Arus bolak-balik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
kTidak ada ringkasan suntingan |
Menbahkan teks dan referensi |
||
Baris 1:
[[Berkas:Types of current.svg|jmpl|Diagram arus bolak-balik (garis hijau) dan [[arus searah]] (garis merah)]]'''Arus bolak-balik''' ({{lang-en|alternating current}} atau '''AC''') adalah [[arus listrik]] di mana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan [[arus searah]] di mana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah (sinosoidal) dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).{{Sfn|Ponto|2018|p=51}}{{Elektromagnetisme|cTopic=Rangkaian}}Secara umum, penyaluran listrik arus bolak-balik
▲[[Berkas:Types of current.svg|jmpl|Diagram arus bolak-balik (garis hijau) dan [[arus searah]] (garis merah)]]'''Arus bolak-balik''' ({{lang-en|alternating current}} atau '''AC''') adalah [[arus listrik]] di mana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan [[arus searah]] di mana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).{{Elektromagnetisme|cTopic=Rangkaian}}Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran [[listrik]] dari sumbernya (misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula contoh lain seperti sinyal-sinyal [[radio]] atau [[audio]] yang disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.[[Berkas:City lights in motion.jpg|jmpl|ka|250px|Lampu-lampu kota yang dilihat dari kamera yang bergerak. Listrik arus bolak-balik menyebabkan lampu berkelip-kelip yang membuat garis terlihat menjadi bintik-bintik.]]
[[Berkas:3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.jpg|jmpl|300px|3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.]]
== Asal mula ==
Pada tahun 1835, Hippolyte Pixii membuat alternator pertama (pembangkit arus bolak balik). Pixii membuat alat tersebut dengan putaran magnet. Namun
Sistem arus listrik bolak balik dibuat di [[Great Barrington]], [[Massachusetts]] oleh [[William Stanley]] yang didukung oleh Westinghouse. Pada saat itu Nikola Tesla juga memulai penjualan sistem listrik bolak baliknya di New York, tetapi gagal karena new york telah mengadopsi sistem listrik
Thomas Edison Pertama kali melakukan penyaluran tenaga listrik komersil di akhir abad ke 19 menggunakan listrik arus searah. Perkembangan teknologi yang pesat, kemudahan listrik arus bolak-balik dalam transmisi (penyaluran) dan pendistribusian (pembagian) menjadikan arus bolak-balik menjadi pembeda dari arus searah dan juga merupakan konsekouensi dari berkembangnya teknologi yang semakin canggih. {{Sfn|Ponto|2018|p=52}}
== Formula ==
Baris 91 ⟶ 92:
# '''''Kerugian efek kulit.''''' Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
# '''''Kerugian [[arus Eddy]].''''' Kerugian yang disebabkan oleh ggl masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi tolakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.
== Motor AC ==
Motor arus bolak balik menggunakan arus listrik yang memiliki prinsip kerja yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Bagian dasar dari motor listrik ini yaitu: "stator" dan" rotor". Komponen listrik berputar untuk memutar asmotor disebut rotor, dan komponen yang merupakan tempat dimana rotor berputar disebut stator. Kecapatan yang sulit dikendalikan menjadi salah satu kelemahan dan merupakan pembeda dari motor DC. Untuk mengatasi kelemahan dan kerugian motor AC yang sulit dikendalikan pada saat berputar, maka motor AC dilengkapi sebuah penggerak yang bernama frekuensi variabel yang berfungsi untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Salah satu keunggulan dari motor AC adalah Motor yang paling popular di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).{{Sfn|Bagia dan Parsa|2018|p=5}}
=== Motor induksi ===
[[Sistem kelistrikan]] modern dimulai ketika motor induksi menggunakan arus bolak-balik. Penggunaan arus bolak-balik pada motor induksi dilakukan pertama kali oleh [[Nikola Tesla]].<ref>{{Cite book|last=Elshabrina|first=|date=2016|url=|title=Buku Pintar Tokoh Penemu Paling Hebat di Dunia|location=Yoyakarta|publisher=Cemerlang Publishing|isbn=|pages=88|url-status=live}}</ref> Arus bolak-balik menjadi penggerak dari rotor pada motor arus bolak-balik. Rotor terletak di bagian dalam motor dan merupakan bagian yang dapat berputar. Perpuataran rotor terjadi karena adanya torsi yang bekerja pada porosnya. Torsi dihasilkan oleh medan magnet yang berputar akibat arus bolak-balik.{{Sfn|Bagia dan Parsa|2018|p=29}}
Motor listrik arus bolak balik telah digunakan pada [[peralatan listrik]] [[rumah tangga]] seperti [[mesin cuci]], [[kipas angin]], dan [[penyejuk udara]]. Di dalam proses kontrol gerak pada industri, motor induksi merupakan motor listrik yang paling umum digunakan. Motor induksi arus bolak-balik memiliki desain yang sederhana dengan tingkat pemeliharaan yang rendah. Sumber tegangan listrik untuk melakukan kerja pada motor listrik dapat diperoleh secara langsung melalui sumber listrik arus bolak-balik yang tersedia di dalam instalasi listrik bangunan.{{Sfn|Bagia dan Parsa|2018|p=28}}
=== Motor sinkron ===
Motor sinkron merupakan salah satu bagian dari [[Motor arus bolak-balik|motor AC]] dimana prinsip kerjanya jika kumparan stator atau armatur mendapatkan tegangan sumber bolak-balik (AC) 3 phasa, maka pada kumparan stator timbul fluks magnet putar. Kumparan stator menimbulkan gaya gerak listrik (GGL) jika fluks magnet putar ini setiap saat akan memotong kumparan. Fluks putar yang dihasilkan oleh arus bolak-balik tidak seluruhnya tercakup oleh kumparan stator. Dengan perkataan lain, pada kumparan stator timbul fluks bocor dan dinyatakan dengan hambatan armatur (Ram) dan reaktansi armatur (Xam). Kumparan rotor terletak antara kutub-kutub magnit KU dan KS yang juga mempunyai fluks magnet. Kedua [[Fluks magnetik|fluks magnet]] tersebut akan saling berinteraksi dan mengakibatkan rotor berputar dengan kecepatan putar rotor sinkron dengan kecepatan putar stator.{{Sfn|Bagia dan Parsa|2018|p=29}}
== Satuan pengukuran ==
Satuan pengukuran arus listrik yang digunakan secara [[Mancanegara|internasional]] adalah [[Ampere]]. Standar satuan ini pertama kali ditetapkan pada tahun 1893 bersama dengan satuan [[Ohm]] dan satuan [[Volt]]. Hasil akhir dari pertemuan internasional tersebut adalah penetapan nilai dari satuan Amper internasional. Amper internasional dijelaskan sebagai jumlah arus listrik secara konstan yang mampu melalui Iarutan [[perak nitrat]] dalam air yang sesuai dengan spesifikasi standar. [[Sedimentasi|Pengendapan]] perak dilakukan dalam kecepatan 0,001118 gram per detik. Pada tanggal 1 Januari 1948 ditetapkan sebuah standar baru yang menjadi standar absolut hingga saat ini. Dalam standar absolut ditetapkan bahwa satu Amper internasional sama dengan nilai dari 0,99835 amper absolut.<ref>{{Cite book|last=Poerwanto, Hidayati, J., dan Anizar|first=|date=2012|url=https://www.academia.edu/21745453/1917_Instrumentasi_dan_Alat_Ukur|title=Instrumen dan Alat Ukur|location=Yogyakarta|publisher=Graha Ilmu|isbn=978-979-756-360-8|pages=7|url-status=live}}</ref>
== Sumber ==
=== Generator arus bolak-balik ===
Arus bolak-balik dapat dihasilkan menggunakan generator listrik dengan frekuensi rendah. Frekuensi pembangkitan listrik arus bolak-balik tidak lebih dari 1 kHz. Prinsip pembangkitan arus bolak-balik dilakukan dengan memanfaatkan prinsip elektromagnetisme. Dua kutub medan magnet ditempatkan pada sebuah kumparan dengan liltan konduktor . Medan magnet dan kuat arus listrik bolak-balik yang dihasilkan didasarkan pada luas permukaan kumparan.{{Sfn|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996|p=176}}
== Bentuk ==
=== Gelombang sinus ===
Gelombang sinus merupakan bentuk arus bolak-balik yang paling sederhana. Arus berbentuk gelombang sinus dihasilkan oleh beragam jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai penggerak rotor generatornya. Jenis pembangkit ini diantaranya ialah [[pembangkit listrik tenaga air]], [[PLTU Batubara|pembangkit listrik tenaga uap batu bara]], [[Tenaga angin lepas pantai|pembangkit listrik tenaga angin]], dan [[pembangkit listrik tenaga nuklir]].{{Sfn|Abdullah|2017|p=483-484}}
== Bahaya ==
Arus bolak-balik dengan nilai hingga 10 Ampere tidak dapat membahayakan manusia selama tidak menyentuh dan mengalir ke tubuh. Sebaliknya, arus bolak-balik dengan rentang antara 10 hingga 100 rniliAmpere dan memiliki frekuensi rendah dapat menyebabkan kematian jika bersentuhan langsung dengan tubuh manusia. Ambang batas frekuenasi yang tidak membahayakan tubuh manusia ialah 10<sup>5</sup> Hz. Panas yang dihasilkan oleh arus listrik bolak-balik juga dapat menembus sedalam beberapa milimeter ke permukaan kulit dan merusaknya. Arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi dapat menghasilkan panas yang dapat merusak organ tubuh yang paling dalam.{{Sfn|Gertshen, Kneser dan Vogel|1996|p=193}}
== Referensi ==
<references />
== Daftar pustaka ==
# {{cite book|last=Abdullah|first=Mikrajuddin|date=|year=2017|url=https://firmanlaurensius.files.wordpress.com/2017/05/fisika-dasar-ii-mikrajuddin-abdullah-mei-2017.pdf|title=Fisika Dasar II|location=Bandung|publisher=Institut Teknologi Bandung|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Abdullah|2017}}|url-status=live}}
# {{cite book|last=Bagia, I. N., dan Parsa, I. M.|first=|date=|year=2018|url=https://www.researchgate.net/profile/I_Made_Parsa/publication/323986635_MOTOR-MOTOR_LISTRIK/links/5ac57efbaca2720544cf86b7/MOTOR-MOTOR-LISTRIK.pdf|title=Motor-motor Listrik|location=Bandung|publisher=CV. Rasi Terbit|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Bagia dan Parsa|2018}}|url-status=live}}{{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}}
# {{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}}
== Bacaan lebih lanjut ==
| |||