Senin, 26 Desember 2016

Pengertian Arus dan Tegangan Bolak-Balik



Zaman sekarang ini kebutuhan akan energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat pokok. Pada saat ini rumah tangga, sekolahan, perkantoran, atau industri menggunakan energi listrik yang jumlahnya semakin lama semakin besar. Pemerintah pun berusaha untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dengan membangun pembangkit tenaga listrik. Dewasa ini telah banyak dibangun proyek-proyek untuk Pembangkit Tenaga Listrik Negara dengan berbagai sumber tenaga yang digunakan untuk menjalankannya, misalnya PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Disel), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Panas Bumi), PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), dan sebagainya.



Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator pembangkit tenaga listrik adalah berupa arus bolak-balik dan tegangan bolak-balik, yaitu arus dan tegangan listrik yang arahnya selalu berubah-ubah secara kontinu/periodik.

 

Apabila generator tersebut dihubungkan dengan suatu penghantar, maka tegangan dan arus listrik yang melewati penghantar tersebut dinyatakan :

            dΦ          d
ε = -N ------ = -N --- (BA cos ωt) =-N(-BAωsin ωt) =NBAωsin ωt
            dt           dt

Jika   Vmax = NBAω, maka ggl induksi (ε) atau tegangan (v) yang dihasilkan generator adalah
V = Vmax sin ωt
dan arus yang dialirkan adalah
I = Imax  sin ωt
Dari persamaan tersebut, berarti Tegangan listrik dan arus listrik yang dihasilkan generator berbentuk tegangan dan arus listrik sinus soidal, yang berarti besarnya nilai tegangan dan kuat arus listriknya sebagai fungsi sinus yang sering dinyatakan dalam diagram fasor (fase vektor). 

Diagram fasor adalah menyatakan suatu besaran yang nilainya berubah secara kontinu, fasor dinyatakan dengan suatu vektor yang nilainya tetap berputar berlawanan dengan putaran jarum jam.
Perhatikan gambar di berikut! Panjang anak panah menyatakan harga maksimum besaran-besaran tersebut (Vdan i).

Panjang anak panah menyatakan harga maksimum besaran-besaran tersebut (Vdan i). Fasor diasumsikan berputar dengan laju tetap sebesar ω sama dengan frekuensi sudut tegangan atau arus. Karena fasor berputar terus menerus maka sudutnya terhadap suatu garis atau sumbu juga berubah. Sudut ini menyatakan sudut fase θ yang besarnya adalah ω t. Proyeksi fasor pada sumbuvertikal adalah harga sesaatnya.