Teori Dasar Listrik

Assalamualaikum,

Salam, Strong Selalu….

Ini ada sedikit ilmu buat yang baru pemula terjun di dunial Teknik….

Dapat referensi dari salah satu file papa yang sangat mudah mudah dipahami nih kalau mau dibaca-baca…. :’D

Teori Dasar Listrik

Yang paling dasar adalah… Apasih arus DC dan Ac itu :/

Hehe.. ini juga yang buat saya bertanya-tanya.. kok AC dan DC ini popular banget sih di dunia kelistrikan .. dimana-mana adaaa gitu..hehe… mulai dari semester awal sampai akhir mereka selalu EXISS …:D

Nahh.. berikut penjelasan yang lazim ditemui di teori dasar listrik..

Generator arus searah.

Adalah mesin pengubah energi mekanik menjadi energi listrik, sedangkan penggerak dari generator disebut prime mover yang dapat berbentuk turbin air, uap, mesin diesel dll.

Prinsip kerjanya adalah berdasarkan hokum Faraday dimana konduktor memotong medan magnit  dan emf atau induksi akan timbul beda tegangan dan adanya komutator yang dipasang pada sumbu generator maka pada terminal generator akan terjadi tegangan searah.

BESARAN LISTRIK

Tabel.1.  Macam-macam Besaran Listrik.

Besaran listrik	Satuan	Alat ukur
Arus	Amper	Ampere meter
Tegangan	Volt	Volt meter
Tahanan	Ohm	Ohm meter
Daya semu	VA
Daya aktif	Watt	Watt meter
Daya reaktif	VAR	VAR meter
Energi aktif	Wh	KWh meter
Energi reaktif	VARh	KVARh meter
Faktor daya	-	Cos φ meter
Frekuensi	Hz	Frekuensi meter

SATUAN TURUNAN

        

Tabel.2.  Satuan Turunan Besaran Listrik

Besaran Listrik	Satuan Dasar
		10-12	10-9	10-6	10-3	103	106	109
Arus	A				mA	kA
Tegangan	V				mVolt	kV
Tahanan	Ω			µΩ	mΩ	kΩ	MΩ	GΩ
Induktansi	H			μH	mH
Kapasitansi	F	nF	pF	µF
Daya semu	VA					kVA	MVA
Daya aktif	Watt					KW	MW	GW
Daya reaktif	VAR					kVAR	MVAR
Energi aktif	Wh					kWh	MWh	GWh
Energi reaktif	VARh					kVARh	MVARh
Faktor daya	-	Tidak mempunyai satuan.
Frekuensi	Hz					kHz	MHz

Arus Listrik:

adalah mengalirnya electron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah electron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere.

1 ampere arus adalah mengalirnya electron sebanyak 628x10¹⁶   atau sama dengan 1 Coulumb per detik meliwati suatu penampang konduktor.

Batere atau Accumulator.

Batere atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversibel ( dapat berbalikan ) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel, adalah didalam batere dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik ( proses pengosongan ), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia ( pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah ( polaritas ) yang berlawanan didalam sel.

Tiap sel batere ini terdiri dari dua macam elektroda yang berlainan, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif yang dicelupkan dalam suatu larutan kimia.

3.1.1      Kuat Arus Listrik.

Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.

Difinisi : Amper adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik.

Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu.

1 (satu) Coulomb     = 6,28 x 10¹⁸  electron

Dimana :

     Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb

      I  = Kuat Arus dalam satuan Amper.

      t  = waktu dalam satuan detik.

Contoh soal mengenai Kuat arus listrik.

Sebuah batere memberikan arus 0,5 A kepada sebuah lampu selama 2 menit. Berapakah banyaknya muatan listrik yang dipindahkan ?.

Jawab : Diketahui               : I = 0,5 amp

                                                  t = 2 menit.

              Ditanyakan           :  Q (muatan listrik).

               Penyelesaian        :  t  = 2 menit = 2 x 60 = 120 detik

                                                   Q = I x t

                                                      = 0,5 x 120 = 60 coulomb.

Rapat Arus.

Difinisi : rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm²  luas penampang kawat

Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat.

Dimana :  S = Rapat arus    [ A/mm²]

                 I =  Kuat arus      [ Amp]

                q =  luas penampang kawat  [ mm²]

Tahanan dan daya hantar.

Tahanan difinisikan sbb :

1 (satu Ohm / Ω) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0º C.

Daya hantar didifinisikan sbb :

Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik.

Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus.

Dimana : R = Tahanan kawat listrik  [ Ω/ohm]

                G = Daya hantar arus        [Y/mho]

Tahanan pengahantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya.

Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan penampang q serta tahanan jenis r (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah :

Dimana  : R = tahanan kawat    [ Ω/ohm]

      = panjang kawat   [meter/m]

       = tahanan jenis kawat  [Ωmm²/meter]

       q = penampang kawat  [mm²]

faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistance, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :

·         panjang tahanan

·         luas penampang konduktor.

·         jenis konduktor

·         temperatur.

Potensial.

potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. dari haltsb diatas kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebut potential difference. satuan dari potential difference adalah Volt.

RANGKAIAN ARUS SEARAH

Pada suatu rangkaian akan mengalir arus ( gambar.4.a, 4b.), apabila dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1.       Adanya sumber tegangan

2.    Adanya alat penghubung

3.       Adanya beban

Gambar :  Rangkaian arus.

Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui  beban .

Apabila sakelar S ditutup  maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter akan menunjuk.

Dengan kata lain  syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

CARA PEMASANGAN ALAT UKUR.

Pemasangan alat ukur Volt meter  dipasang parallel dengan sumber tegangan atau beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi.

Sebaliknya pemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal ini disebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat kecil.