Langsung ke konten utama

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. 

Gambar 1 : Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pada umumnya semua tenaga listrik yang dihasilkan oleh berbagai sumber pembangkit tenaga listrik tersebut adalah berupa arus bolak-balik dan tegangan bolak-balik yang dihasilkan oleh generator. 

 

Gambar 2: generaor bolak balik

Apabila generator tersebut dihubungkan dengan lampu, maka berdasarkan Hukum Faraday tegangan dan arus listrik yang melewati lampu tersebut dinyatakan :

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

Terjadinya gaya gerak listrik


Jika   ε max = NBAω, maka ggl induksi (ε) atau tegangan (v) yang dihasilkan generator adalah
ε = ε max sin ωt
karena beda potensial atau tegangan (v) dikedua ujung kumparan sama dengan ggl induksi maka dapat ditulis
v = v max 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 sinusoidal, yang berarti besarnya nilai tegangan dan kuat arus listriknya sebagai fungsi sinus. 
Gambar 3 : grafik Tegangan bolak balik terhadap waktu


Untuk mengetahui polaritas arus searah yang selalu tetap dan arus bolak-balik yang selalu berubah, dapat digunakan osiloskop (Cathode Ray Osciloscope). Melalui alat ini, dapat juga diamati nilai frekuensi dan perubahan tegangan pada setiap saat dalam bentuk grafik.

                                                         Gambar 4 : Osiloskop

Pada prinsipnya pada sebuah CRO terdapat tombol pengatur vertikal (penguat tegangan) yang sering disebut Volt/Dive dan tombol pengatur horisontal yang sering disebut sweeptime yang menyatakan lamanya waktu sapuan ke arah horisontal. Misalkan tombol Volt/Dive menunjuk pada angka 1 Volt yang artinya tinggi 1 kotak dalam layar CRO tersebut menyatakan besarnya tegangan 1 Volt sedangkan jika tombol sweeptime menunjuk pada angka 20 ms yang berarti untuk menempuh satu kotak horisontal pada layar oskiloskop membutuhkan waktu 20 mili sekon. 
Misalkan sebuah tegangan sinusoidal arus bolak-balik pada layar oskiloskop terlihat seperti gambar

                               Gambar 5. Grafik tegangan terhadap waktu pada osiloskop

Apabila tombol pengatur vertikal menunjuk pada angka Volt/Dive = 2 Volt dan pengatur horisontal menunjuk angka sweeptime = 5 ms. Dapat diperoleh hasil pembacaan sebagai berikut. 

  • dari puncak atas sampai puncak bawah ada 6 kotak, maka VP-P = 6 x 2 Volt = 12 Volt 
  • dari tengah ke puncak atas ada 3 kotak, maka Vmax= 3 x 2 Volt = 6 Volt
  • arah horizontal satu gelombang ada 4 kotak, maka waktu satu gelombang atau Periode = T = 4 x 5 ms = 20 ms = 2.10 ⁻ ² s 
  • Frekuensi = f = 1/T = 50 Hz
Soal latihan :

Pada sebuah osiloskop tombol pengatur  vertikal menunjuk 3 V/cm dan pengatur horizontal 5 ms/cm, jika tampilan pada layar osiloskop seperti gambar di bawah ini!


Dari tampilan gambar sinyal tersebut menyatakan bahwa besarnya tegangan maksimumnya (Vmax

) dan frekuensin yang terukur adalah ....

A. 3 Volt dan 50 Hz

B. 3 Volt dan  100 Hz

C. 6 Volt dan 50 Hz

D. 6 Volt dan 100 Hz

E. 6 Volt dan 25 Hz

kerjakan di microsoft tim


Semoga bermanfaat

 

Postingan populer dari blog ini

DOKUMEN 1,2 DAN 3 KTSP PADA KURIKULUM 2013

Di Dalam Permendikbud No. 61 Tahun 2014 dijelaskan bahwa KTSP adalah kurikulum operasional yang disusun oleh dan dilaksanakan di masing-masing satuan pendidikan. Pengembangan KTSP jenjang pendidikan dasar dan menengah mengacu pada Standar Nasional Pendidikan, Kerangka Dasar dan Struktur Kurikulum, dan pedoman implementasi Kurikulum. KTSP dikembangkan oleh satuan pendidikan dengan melibatkan komite sekolah/madrasah, dan kemudian disahkan oleh kepala dinas pendidikan atau kantor kementerian agama provinsi dan kabupaten/kota sesuai dengan kewenangannya. Dokumen 1,2, dan 3 KTSP berisi, antara lain : Dokumen 1 yang disebut dengan Buku I KTSP berisi sekurang-kurangnya visi, misi, tujuan, muatan, pengaturan beban belajar, dan kalender pendidikan. Penyusunan Buku I KTSP menjadi tanggung jawab kepala sekolah/madrasah. Dokumen 2 yang disebut dengan Buku II KTSP berisi silabus. Buku II KTSP sudah disusun oleh Pemerintah, dan dokumen 3 yang disebut dengan...

GAMBARAN UMUM SAMBUNGAN INTERNET

Secara    umum   ada    dua    (2)    cara    untuk    dapat    tersambung    ke    Internet,    yaitu   melalui sambungan    perorangan    dan   melalui    sambungan    perkantoran.    Sambungan    perorangan (home user) biasanya digunakan di rumah atau kantor menggunakan satu buah komputer saja.    Sambungan    perkantoran/kampus    (corporate    user)    biasanya    berupa    sekumpulan komputer    yang    terkait    dalam    sebuah    jaringan    lokal    (biasa    di    sebut   Local    Area Network/LAN) yang tersambung pada kecepatan tinggi ke Internet.Dari sisi peralatan, konfigurasi sambungan tersebut adalah sebagai berikut. ...

APLIKASI HP ANDROID YANG DAPAT DIPERGUNAKAN DALAM KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

Handphone Android atau  tablet ada yang dilarang dalam proses belajar mengajar, karena dianggap dapat merusak konsentrasi melalui game, media sosial dan aplikasi chatting. Padahal, terdapat banyak aplikasi pendidikan yang bisa memudahkan guru dan murid. Setidaknya bisa digunakan oleh guru dalam memberikan tugas belajar di rumah atau belajar kelompok, karena hampir sebagian besar siswa terutama di perkotaan telah memiliki  HP berbasis Android. Berikut ini saya kutip lima Aplikasi Smartphone dari http://www.nextren.com dan puluhan aplikasi pembelajaran dari http://m-edukasi.kemdikbud.go.id/ 1. Edmodo Diskusi murid dan guru di kelas kadang tak selesai bertepatan dengan bel pulang sekolah. Untuk itu Edmodo hadir. Aplikasi ini memungkinkan guru dan murid-murid melanjutkan diskusi di kelas ke ranah chatting. Pertukaran konten seperti video dan foto dimungkinkan. Guru juga bisa membuat kuis dan survey online untuk bahan evaluasi belajar-mengajar di kelas. Bahkan, pekerjaan rum...