrikan, memang banyak tokoh yang
telah berpartisipasi. Sebut saja de
Coulomb, Alesandro Volta, Hans C. Cersted, dan Andre Marie Ampere. Mereka ini
dianggap "jago-jago" terbaik di
bidang listrik. Namun, dari semua itu, orang tak boleh melupakan satu
nama yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang
listrik dan magnet.
Dialah Michael Faraday, seorang ilmuwan asal
Inggris.
Penemuan Faraday pertama yang penting di
bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan
bahwa jarum magnet kompas biasa dapat
beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dari
temuan ini, Faraday berkesimpulan, jika
magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan
ini, dia berhasil membuat suatu skema yang
jelas di mana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet
sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat. Sesungguhnya, dalam hal ini Faraday
sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus
listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Betapa pun primitifnya, penemuan
Faraday ini merupakan "nenek moyang" dari semua motor listrik yang
digunakan dunia sekarang ini. Sejak penemuannya yang pertama pada tahun 1821,
Michael Faraday si ilmuwan autodidak ini namanya mulai terkenal. Hasil
penemuannya dianggap sebagai pembuka jalan dalam bidang kelistrikan. Listrik dibagi menjadi
dua macam, yaitu listrik dinamis dan listrik statis. Listrik dinamis
mempelajari tentang muatan-muatan listrik
bergerak, yang menyebabkan munculnya arus listrik, sedangkan listrik
statis mempelajari tentang muatan listrik yang diam. Disini saya akan
menjelaskan tentang listrik dinamis.
Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat
bergerak, cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik
dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu
adalah detik. Kuat arus pada rangkaian bercabang atau paralel sama dengan kuat
arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan pada rangkaian
seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri
tegangan sangat tergantung pada
hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. Semua itu telah
dikemukakan oleh hukum Kirchoff yang berbunyi "jumlah kuat arus listrik
yang masuk sama dengan jumlah kuat arus
listrik yang keluar". Berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara
mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu
sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan
volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm.
B. PERUMUSAN
MASALAH
1.
Apa
yang dimaksud Arus listrik ?
2.
Apa
pengertian hukum ohm dan hambatan listrik ?
3.
Menjelaskan
rangkaian listrik arus searah
4.
Menjelaskan
energi dan daya listrik
5.
Menjelaskan
tegangan AC dan DC
6.
Bagaimana
cara pengukuran besaran listrik
BAB II
PEMBAHASAN
A. ARUS LISTRIK
Pengertian
Arus Listrik
Arus
listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik melalui sebuah konduktor.
Arus ini bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, dari kutub positif
ke kutub negatif, dari anoda ke katoda. Arah arus listrik ini berlawanan arah
dengan arus elektron. Muatan listrik dapat berpindah apabila terjadi beda
potensial. Beda potensial dihasilkan oleh sumber listrik, misalnya baterai atau
akumulator. Setiap sumber listrik selalu mempunyai dua kutub, yaitu kutub
positif (+) dan kutub negatif (–).
Arus
listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dari suatu titik yang
berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah dalam waktu satu detik.
Peristiwa mengalirnya arus listrik disebabkan karena adanya elektron yang
bergerak. Arus litrik juga dapat diartikan sebagai besarnya tegangan dibagi
besarnya resistansi.
Simbol
dari arus listrik adalah “I“, dan terbagi menjadi arus listrik searah
(dc) dan arus listrik bolak balik (ac). Definisi arus listrik arus searah
secara sederhana dapat kita artikan bahwa arus listrik mengalir secara searah
(direct) sehingga pada rangkaian ini ditentukan adanya kutub positif (+) dan
kutub negatif (-). Arus akan mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.
Sedangkan pada arus listrik bolak balik, arus akan mengalir secara bolak-balik
karena disebabkan perubahan polaritas tegangan (ac).
Apabila
kutub-kutub baterai dihubungkan dengan jalur penghantar yang kontinu, kita
dapatkan rangkaian listrik tampak seperti pada Gambar 7.1(a), diagram
rangkaiannya tampak seperti pada Gambar 7.1(b). Dalam hal ini, baterai (sumber
beda potensial) digambarkan dengan simbol
Garis
yang lebih panjang menyatakan kutub positif, sedangkan yang pendek menyatakan
kutub negatif. Alat yang diberi daya oleh baterai dapat berupa bola lampu,
pemanas, radio, dan sebagainya. Ketika rangkaian ini terbentuk, muatan dapat
mengalir melalui kawat pada rangkaian, dari satu kutub baterai ke kutub yang
lainnya. Aliran muatan seperti ini disebut arus listrik.
Arus
listrik yang mengalir pada kawat tersebut didefinisikan sebagai jumlah total
muatan yang melewatinya per satuan waktu pada suatu titik. Maka arus
Pengertian Arus Listrik;
Rumus Arus
listrik I dapat
dirumuskan:
Dengan
Q adalah jumlah muatan yang melewati konduktor pada suatu titik selama
selang waktu Dt . Arus listrik diukur dalam coulomb per sekon dan diberi
nama khusus yaitu ampere yang diambil dari nama fisikawan Prancis
bernama Andre Marie Ampere (1775 – 1836). Satu ampere didefinisikan sebagai
satu coulomb per sekon (1 A = 1 C/s). Satuan-satuan terkecil yang sering
digunakan adalah miliampere (1 mA = 10-3 A) atau mikroampere (1mA =
10-6 A). Alat untuk mengukur kuat arus listrik dinamakan amperemeter
(disingkat ammeter).
Konduktor
banyak mengandung elektron bebas. Berarti, bila kawat penghantar dihubungkan ke
kutubkutub baterai seperti pada Gambar 7.1, sebenarnya elektron bermuatan
negatiflah yang mengalir pada kawat. Ketika kawat penghantar pertama kali
dihubungkan, beda potensial antara kutub-kutub baterai mengakibatkan adanya
medan listrik di dalam kawat dan paralel terhadapnya.
Dengan
demikian, elektron-elektron bebas pada satu ujung kawat tertarik ke kutub
positif, dan pada saat yang sama elektron-elektron meninggalkan kutub negatif
baterai dan memasuki kawat di ujung yang lain. Ada aliran elektron yang kontinu
melalui kawat yang terjadi ketika kawat terhubung ke kedua kutub. Sesuai dengan
ketentuan mengenai muatan positif dan negatif, dianggap muatan positif mengalir
pada satu arah yang tetap ekuivalen dengan muatan negatif yang mengalir ke arah
yang berlawanan, tampak seperti pada Gambar 7.2. Ketika membicarakan arus yang
mengalir pada rangkaian, yang dimaksud adalah arah aliran muatan positif. Arah
arus yang identik dengan arah muatan positif ini yang disebut arus
konvensional.
Teori
Arus Listrik. Ada
beberapa teori yang berhubungan dengan arus listrik yaitu seperti teori hukum
ohm dan hukum kirchoff. Pada hukum ohm arus listrik diartikan bahwa besarnya
arus yang mengalir adalah hasil bagi antara beda potensial dengan tahanan.
Sedangkan pada hukum kirchoff menjelaskan tentang arus listrik yang memasuki
suatu titik percabangan. Semua teori adalah benar dan sudah terbukti secara
meyakinkan. Jika anda kurang percaya dengan teori yang sudah baku, maka anda
bisa melakukan praktek untuk melakukan beberpaa pengujian dan pengukuran.
Caranya buatlah beberapa variasi rangkaian listrik, dan lakukan pengukuran pada
setiap variasi, setelah itu cocokkan hasil pengukuran dengan perhitungan secara
teori.
Sumber
Arus Listrik.
Secara umum kita mengenal beberapa sumber yang mampu menghasilkan arus
lisrik yaitu seperti : generator listrik, batere kering dan accumulato.
Untuk batere dan accu hanya bisa menyediakan arus listrik searah (dc). Untuk
yang pembangkit generator itu contohnya listrik PLN. Generator dikopel dengan
turbin pada sistem pembangkit. Sistem pembangit bisa dengan air (PLTA), uap
(PLTU), gas (PLTG), surya (PLTS), nuklir (PLTN dan lain sebagainya.
Kesimpulan
yang bisa ditarik secara sederhana tentang arus listrik
Secara
sederhana maka dapat kita simpulkan beberapa poin mengenai arus lisrik ini.
Memang ini adalah hasil analisa saya pribadi dan jika anda tidak sepaham itu
sah-sah saja. Karena masing-masing pendapat biasanya mempunyai dasar pemikiran
atau alasan tertentu.
- Arus listrik itu ibarat arus air yang mengalir, air mengalir dari tempat tingi ke tempat rendah. Tapi arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah. Kuatnya arus air yang mengalir juga sama perumpamaannya dengan kuat arus listrik yang mengalir.
- Arus listrik hanya akan mengalir jika terjadi perbedaan polaritas (potensial) antara sautu titik dengan titik lainnya. Jika terjadi keseimbangan maka, arus listrik tidak akan mengalir (lihat teori jembatan wheatstone).
- Arus terbagi dua yaitu arus searah (DC) dan arus bolak balik (AC)
- Arus mengalir bolak balik terjadi karena pada tegangan sumber terjadi perubahan polaritas secara bolak-balik, bukan karena sifat arus listriknya. Sifat dasar dari arus lisrik tetap mengalir dari daerah berpolaritas tinggi ke polaritas rendah.
- Arus listrik yang masuk ke dalam titik percabangan, maka arus tersebut akan berbagi. Artinya jumlah arus yang mengalir pada semua percabangan adalah sama dengan arus sumber (sebelum memasuki titik percabangan), ini sesuai dengan teori hukum kirchoff.
- Besarnya arus yang mengalir pada suatu rangkaian tergantung dari besarnya beda potensial dan tahanan total yang ada dalam rangkaian. Ini sesuai hukum ohm.
B.HUKUM OHM DAN HAMBATAN LISTRIK
Hukum
Ohm dan Hambatan Listrik pada Kawat Penghantar- Seperti telah dijelaskan sebelumnya
bahwa arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Dengan
kata lain, arus listrik mengalir karena adanya beda potensial. Hubungan antara
beda potensial dan arus listrik kali pertama diselidiki oleh George Simon Ohm
(1787–1854). Beda potensial listrik disebut juga tegangan listrik. Dari
penelitian dapat disimpulkan bahwa arus listrik sebanding dengan beda
potensial. Semakin besar beda potensial listrik yang diberikan, semakin besar
arus listrik yang dihasilkan. Demikian juga sebaliknya, semakin kecil beda
potensial yang diberikan, semakin kecil arus listrik yang dihasilkan. Ohm
mendefinisikan bahwa hasil perbandingan antara beda potensial/tegangan listrik
dan arus listrik disebut hambatan listrik. Secara matematis ditulis sebagai
berikut.
R =
V / I
dengan:
R = hambatan listrik (ohm;Ω ),
V =
tegangan atau beda potensial listrik (volt; V), dan
I =
kuat arus listrik (ampere; A).
sering
juga ditulis dalam bentuk
V =
IR …….. (8–4)
dan
dikenal sebagi hukum Ohm. Atas jasa-jasanya, nama ohm kemudian dijadikan
sebagai satuan hambatan, disimbolkan Ω .
img1
Gambar 5.5 Grafik kuat arus listrik I sebagai fungsi beda potensial V
Gambar
5.5 di samping menunjukkan tentang grafik kuat arus I sebagai fungsi beda
potensial V. Pada Gambar 5.5 jika suatu bahan penghantar menghasilkan grafik
kuat arus I sebagai fungsi, beda potensial V nya tidak membentuk garis lurus,
penghantarnya disebut komponen non-ohmik. Untuk bahan penghantar yang
menghasilkan grafik kuat arus I sebagai fungsi, beda potensial V-nya membentuk
garis lurus, penghantarnya disebut komponen ohmik.
Hambatan Listrik Konduktor
Pernahkah
Anda memperhatikan laju kendaraan di jalan raya? Di jalan seperti apa sebuah
mobil dapat melaju dengan cepat? Ada beberapa faktor yang memengaruhinya, di antaranya
lebar jalan, jenis permukaan jalan, panjang jalan dan kondisi jalan. Jalan
dengan kondisi sempit dan berbatu akan mengakibatkan laju mobil menjadi
terhambat. Sebaliknya, jalan yang lebar dan beraspal mulus dapat mengakibatkan
laju mobil mudah dipercepat. Demikian pula, panjang jalan akan memengaruhi
seberapa cepat mobil dapat melaju. Ketika mobil dapat melaju dengan cepat,
dapat dikatakan bahwa hambatan jalannya kecil dan sebaliknya, ketika laju mobil
menjadi lambat karena faktor jalan, dapat dikatakan bahwa hambatan jalannya
besar. Kuat arus listrik dapat dianalogikan dengan laju mobil di atas. Kuat
arus listrik akan kecil ketika melalui konduktor yang luas penampangnya kecil,
hambatan jenisnya besar, dan panjang. Sebaliknya, kuat arus listrik akan besar
ketika melewati konduktor yang luas penampangnya kecil, hambatan jenisnya
besar, dan pendek. Ketika kuat arus listrik kecil, berarti hambatan
konduktornya besar dan sebaliknya, ketika kuat arusnya besar, berarti hambatan
konduktornya kecil. Bukti percobaan menunjukkan bahwa luas penampang, hambatan
jenis, dan panjang konduktor merupakan faktor-faktor yang menentukan besar
kecilnya hambatan konduktor itu sendiri. Secara matematis, hambatan listrik
sebuah konduktor dapat ditulis sebagai berikut.
R =
ρl/A
dengan:R
= hambatan listrik konduktor (Ω ),
ρ =
hambatan jenis konduktor (m),
l =
panjang konduktor (m), dan
A =
luas penampang konduktor (m2).
C. RANGKAIAN
LISTRIK ARUS SEARAH
LISTRIK ARUS SEARAH
Arus
listrik searah (Direct Current atau DC) adalah aliran elektron dari suatu titik
yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih
rendah.
Arus
searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung positif
sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru
menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang
mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan
terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang “tampak” mengalir dari kutub
positif ke kutub negatif.
Contoh
dari penggunaan listrik arus searah yaitu penyaluran tenaga listrik komersil
yang pertama (dibuat oleh Thomas Alfa Edison di akhir abad ke 19) menggunakan
listrik arus searah. Generator komersiel yang pertama di dunia juga menggunakan
listrik arus searah.
Di
tahun 1883, Nicola Tesla dianugerahi hak paten untuk penemuannya, arus
bolak-balik fase banyak. Pada bulan Mei 1883, dia menyampaikan kuliah klasik
kepada The American Institute of Electrical Engineers:”A New System of
Alternating Current Motors and Tranformers.”
Karena
listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus
searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, di zaman
sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus
bolak-balik.
Walaupun
begitu, pada saat pertama peluncuran arus listrik bolak-balik, arus listrik
searah masih tetap digunakan. Bahkan, ada yang tidak mau menerima arus
bolak-balik.
Dengan perkembangan
teknologi elektronika saat ini, listrik arus searah (DC) dapat dihasilkan dengan cara merubah Arus
bolak-balik (AC) menjadi Arus Searah (DC) dengan menggunakan suatu alat yang
disebut Power Supply atau Adaptor.
Sebagai
dasar dari rangkaian Power Supply adalah sebuah komponen diode yang dapat
berfungsi sebagai penyearah, artinya adalah dapat merubah dan menyearahkan arus
bolak-balik (AC) menjadi Arus Searah (DC).
CONTOH RANGKAIAN ARUS SEARAH
SUMBER-SUMBER LISTRIK ARUS
SEARAH
Semua
sumber listrik yang dapat menimbulkan arus listrik tetap terhadap waktu dan
arah tertentu disebut sumber-sumber listrik arus searah. Sumber listrik arus
searah dibagi menjadi empat macam.
1.
Elemen Elektrokimia
Elemen
elektrokimia adalah sumber listrik arus searah dari proses kimiawi. Dalam
elemen ini terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Elemen
elektrokimia dapat dibedakan berdasarkan lama pemakaiannya sebagai berikut.
1)
Elemen Primer
Elemen
primer adalah sumber listrik arus searah yang memerlukan penggantian bahan
setelah dipakai. Contoh elemen primer sebagai berikut:
a)
Elemen Volta
Elemen
volta adalah sejenis baterai kuno yang diciptakan oleh Alesandro Volta.. Elemen
volta masih diterapkan sampai saat ini. Meskipun bentuknya sudah dimodifikasi.
Elemen volta terdiri atas 2 elektroda dari logam yang berbeda yang dicelupkan
pada cairan asam atau larutan garam. Pada zaman dahulu, cairan asam atau garam
tersebut berupa kain yang dicelup dalam larutan garam/asam.
b)
Elemen Daniell
Penemu
elemen daniel adalah John Frederic Daniell. Elemen Daniell adalah elemen yang
gaya gerak listriknya agak lama karena adanya depolarisator. Depolarisator
adalah zat yang dapat menghambat terjadinya polarisasi gas hidrogen.
Depolarisator pada elemen ini adalah larutan tembaga (sulfat).
c)
Elemen Leclanche
Jenis
elemen leclanche ada dua macam, yaitu elemen kering dan basah, terdiri atas dua
bejana kaca yang berisi:
- batang karbon sebagai kutub positif
(anoda)
- batang seng sebagai kutub negatif
(katoda)
- Batu kawi sebagai depolarisator
- larutan amonium klorida sebagai
elektrolit
d)
Elemen Kering
Elemen
kering adalah sumber arus listrik yang dibuat dari bahan-bahan kering yang
tidak dapat diisi kembali (sekali pakai). Elemen ini termasuk elemen primer.
Contoh elemen kering antara lain, batu baterai dan baterai perak oksida
(baterai untuk jam tangan). Bahan untuk kutub positif digunakan batang karbon,
dan untuk kutub negatif digunakan
lempeng seng.
2)
Elemen Sekunder
Elemen
sekunder adalah sumber arus listrik yang tidak memerlukan penggantian bahan
pereaksi (elemen) setelah sumber arus habis digunakan. Sumber ini dapat
digunakan kembali setelah diberikan kembali energi (diisi atau disetrum).
Contoh
dari elemen sekunder yaitu akumulator (aki). Akumulator adalah termasuk sumber
listrik yang dapat menghasilkan Tegangan Listrik Arus Searah (DC). Prinsip
kerja dari aumulator adalah berdasarkan proses kimia.
Secara
sederhana, prinsip kerja akumulator dapat dijelaskan sebagai berikut.
a)
Pemakaian
Pada
saat akumulator dipakai, terjadi pelepasan energi dari akumulator menuju lampu.
Dalam peristiwa ini, arus listrik mengalir dari kutub positif ke pelat kutub
negatif. Setelah akumulator dipakai beberapa saat, pelat kutub negatif dan
positif akan dilapisi oleh sulfat. Hal ini menyebabkan beda potensial kedua
kutub menjadi sama dan kedua kutub menjadi netral.
b)
Pengisian
Setelah
kedua kutub netral dan arus tidak mengalir, kita harus menyetrum aki agar dapat
digunakan kembali. Pada saat aki diestrum, arah arus berlawanan dengan pada
saat digunakan,yaitu dari kutub negatif ke positif.
Contoh
lainnya seperti batu baterai yang digunakan pada telepon genggam (Hp), laptop,
kamera, lampu emergensi dll.
2.
Generator Arus Searah
Generator
arus searah adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi gerak (mekanis)
menjadi energi listrik dengan arus searah. Generator DC dibedakan menjadi
beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat
eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
1).
Generator penguat terpisah
2).
Generator shunt
3).
Generator kompon
Generator
DC terdiri dua bagian, yang pertama stator, yaitu bagian mesin DC yang diam,
dan yang kedua, bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian
stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan
terminal box.
Sedangkan
bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros
rotor.
Prinsip
kerja generator ini adalah induksi elektromagnetik (perubahan medan magnet yang
terjadi pada kumparan kawat sehingga terjadi arus listrik).
Pembangkitan
tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:
•
dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
•
dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.
D. ENERGI LISTRIK DAN DAYA LISTRIK
-
Energi
listrik
adalah
energi utama yang dibutuhkan bagi
peralatan listrik/energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan amper (A)dan
tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi
daya listrik dengan satuan Watt (W)untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun
untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk
energi yang lain.
Energi
yang dihasilkan dapat berasal dari berbagai sumber, seperti air, minyak, batu bara, angin, panas bumi, nuklir, matahari, dan lainnya. Energi ini
besarnya dari beberapa Joule sampai ribuan hingga
jutaan Joule.
-
Daya listrik
Daya listrik didefinisikan sebagai laju
hantaran energi
listrik
dalam sirkuit
listrik.
Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik).
3000
Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.
Arus listrik yang mengalir dalam
rangkaian dengan hambatan
listrik
menimbulkan kerja. Peranti mengkonversi
kerja ini ke dalam berbagai bentuk yang berguna, seperti panas (seperti pada pemanas listrik), cahaya (seperti pada bola lampu), energi kinetik (motor listrik), dan suara
(loudspeaker). Listrik dapat diperoleh dari pembangkit
listrik
atau penyimpan energi seperti baterai.
Perumusan
matematis daya listrik
Dalam
rangkaian listrik
Daya listrik, seperti daya
mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik. Pada
rangkaian arus DC, daya listrik sesaat
dihitung menggunakan Hukum Joule, sesuai nama fisikawan Britania James Joule, yang pertama kali
menunjukkan bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan
sebaliknya.
di mana
Sebagai contoh, lampu
dengan daya 8 watt yang dipasang pada voltase (beda potensial) 220 V akan
memerlukan arus listrik sebesar 0,0363636 A atau 36,3636 mA :
E. TEGANGAN
AC DAN DC
Listrik
merupakan energi yang dapat disalurkan melalui penghantar berupa kabel, adanya
arus listrik dikarenakan muatan listrik mengalir dari saluran positif ke
saluran negatif. Dalam kehidupan manusia listrik memiliki peran yang sangat
penting. Selain digunakan sebagai penerangan listrik juga digunakan sebagai
sumber energi untuk tenaga dan hiburan, contohnya saja pemanfaatan energi
listrik dalam bidang tenaga adalah motor listrik. Keberadaan listrik yang
sangat penting dan fital akhirnya saat ini listrik dikuasai oleh negara melalui
perusahaan yang bernama PLN.
Listrik
sendiri dibagi menjadi dua jenis yaitu arus listrik AC dan DC. Dalam artikel
singkat ini kita akan membahas mengenai apa yang dimaksud dengan arus listrik
AC dan DC beserta contoh pemanfaatan keduanya. Untuk memudahkan pembaca artikel
ini akan saya bagi menjadi beberapa bagian, yang pertama saya akan menjelaskan
apa yang dimaksud dengan arus listrik AC dan contoh penggunaannya, kemudian
yang kedua saya akan membahas pengertian listrik DC dan contoh penggunaannya.
Pengertian Arus Listrik AC
Arus
listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah
arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk
suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya
sinusoida. Di Indonesia sendiri listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan berada
dibawah naungan PLN, Indonesia menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi
50Hz. Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia untuk listrik bolak-balik 1
(satu) fasa adalah 220 volt. Tegangan dan frekuensi ini terdapat pada rumah
anda, kecuali jika anda tidak berlangganan listrik PLN.
Contoh pemanfaatan listrik
AC
Pemanfaatan
listrik AC sebenarnya sangatlah banyak. Untuk mempermudah sebenarnya anda dapat
melihat barang-barang yang ada dirumah anda, perhatikanlah bahwa semua barang
yang menggunakan listrik PLN berarti telah memanfaatkan listrik AC. Sebagai
pengaman listrik AC yang ada dirumah anda, biasanya pihak PLN menggunakan
pembatas sekaligus pengaman yaitu MCB (miniature circuit breaker). Meskipun
demikian tak semua barang yang anda lihat menggunakan listrik AC, ada sebagian
barang yang menggunakan listrik PLN namun barang tersebut sebenarnya
menggunakan listrik DC, contohnya saja Laptop. Laptop menggunakan listrik DC,
listrik tersebut diperoleh dari adaptor yang terdapat pada laptop (atau
terdapat pada charger) tersebut. Jadi saat anda mengisi ulang baterai laptop
dengan listrik PLN (AC) maka adaptor didalam laptop akan merubah listrik AC
menjadi DC, sehingga sesuai kebutuhan dari laptop anda. Contoh pemanfaatan energi
listrik AC yang lain adalah: Untuk mesin cuci, penerangan (lampu), pompa air
AC, pendingin ruangan, kompor listrik, dan masih banyak lagi.
Pengertian arus listrik DC
Arus
listrik DC (Direct current) merupakan arus listrik searah. Pada awalnya aliran arus
pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif.
Semakin kesini pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan
bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari negatif (elektron)
menuju kutub positif. Nah aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya lubang-lubang
bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif.
Contoh pemanfaatan listrik
DC
Listrik
DC (direct current) biasanya digunakan oleh perangkat lektronika. Meskipun ada
sebagian beban selain perangkat elektronika yang menggunakan arus DC
(contohnya; Motor listrik DC) namun kebanyakan arus DC digunakan untuk
keperluan beban elektronika. Beberapa beban elektronika yang menggunakan arus
listrik DC diantaranya: Lampu LED (Light Emiting Diode), Komputer, Laptop, TV,
Radio, dan masih banyak lagi. Selain itu listrik DC juga sering disimpan dalam
suatu baterai, contohnya saja baterai yang digunakan untuk menghidupkan jam
dinding, mainan mobil-mobilan dan masih banyak lagi. Intinya kebanyakan
perangkat yang menggunakan listrik DC merupakan beban perangkat elektronika.
F. PENGUKURAN
BESARAN-BESARAN LISTRIK
Macam
besaran listrik adalah banyak dan mempunyai satuan yang bermacam-macam pula.
Dengan demikian alat ukur yang dipergunakan untuk mengukur besaran-besaran
listrik tersebut juga bermacam-macam.
Satuan
besaran listrik ada 3 (tiga) macam, yaitu :
Besaran-besaran
listrik yang banyak dijumpai dalam bidang industri, perbengkelan ataupun
keperluan-keperluan yang lain ialah : arus listrik, tegangan, tahanan, daya dan
sebagainya. Dalam pemakaian, besaran listrik diukur dalam satuan praktis dan
harga efektif. Untuk memudahkan dalam memahaminya, tabel 1, di bawah ini
memperlihatkan macam-macam besaran listrik beserta alat ukur yang digunakannya
dan satuan-satuannya (satuan praktis) serta symbol dari alat-alat ukurnya.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Listrik
Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak, cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik
dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu
adalah detik.
Hukum
Ohm, berbunyi “ Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding
langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap”
Hukum
I Kirchoff, berbunyi“ Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat
arus listrik yang keluar darititik simpul tersebut”.
Hukum
II Kirchoff, berbunyi “ Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik ( ε )
dengan penurunan tegangan (IR)
sama dengan nol”.
Alat
ukur yang digunakan dalam listrik dinamis adalah ampermeter dan voltmeter.
Penerapan listrik dinamis dalam kehidupan
sehari-hari salah saunya pada penggunaan
bola lampu.
SARAN
Semoga
materi didalam makalah ini bisa dirmanfaatkan dalam kehidupan kita tentang
listrik dinamis, arus listrik , rangkaian arus listrik ,tegangan AC dan DC
serta beberapa materi lain.
Krirtik
serta saran yang membangun kami harapkan dari semua pihak demi kesempurnaan
makalah kami dikemudian hari. Terima kasih.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar