Generator listrik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k bot Menambah: ur:برقی مولّد |
k Menambah Kategori:Mesin listrik menggunakan HotCat |
||
| (84 revisi perantara oleh 65 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{redirect|Generator}}
[[Berkas:Gorskii 04414u.jpg|jmpl|ka|200px|Generator abad 20 awal]]
'''Generator listrik''' atau '''pembangkit listrik''' adalah [[mesin]] yang digunakan untuk menghasilkan [[energi]] [[listrik]] dari sumber [[energi mekanis]]. Prinsip kerja dari generator listrik adalah [[induksi elektromagnetik]].{{Sfn|Soebyakto|2017|p=48-49}} Berdasarkan jenis [[arus listrik]]<nowiki/>nya, generator dibagi menjadi [[generator arus searah]] dan [[generator arus bolak-balik]]. Perbedaan keduanya yaitu penggunaan [[komutator]] pada generator arus searah dan cincin selip pada generator arus bolak-balik.<ref>{{Cite book|last=Setiyo|first=Muji|date=2017|url=https://www.researchgate.net/profile/Muji_Setiyo3/publication/322021226_Listrik_dan_Elektronika_Dasar_Otomotif_Basic_Automotive_Electricity_and_Electronics/links/5ebfb618458515626cacaa46/Listrik-dan-Elektronika-Dasar-Otomotif-Basic-Automotive-Electricity-and-Electronics.pdf|title=Listrik dan Elektronika Dasar Otomotif|location=Magelang|publisher=Unimma Press|isbn=978-602-51079-0-0|pages=106|url-status=live}}</ref> Proses kerja generator listrik dikenal sebagai [[pembangkit listrik]]. Generator listrik memiliki banyak kesamaan dengan motor listrik, tetapi [[motor listrik]] adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong [[muatan listrik]] untuk bergerak melalui sebuah [[sirkuit listrik]] eksternal, tetapi generator tidak menciptakan [[listrik]] yang sudah ada di dalam lilitan [[kumparan]]<nowiki/>nya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah [[pompa air]], yang menciptakan aliran [[air]] tetapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun [[turbin]] [[mesin uap]], air yang jatuh melalui sebuah turbin maupun [[kincir air]], [[mesin pembakaran dalam]], [[turbin angin]], [[engkol]] tangan, [[energi surya]] atau [[matahari]], udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanis yang lalu lalang.
== Pengembangan ==
Sebelum hubungan antara [[magnet]] dan [[listrik]] ditemukan, generator menggunakan prinsip [[elektrostatik]]. [[Mesin Wimshurst]] menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". [[Generator Van de Graaff]] menggunakan salah satu dari dua mekanisme:
* Penyaluran muatan dari elektrode voltase-tinggi
* Muatan yang dibuat oleh efek [[triboelektrisitas]] menggunakan pemisahan dua [[insulator]]<!--Generator elektrostatik tidak efisien dan berguna hanya untuk eksperimen saintifik yang membutuhkan voltase tinggi.-->
=== Faraday ===
[[Berkas:Faraday_disk_generator.jpg|kiri|jmpl|Cakram Faraday]]
[[Berkas:
[[Berkas:Portable_electrical_generator_angle.jpg|ka|jmpl|100x100px|Generator portabel (pandangan sudut)]]
[[Bekas:320px-Generator_3_Phase_Kedap_Suara.jpg|ka|jmpl|100x100px|Generator 3 phase kedap suara]]
Pada [[1831]]-[[1832]] [[Michael Faraday]] menemukan bahwa [[perbedaan potensial]] dihasilkan antara ujung-ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap [[medan magnet]]. Dia membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini menggunakan cakram [[tembaga]] yang berputar antara kutub [[magnet]] tapal kuda. Proses ini menghasilkan [[arus searah]] yang kecil.
Desain alat yang dijuluki ‘cakram Faraday’ itu tidak efisien dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet. Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet. Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram tembaga. Generator homopolar yang dikembangkan selanjutnya menyelesaikan permasalahan ini dengan menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil. Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang melalui fluks magnetik.
=== Dinamo ===
'''[[Dinamo]]''' adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada [[abad ke-21]]. Dinamo menggunakan prinsip [[elektromagnetisme]] untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik [[arus
Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada [[1832]] oleh [[Hippolyte Pixii]], seorang pembuat
=== Dinamo Gramme ===
Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama sekali. [[Antonio Pacinotti]], seorang ilmuwan [[Italia]], memperbaikinya dengan mengganti
== Jenis ==
=== Generator arus searah ===
Dasar kerjanya adalah terjadinya peristiwa [[induksi elektromagnetik]]. Generator arus searah dapat menghasilkan ggl induksi ke satu arah dengan mengubah bentuk cincin terminalnya, Cincin terminal dalam bentuk ini disebut cincin belah atau komutator.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=49-50}} generator adalah suatu alat yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan pada alat ini disebabkan oleh peristiwa induksi. Generator pada prinsipnya menghasilkan arus bolak balik. Generator arus searah hanya menggunakan komutator satu cincin yang terbelah dua sehingga menghasilkan arus searah, sedangkan generator arus bolak-balik memiliki dua cincin yang terpisah.{{Sfn|Ponto|2018|p=50}} Ketika [[gaya gerak listrik]] timbul, kontak dengan rangkaian beban berganti terminal sehingga tegangan keluaran hanya mempunyai satu tanda dan menghasilkan arus searah. Penambahan jumlah kumparan yang dihubungkan ke komutator dengan cincin komutator yang terdiri dari beberapa segmen, mampu mengurangi riak pada tegangan listrik arus searah.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=50}}
=== Generator arus bolak-balik ===
Sistem arus bolak-balik pertama kali dibuat oleh [[William Stanley]] di Great Barrington, [[Massachusetts]]. Proyek pembuatan sistem arus bolak-balik ini didanai oleh [[Westinghouse Electric Corporation|Westinghouse]]. Di saat yang bersamaan, sistem arus bolak-balik diperjualbelikan oleh [[Nikola Tesla]]. Penggunaan arus bolak-balik meningkat setelah C.S. Bradley membuat generator bolak-balik 3 fasa pada tahun 1887. Generator arus bolak-balik tiga fasa memiliki daya guna yang tinggi sehingga digunakan sebagai pembangkit listrik secara umum di dunia sejak tahun 1900 Masehi.{{Sfn|Ponto|2018|p=52}}
Generator arus bolak-balik terdiri dari suatu kumparan dan lilitan kawat yang diputar di dalam medan magnet. Bagian dalam generator arus bolak-balik disebut sebagai armatur. Isi armatur ialah silinder besi yang digunakan sebagai tempat bagi kumparan kawat untuk dililitkan. Terminal generator memiliki dua cincin putar yang dihubungkan dengan beban listrik melalui ''bushing'' yang terbuat dari tembaga lunak.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=50}} Medan magnet dibentuk oleh magnet permanen atau elektromagnet. Energi untuk memutar armatur dapat berupa tenaga manusia, [[pembakaran]], atau energi potensial air{{Sfn|Soebyakto|2017|p=51}}
==
=== Sumber arus bolak-balik ===
Generator llistrik dapat menghasilkan gaya yang besar pada frekuensi rendah (± 1 kHz) sebagai pembuat arus bolak-balik. Prinsip kerja generator arus bolak-balik memanfaatkan medan magnet dengan sifat yang sejenis. Pada kumparan yang dililiti penghantar listrik diletakkan dua kutub magnet permanen dengan luas permukaan kumparan tertentu sehingga membentuk sudut tertentu yang memiliki arah normal terhadap medan magnet. [[Fluks magnetik]] dihasilkan melalui kumparan tersebut.{{Sfn|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996|p=176}}
Generator arus bolak-balik memanfaatkan arus induksi yang dibangkitkan dari elektromagnet. Pembangkit [[osilasi]] listrik digunakan pada generator dengan daya kecil yang bekerja berdasarkan prinsip hubung-balik. Generator dengan [[daya listrik]] yang sangat kecil tidak memerlukan penggerak mekanis. Frekuensi yang diperlukan untuk melakukan osilasi yaitu berkisar antara 0,1 hingga 10 [[Hertz|Hz]].{{Sfn|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996|p=177}}
=== Sumber tegangan listrik 3-fasa ===
Generator arus bolak-balik digunakan sebagai sumber tegangan listrik tiga-fasa. Rangkaian listrik di dalam generator dihubungkan secara bintang (Y). Model bintang membuat nilai nol atau netral pada percabangan ketiga sumber arus listrik sehingga memiliki keseimbangan arus listrik pada ketiga [[penghantar listrik]] yang disalurkan ke beban generator listrik 3-fasa.<ref>{{Cite book|last=Safitri, N., Suryati, dan Rachmawati|first=|date=2017|url=https://www.researchgate.net/profile/Nelly_Safitri2/publication/341909176_ANALISA_RANGKAIAN_LISTRIK_Teori_Dasar_Penyelesaian_Soal_dan_Soal-Soal_Latihan/links/5ed8eeda4585152945314b4f/ANALISA-RANGKAIAN-LISTRIK-Teori-Dasar-Penyelesaian-Soal-dan-Soal-Soal-Latihan.pdf|title=Analisa Rangkaian Listrik: Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan|location=Lhokseumawe|publisher=Penerbit Politeknik Negeri Lhokseumawe|isbn=978-602-17282-5-3|pages=107|url-status=live}}</ref>
===
Generator termis merupakan generator yang memanfaatkan energi panas untuk menghasilan termoelemen energi listrik. Pengumpulan panas dilakukan oleh dua bagian generator termis yang terbuat dari logam dengan jenis yang berbeda. Kedua logan dihubungkan dengan jembatan yang terbuat dari bahan penghantar listnk yang baik dengan permukaan yang cukup besar. Penambahan panas pada ujung bagian bawah termoelemen terjadl temperatur tertentu. Berdasarkan hukum termodinamika, daya guna dari generator termls sangat sedikit. Peningkatan daya guna dilakuka dengan menambahkan bahan-bahan tertentu pada kedua slsi generator termis. Daya guna maksimal dari generator termis adalah 8% dari keseluruhan sumber daya yang digunakan. Generator termis digunakan pada [[satelit]] yang memanfaatkan [[Energi surya|energl surya]] secara langsung sebagai [[sumber energi]].{{Sfn|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996|p=95}}
== Referensi ==
<references />
== Daftar pustaka ==
# {{cite book|last=Gertshen, C., Kneser, H.O., dan Vogel, H.|first=|date=|year=1996|url=https://core.ac.uk/download/pdf/227146408.pdf|title=Fisika: Listrik Magnet dan Optik|location=Jakarta|publisher=Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa|isbn=979-459-693-0|pages=|ref={{sfnref|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996}}|url-status=live|access-date=2021-01-28|archive-date=2023-04-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20230410192736/https://core.ac.uk/download/pdf/227146408.pdf|dead-url=no}}
# {{cite book|last=Ponto|first=Hantje|date=|year=2018|url=http://repository.unima.ac.id:8080/jspui/bitstream/123456789/621/1/FT%20PONTO%20KI%201%20BUKU%20REFERENSI%20Dasar%20Teknik%20Listrik.pdf|title=Dasar Teknik Listrik|location=Sleman|publisher=Deepublish|isbn=978-623-7022-93-0|pages=|ref={{sfnref|Ponto|2018}}|url-status=live|access-date=2021-01-28|archive-date=2021-01-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20210129104258/http://repository.unima.ac.id:8080/jspui/bitstream/123456789/621/1/FT%20PONTO%20KI%201%20BUKU%20REFERENSI%20Dasar%20Teknik%20Listrik.pdf|dead-url=no}}
# {{cite book|last=Soebyakto|first=|date=|year=2017|url=http://perpus.upstegal.ac.id/files/e_book/Fisika%20Terapan%202.pdf|title=Fisika Terapan 2|location=Tegal|publisher=Badan Penerbit Universitas Pancasakti Tegal|isbn=978-602-73169-4-2|pages=|ref={{sfnref|Soebyakto|2017}}|url-status=live|access-date=2021-01-28|archive-date=2023-03-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20230325003220/http://perpus.upstegal.ac.id/files/e_book/Fisika%20Terapan%202.pdf|dead-url=no}}
{{Mesin listrik}}
{{Aircraft piston engine components}}
[[Kategori:Generator listrik| ]]
[[Kategori:Teknik elektro]]
[[Kategori:Tenaga listrik]]
[[Kategori:Mesin listrik]]
| |||