Arus searah: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k bot Menambah: su:Arus listrik saarah |
#WPWP SVG version |
||
| (49 revisi perantara oleh 35 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:
{{Elektromagnetisme|cTopic=Rangkaian}}'''Arus searah''' ({{Lang-en|direct current}}) adalah [[arus listrik]] yang nilainya tidak berubah. Arah pengaliran arus listriknya hanya [[Positivisme|positif]] atau hanya [[Negatif (fotografi)|negatif]] saja.{{Sfn|Ponto|2018|p=43}} Arus searah didefinisikan sebagai arus listrik yang mempunyai [[nilai]] tetap atau konstan terhadap satuan [[waktu]]. Nilai ini ditinjau dari pengaliran arus listrik pada waktu yang berbeda dan akan selalu mendapatkan nilai yang sama.<ref>{{Cite book|last=Safitri, N., Sutyati, 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, Aceh|publisher=Politeknik Negeri Lhokseumawe|isbn=978-602-17282-5-3|pages=|url-status=live}}</ref> Sumber [[tegangan listrik]] dan arus searah diperoleh dari elemen-elemen seperti [[elemen volta]], [[Baterai listrik|baterai]], dan akumulator, yang merupakan suatu [[energi listrik]] yang mengalir secara merata pada setiap saat.{{Sfn|Ponto|2018|p=40}} [[Alat pengukur]] tegangan dan arus searah yaitu jenis [[kumparan]] berputar yang terdiri dari sebuah kumparan yang berada dalam suatu [[medan magnet]] permanen. Kumparan yang disanggah oleh [[Sumbu semimayor|sumbu]] yang dilengkapi dengan [[pegas]], apabila dialiri arus maka kumparan tersebut akan berputar. Pada saat momen putar yang timbul akibat adanya interaksi antara medan magnet dan arus listrik kumparan maka perputaran tersebut akan mencapai kududukan tertentu. Terjadinya [[defleksi]] maksimum disebabkan oleh arus listrik maksimum yang diperbolehkan mengalir pada kumparan. Untuk mendapatkan kumparan yang ringan, maka harus dibuat dari [[kawat]] yang halus sehingga arus listrik yang mengalir padanya sangat terbatas dan disebut dengan [[Resistensi|resistansi]] internal alat ukur.{{Sfn|Sudirham|2012|p=181-182}}
== Sejarah ==
[[Thomas Alva Edison]] merupakan orang pertama yang melakukan penyaluran [[tenaga listrik]] arus searah secara [[komersial]] pada akhir [[abad]] ke-19. Tetapi semakin berkembangnya [[teknologi]], listrik [[arus bolak-balik]] lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah dalam melakukan penyaluran dan pembagian tenaga listrik. Hal ini membuat arus searah tidak memiliki penggunaan dalam skala besar pada [[Sistem kelistrikan|sistem tenaga listrik]].{{Sfn|Ponto|2018|p=45}}
== Sumber energi ==
Sumber arus searah merupakan sumber energi listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar dan arahnya selalu tetap. Sumber arus searah diperoleh dari [[proses kimia]] yang disebut elemen-elemen [[elektrokimia]]. Elemen elektrokimia dibagi menjadi dua golongan, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Contoh elemen primer yaitu : [[Deret elektrokimia|elemen volta]], elemen Leclance, elemen [[kering]], elemen [[Alkalinitas|alkalin]], dan elemen [[raksa]], sedangkan contoh elemen sekunder adalah akumulator. Sumber lain arus searah yaitu generator arus searah.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=28}} Generator merupakan alat yang dapat mengubah [[Energi mekanis|energi mekanik]] menjadi energi listrik ditandai dengan terjadinya peristiwa [[induksi]]. Dengan mengubah bentuk cincin terminalnya, maka generator arus searah dapat menghasilkan [[gaya gerak listrik]] induksi ke satu arah dan [[cincin]] ini disebut cincin belah atau komutator.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=49-50}}
=== Elemen primer ===
[[Elemen]] [[primer]] adalah elemen yang hanya dapat digunakan selama [[reaksi kimia]] yang terjadi sedang berlangsung. Jika reaksi kimia yang terjadi pada elemen primer habis, maka [[bahan kimia]] di dalamnya tidak dapat dikembalikan seperti semula.{{Sfn|Ponto|2018|p=47}}
=== Elemen sekunder ===
Elemen sekunder adalah elemen yang bahan-bahan [[Pereaksi kimia|pereaksi]]<nowiki/>nya dapat diperbaharui kembali jika bahan-bahan pereaksinya tidak dapat berfungsi. Dengan cara mengalirkan [[arus listrik]] dari sumber luar yang arahnya berlawanan dengan arus listrik yang dihasilkan.{{Sfn|Ponto|2018|p=47}}
=== Elemen Volta ===
Susunan [[Elemen volta|elemen Volta]] terdiri atas:{{Sfn|Ponto|2018|p=47}}
* elektroda negatif ([[Katode|katoda]]) yaitu elektroda yang terbuat dari bahan [[seng]] (Zn)
* elektroda positif ([[Anode|anoda)]] yaitu elektroda yang terbuat dari bahan [[tembaga]] (Cu)
* elektrolit yaitu elektrolit yang terbuat dari [[asam sulfat]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>).
=== Elemen Daniel ===
Susunan Elemen [[Daniel]] terdiri atas:{{Sfn|Ponto|2018|p=48-49}}
* Anoda yaitu elemen yang terbuat dari [[material]]/bahan tembaga (Cu)
* Katoda yaitu elemen yang terbuat dari [[bahan]] seng (Zn)
* [[Elektrolit]] yaitu elemen yang terbuat dari bahan cair asam sulfat (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)
* Depolarisator merupakan elemen yang terdiri dari bahan tembaga [[sulfat]] (CuSO<sub>4</sub>)
=== Elemen kering ===
Cara kerja dari elemen kering yaitu ketika kedua elektroda dihubungkan dengan suatu [[penghantar]] maka akan terjadi reaksi kimia yang menghasilkan aliran [[Arus listrik|arus]] listrik. Kemudian akan terjadi [[gelembung]] gas [[Hidrogen]] yang selanjutnya akan diserap oleh [[campuran]] MnO<sub>2</sub>+C sehingga tidak menempel pada anoda. Energi listrik yang dihasilkan oleh [[Baterai listrik|baterai]] terjadi karena baterai tersebut mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang menghasilkan [[Beda potensial protonik|beda potensial]] +1,5 Volt. Elemen primer yang tidak dapat diisi ulang jika muatannya habis yaitu [[Sel (biologi)|sel]] [[karbon]] [[seng]], tetapi ada juga sel kering yang biasa diisi ulang seperti sel Nicad.{{Sfn|Ponto|2018|p=48-49}}
Susunan elemen [[kering]] yang paling umum digunakan adalah sel karbon seng, diantaranya:{{Sfn|Ponto|2018|p=48-49}}
* [[Anode|Anoda]] merupakan elemen yang terbuat dari batang [[karbon]] (C)
* [[Katode|Katoda]] merupakan elemen yang terbuat dari seng (Zn)
* [[Elektrolit]] adalah dari unsur [[amonium klorida]] (NH<sub>4</sub>Cl)
* Depolarisator merupakan elemen yang terbuat dari bahan [[karbon dioksida]] dan serbuk karbon (MnO<sub>2</sub> + C).
=== Akumulator ===
Sebuah akumulator 12 [[Volt]] terdiri dari 6 sel yang disusun [[Rangkaian seri dan paralel|seri]] dan satu sel akumulator menghasilkan beda potensial + 2 Volt. Dalam melakukan pengisian akumulator, yang harus listrik dilakukan adalah mengalirkan arus searah yang memiliki beda potensial lebih besar dari beda potensial akumulator. Hal tersebut dilakukan dengan cara menghubungkan [[kutub]] positif sumber arus listrik pengisi dengan kutub positif akumulator (PbO<sub>2</sub>) dan kutub negatif sumber arus listrik pengisi dengan kutub negatif akumulator (Pb). Satuan dalam pengukuran kapasitas penyimpanan akumulator yaitu [[ampere]] hour (AH).{{Sfn|Ponto|2018|p=49}}
Susunan [[material]] akumulator sebagai berikut:{{Sfn|Ponto|2018|p=49}}
* Anoda terbuat dari material [[timbal]] dioksida (PbO<sub>2</sub>)
* Katoda terbuat dari material timbal (Pb)
* Elektrolit terbuat dari [[asam]] sulfat (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)
Ketika akumulator digunakan, maka akan terjadi:{{Sfn|Ponto|2018|p=49}}
* Berubahnya [[energi kimia]] menjadi energi listrik
* [[Reaksi kimia]]: PbO<sub>2</sub> + Pb + 2 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 2PbSO<sub>4</sub> + 2H<sub>2</sub>O.
* Berubahnya energi listrik menjadi energi kimia
* Reaksi kimia: 2PbSO<sub>4</sub> + 2H<sub>2</sub>O PbO<sub>2</sub> + Pb + 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
=== Termoelemen ===
Termoelemen merupakan sumber arus listrik searah yang proses terjadinya akibat adanya perbedaan [[suhu]]. Perubahan [[energi panas]] menjadi energi listrik termasuk proses Termoelemen yang pertama kali ditemukan oleh John Seebach (1826). Apabila perbedaan suhu antara [[Titik (disambiguasi)|titik]] A dan B pada suatu logam semakin besar, maka semakin besar pula arus listrik yang mengalir.
=== Generator arus searah ===
[[Generator listrik|Generator]] arus searah merupakan suatu alat yang dapat mengubah [[Energi mekanis|energi mekanik]] menjadi energi listrik yang disebabkan oleh peristiwa [[induksi]]. Pada prinsipnya generator menghasilkan arus bolak balik yang memiliki dua [[cincin]] yang terpisah, sedangkan pada generator arus searah menggunakan komutator satu cincin yang terbelah dua.
=== Sel fotovoltaik ===
Sel [[fotovoltaik]] atau [[sel surya]] termasuk alat [[semikonduktor]] yang terdiri dari komponen [[Diode (komponen elektronik)|dioda]] sambungan P-N. dimana sel fotovoltaik berfungsi mengubah [[sinar]] matahari menjadi energi listrik. Cara kerjanya adalah jika pelat foil alumunium terkena sinar matahari, maka akan menimbulkan panas kemudian selanjutnya diteruskan ke pelat yang terbuat dari [[Silikon|silicon]] yang bersifat semikonduktor. Ketika suhu semakin tinggi, maka [[elektron]]-elektronnya terlepas dari silikon kemudian masuk pada foil alumunium dan selanjutnya muatan-muatan positifnya menempel pada kedua foil besi. Proses tersebut akan menghasilkan aliran elektron atau sering disebut arus listrik apabila kedua foil tersebut dihubungkan pada suatu rangkaian. Proses tersebut terjadi karena adanya beda potensial antara kedua foil.{{Sfn|Ponto|2018|p=50}}
=== Arus bolak balik ===
Arus bolak-balik merupakan suatu [[Tegangan listrik|tegangan]] dan arus listrik yang besar dan arahnya berubah-ubah secara periodik dalam waktu tertentu. Arus bolak-balik memiliki [[gelombang]] yang berbentuk [[Gelombang sinus|sinusoida]], sehingga memungkinkan penyaluran energi yang paling efisien. Penyaluran arus bolak-balik dimulai dari sumbernya menuju ke pelanggan misalnya ke kantor-kantor dan rumah-rumah [[penduduk]], serta sinyal-sinyal [[radio]] atau [[Bunyi|audio]] yang disalurkan melalui kabel.{{Sfn|Ponto|2018|p=51}}
== Media ==
=== Penyearah ===
Penyearahan dilakukan dengan tujuan memperoleh arus searah, dimana [[Arus listrik|arus]] searah ini mengandung komponen [[arus bolak-balik]]. Riak tegangan pada [[penyearah]] setengah gelombang lebih besar dari penyearah gelombang penuh. Untuk meloloskan komponen searah dan mencegah komponen bolak-balik, maka digunakan penyaring dalam memperkecil riak [[Tegangan listrik|tegangan]]. SIfat dari penyearah ialah:{{Sfn|Sudirham|2012|p=203}}
# Peneyearah merupakan alat listrik yang berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah, sesuai dengan kapasitas batterai yang diperlukan.
# Peneyarah harus selalu terhubung dengan baterai.
# Penyearah harus diperiksa kondisi baterainya secara periodik dan rutin.
=== Baterai ===
Baterai memiliki sifat sebagai berikut:<ref>{{Cite book|last=Ismara, K.I. dan Prianto, E.|first=|date=2016|url=http://staffnew.uny.ac.id/upload/131873963/penelitian/1.%20Buku%20Keselamatan%20dan%20Kesehatan%20Kerja%20di%20Bidang%20Kelistrikan_Electrical%20Safety_ADIMEKA.pdf|title=Keselamatan dan Kesehatan Kerja di Bidang Kelistrikan (Elektrical Safety)|location=Solo|publisher=Adimeka|isbn=978-602-7615-11-3|pages=|url-status=live}}</ref>
# Alat yang menghasilkan sumber tenaga listrik arus searah yang diperoleh melalui [[proses kimia]].
# Baterry merupakan sumber arus searah yang berfungsi untuk menggerakkan peralatan kontrol, relai pengaman, motor penggerak CB, DS, dan lain-lain.
# Sumber arus searah ini harus selalu terhubung dengan penyearah.
# Sumber arus searah ini harus diperiksa secara rutin kondisi air, kebersihan dan [[berat]] jenisnya.
== Referensi ==
<references />
== Daftar Pustaka ==
# {{cite book|last=Ponto, H.|first=|date=|year=2018|url=http://repository.unima.ac.id/bitstream/123456789/621/1/FT%20PONTO%20KI%201%20BUKU%20REFERENSI%20Dasar%20Teknik%20Listrik.pdf|title=Dasar Teknik Elektro|location=Yogyakarta|publisher=Deepublish|isbn=978-623-7022-93-0|pages=|ref={{sfnref|Ponto|2018}}|url-status=live|access-date=2021-01-24|archive-date=2021-01-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20210131090332/http://repository.unima.ac.id/bitstream/123456789/621/1/FT%20PONTO%20KI%201%20BUKU%20REFERENSI%20Dasar%20Teknik%20Listrik.pdf|dead-url=yes}}
# {{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}}
# {{cite book|last=Sudirham, S.|first=|date=|year=2012|url=https://adekkqu.files.wordpress.com/2013/11/analisis-rangkaian-listrik-jilid-1-0812.pdf|title=Analisis Rangkaian Listrik|location=Bandung|publisher=Darpublic|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Sudirham|2012}}|url-status=live}}
[[Kategori:Arus listrik|searah]]
[[Kategori:Daya listrik]]
[[Kategori:Teknik elektro]]
| |||