Ø Listrik searah dan arus bolak-balik
Ø Energi dan Daya Listrik
A. Listrik Searah dan Bolak-balik
1. Pengertian
Arus listrik merupakan aliran muatan listrik. Arus listrik mengukur berapa banyak muatan listrik yang mengalir per satuan waktu. Satuan muatan listrik adalah coloumb dan satuan arus listrik adalah ampere. Dengan demikian 1ampere = 1 coloumb/sekon.
Arus listrik searah merupakan elektron yang mengalir dari suatu titik yang memiliki energi potensial tinggi ke arah titik lain yang memiliki energi potensial yang rendah.
Rangkaian Listrik Arus Searah
Arus listrik yang sering dipakai orang adalah aru slistrik ( AC ). Arus (DC) jarang dipakai karena arus yang di hasilkan kecil.
a. Rangkaian Hambatan Seri dan Paralel
Beberapa komponen alat-alat elektronik contohnya lampu, televisi, setrika dan lain sebagainya, dapat di rangkai secara parallel, seri, maupun gabungan antara seri dan parallel.
ü rangkaian seri
Rt = R1+R2+R3 Vt = V1+V2+V3 It = I1+I2+I3
Keterangan : R = Besar Hambatan V = Besar Tengangan I = Besar Arus
ü Rangkaian Parallel
1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 Vt = V1=V2=V3 It = I1 + I2 + I3
b. Hukum Ohm
Bunyi hukum ohm adalah “Jika beda potensial pada ujung kawat dapat dipertahankan konstan, maka akan menimbulkan aliran muatan listrik atau yang disebut dengan aliran arus listrik”.
waktu (t). Jadi 1 Ampere sama dengan 1 coulomb perdetik.
I=Q/t
2. Sumber Arus listrik Searah
Sumber arus listrik adalah semua sumber listrik yang dapat menghasilkan arus listrik tetap terhadap waktu dan arah tertentu. Sumber listrik arus searah dibagi beberapa macam yaitu :
a. Elemen Elektrokimia
Elemen elektrokimia termasuk dalam sumber listrik arus searah yang dihasilkan melalui proses kimiawi. Dalam elemen ini energi kimia berubah menjadi energi listrik.
b. Generator Arus Searah
Generator arus searah merupakan salah satu alat yang dipakai untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan arus yang searah. Ada beberapa jenis generator DC berdasarkan dari rangkaian nelitan magnet nya atau penguat eksitasi nya terhadap jangkar , beberapa jenis generator DC sebagai berikut:
ü Generator kompon
ü Generator penguat terpisah
ü Generator shunt
Prinsip kerja generator DC ini memakai prinsip induksi elektromagnetik. Ada dua cara yang dapat membangkitkan tegangan induksi oleh sebuah generator ,yaitu
ü memakai cincin-seret, yang menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
ü memakai komutator, yang menghasilkan tegangan DC.
c. Termoelemen
Termoelemen merupakan suatu sumber arus listrik AC pada proses yang terjadi dikarenakan adanya perbedaan suhu. Prinsip kerja termoelemen yaitu dengan cara mengubah suatu energi panas menjadi energi listrik. Peristiwa ini pertama kali dinyatakan oleh Thomas John Seebach di tahun 1826.
Arus yang dihasilkan pada kejadian tersebut dinamakan termoelemen. Semakin besar perbedaan suhu diantara A dan B, maka semakin besar pula arus yang mengalir. Tapi, karena arus yang ditimbulkan relatif kecil, maka termoelemen belum bisa dipakai di kehidupan sehari-hari.
d. Sel Surya (Solar Cell)
Sel surya, adalah salah alat semi konduktor yang terdiri dari suatu wilayah-besar dioda p-n junction, pada prinsip kerjanya di mana, dalam adanya cahaya matahari mampu menghasilkan energi listrik yang bermanfaat. Perubahan tersebut dinamai dengan efek photovoltaic.
Banyak pengaplikasian Sel surya ,dikarenakan cocok untuk dipakai apabila tenaga listrik yang berasal dari grid tidak lagi tersedia, seperti di wilayah yang terpencil, pompa air, dan lain-lain.
Sel surya yang berbentuk panel surya bisa dipasang di atas atap gedung di mana sel surya dihubungkan oleh inverter ke grid listrik di dalam sebuah pengaturan net metering.
3. Perbedaan Listrik Arus Searah dan Arus Bolak Balik
Terdapat beberapa perbedaan antara Arus Listrik AC dengan Arus Listrik DC
1. Grafik arus searah berbentuk grafik lurus. Sedangkan grafik arus bolak balik adalah siusoidal yang mana tegangan nya berubah terhadap waktu.
2. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh arus listrik DC adalah tegangan kecil oleh karena itu hanya dapat dipakai pada alat elektronika yang memerlukan energi listrik yang kecil. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh arus listrik AC adalah tegangan listrik yang besar oleh karna itu dapat digunakan untuk alat elektronika yang memerlukan energi listrik yang termasuk besar.
3. Sumber arus listrik (AC) berasal dari PLN. Sumber arus listrik (DC) berasal dari aki.
4. Salah satu perbedaan antara arus DC dan arus AC adalah terletak di arah arusnya. Jika arah arus searah mengalir ke satu arah maka arah arus bolak-balik mengalir ke dua arah.
B. Energi dan Daya Listrik
Energi adalah kemampuan untuk melakukan berbagai proses kegiatan.
Energi Listrik adalah sebuah energi yang dapat bersumber dari muatan listrik, yaitu menimbulkan sebuah medan arus listrik statis untuk menghantarkan sebuah arus listrik atau ion pada sebuah zat gas atau cair.
Daya Listrik adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan listrik dalam sirkuit/rangkaian tiap satuan waktu.
Cara menentukan daya listrik dapat dilihat dari hasil perbandingan antara jumlah energi listrik terpakai dengan waktu. Listrik memiliki suatu satuan bernama Ampera yang bersimbol A serta memiliki sebuah tegangan listrik dengan satuan Volt atau V. Dan juga memiliki daya listrik dengan satuan Watt yang bersimbol W.
Rumus Energi dan Daya Listrik
Terdapat beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghitung besarnya energi listrik maupun daya listrik. Berikut ini merupakan rumus untuk menghitung besarnya energi serta daya listrik.
Energi Listrik
W = V . Q
Keterangan :
W = Energi listrik (Joule) V = Beda potensial listrik (Volt) Q = Besar muatan yang dipindahkan (Coulomb)
Karena Q = I.t maka persamaan tersebut dapat juga ditulis seperti berikut :
W = V . I . t
Keterangan :
W = Energi (Joule) V = Beda potensial listrik (Volt) I = Kuat arus listrik (Ampere) t = satuan waktu (sekon)
Apabila diterapkan hukum ohm pada sebuah rangkaian listrik dimana :
V = I . R
Maka rumus energi listrik menjadi :
W = V . I . t W = I . R . I . t W = I² . R . t
Keterangan :
W = Energi(Joule) V = Beda potensial listrik (Volt) I = Kuat arus listrik (Ampere) t = satuan waktu (sekon) R = hambatan (Ohm)
Daya listrik
P =W.t atau P = V . I
Keterangan :
P = Daya listrik (Watt) W = Energi (Joule) V = Beda potensial listrik (Volt) I = Kuat arus listrik (Ampere) t = satuan waktu (sekon)
Comments