Dasar Ilmu Listrik

Ø Sekilas Tentang Listrik

       Listrik merupakan salah satu penemuan yang memengaruhi kehidupan kita, Penggunaan akan listrik di era globalisasi ini sangatlah penting. Begitu pentingnya hampir tidak ada sebuah kegiatan yang dilakukan tanpa bantuan listrik. Listrik yang awal mulanya digunakan sebagai media penerangan jalan, memasak makanan, dan menyalakan beberapa perangkat elektronik. Saat ini penggunaanya pun meluas di bidang medis, temuan perangkat alat pacu jantung, defibrillator, serta ECCT( electro capacitive cancer treatment ) merupakan bukti bahwa listrik saat ini akan meluas penggunaannya di segala aspek kehidupan.

        Dalam perkembangannya, banyak ilmuwan yang telah menyumbangkan pemikirannya tentang listrik. Namun yang paling dikenal dan paling populer dalam sejarah kelistrikan adalah seorang berkebangsaan Inggris yang bernama Michael Faraday (lahir tahun 1791 M), yang telah banyak menciptakan temuannya serta mengemukakan teori-teori tentang ilmu pengetahuan yang dikenal sampai sekarang. Salah satunya tentang pengaruh elektro magnetik terhadap pembangkitan energi listrik yang disebut dengan Hukum Faraday (ditemukan tahun 1831 M).

Ø Bagaimana Listrik Itu Dibuat ?

      Pertama, untuk menghasilkan listrik, Kita memerlukan sumber bahan bakar. Bahan bakar Tersebut terbagi menjadi dua yaitu bahan bakar terbaharukan (renewable energy) dan bahan bakar fosil atau tidak terbaharukan. Sumber energi terbaharukan meliputi energi angin, matahari, air, dll , sedangkan bahan bakar tidak terbaharukan meliputi batu bara, gas alam, maupun minyak bumi.

       Terlepas dari bahan bakar yang dipilih, sebagian besar generator mamiliki prinsip kerja yang sama, Pada prinsipnya generator/alternator berfungsi mengubah energi mekanis (gerak) menjadi energi listrik. Prinsip kerja dari sebuah generator sesuai dengan hukum faraday , mula mula kita aliri arus listrik pada slip ring rotor generator untuk membangkitkan medan magnet pada rotor (eksitasi), setelah itu rotor yang diputar oleh turbin akan membangkitkan tegangan listrik pada kumparan.

Berikut ini merupakam diagram blok proses perubahan bahan bakar menjadi energi listrik pada sebuah pembangkit :

                              

ØKonsep dasar kelistrikan
  
    Secara umum, listrik terbagi menjadi dua bentuk yaitu :

a.       Listrik bolak balik ( AC/Alternating Current )

b.      Listrik searah ( DC/Direct Current )

-          Sebuah peralatan listrik dapat dioperasikan menggunakan salah satu sumber AC ataupun DC. Pada hakikatnya sember bolak balik (AC) dan sumber searah (DC) memiliki kelebihan dan kekurangannya masing masing.

-          Sebuah rangkaian listrik pastinya tidak terlepas dari tiga besaran dasar, diantaranya :

a.       Voltage (Volt)/ Tegangan

Tegangan didefinisikan sebagai perbedaan potensial listrik yang menyebabkan elektron mengalir.

b.      Ampere(Amps)/ Arus

Arus didefinisikan sebagai aliran elektron dan diukur dalam ampere.

c.       Resistance(Ohms)/Hambatan

Perlawanan didefinisikan sebagai oposisi terhadap aliran elektron dan diukur dalam ohm.

-          Ketiga besaran tersebut saling keterkaitan satu sama lain dalam hukum Ohm, Ketiga hubungan V, I, dan R diantaranya :

-          V = I × R (Hukum Ohm)

a.       Power atau Daya

Daya listrik didefinisikan sebagai kecepatan aliran energi listrik pada satu titik jaringan listrik tiap satu satuan waktu. Dengan satuan watt atau Joule per detik dalam SI, daya listrik menjadi besaran terukur adanya produksi energi listrik oleh pembangkit, maupun adanya penyerapan energi listrik oleh beban listrik. 

Pada rangkaian DC, daya merupakan hasil dari tegangan dan arus pada sebuah rangkaian. Satuan daya pada rangkaian listrik adalah Watt, dimana dirumuskan sebagai :

                  P = V.I , dimana

P = Daya, V = Tegangan, dan I = Arus

Pada rangkaian AC ( Alternating Current ), rumus data tersebut hanya berlaku untuk beban yang sifatnya resistif murni. Secara umum daya pada sistem bolak balik terbagi menjadi tiga, diantaraya :

a.       Daya Semu            c. Daya Reaktif

b.      Daya Nyata

Berikut ini merupakan persamaan rumus dari daya semu, daya nyata, dan daya reaktif,

Daya semu    >>   V x I ( Satuan VA )

Daya nyata    >>   V x I cos @ ( Satuan WATT )

Daya Reaktif >>   V x I sin @ ( Satuan VAR )
              Selain itu, pada rangkaian AC ( alternating current ) kita akan mengenal istilah faktor daya. Apa itu faktor daya? Faktor daya dapat didefinisikan sebagai rasio antara daya daya nyata ( Watt ) terhadap daya semu ( VA ). Nilai maksimum pada faktor daya yaitu 1 atau bernilai 100 %, hal ini terjadi ketika beban pada sistem tersebut bersifat resistif.

Ø Tipe Rangkaian

              Secara umum ada dua tipe rangkaian pada kelistrikan, yaitu rangkaian tersusun secara seri dan tersusun secara paralel.

>>- Rangkaian yang  tersusun secara seri memiliki nilai arus yang sama namun beda potensial atau tegagan yang berbeda pada setiap elemennya.

>>- Sedangkan rangkaian tersusun secara paralel memiliki nilai beda potensial atau tegangan yang sama, namun memiliki nilai arus yang berbeda dari setiap komponennya. Berikut ini merupakan gambar yang merepresentasikan rangkaian tersusun seri dan paralel.

Rangkaian Paralel

Rangkaian Seri

Ø  Sekian tulisan pada postingan kali ini terkait dasar sistem kelistrikan, semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembaca sekalian. Terima Kasih.