Arus Bolak Balik

BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang
Kebutuhan manusia akan energi banyak ditopang oleh energi listrik. Hal ini dapat dilihat dari kegiatan sehari-hari yang banyak menggunakan tenaga listrik, seperti lampu, alat-alat rumah tangga dari elektronik serta mesin-mesin dipabrik.listrik dihasilkan dari sumber energi listrik atau pembangkit energi listrik yang lazim disebut generator. Dari sumbernya, energi listrik disalurkan atau ditransisikan kepada konsumen, menggunakan kawat penghantar atau kawat transisi yang panjangnya bias mencapai ratusan kilometer.
Ditinjau dari sifat alirannya  listrik dibedakan antara listrik arus searah dan arus bolak balik. Arus bolak balik (alternating carrent) atau AC merupakan arus dengan tegangan yang berubah tanda secara berulang. Listrik PLN menggunakan arus bolak balik berbentuk gelombang sinusoidal.
Isyarat yang diproses dalam elektronika banyak berupa arus bolak balik dengan berbagai bentuk gelombang. Akan tetapi bentuk gelombang yang dasar adalah bentuk sinusoidal. Oleh karena itu menurutt dalil fourier hambir semua bentuk gelombang dapat diuraikan dalam bentuk deret fourier menggunakan bentuk gelombang sinusoidal.
Ada beberapa cara dalam membahas arus bolak balik. Yang paling umum adalah metode fungsi eksponensial kompleks. Dengan cara ini aturan yang digunakan pada arus searah tetap berlaku, asalkan digunakan fasor kompleks. Cara kompleks ini biasanya digunakan  pada rangkain RLC seri dan pararel dengan tekanan pada pengertian factor kualitas (Q).



1.2  Rumusan Masalah

Dalam penulisan makalah ini berdasarkan latar belakang diatas, kami mencoba memaparkan beberapa masalahan, antara lain:
1.      Apakah pengertian dari Arus Bolak Balik?
2.      Jelaskan Rangkaian Arus Bolak Balik?
3.      Jelaskan Apa Yang Dimaksud Rangkaian RLC?
1.3 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini antara lain :
1.      Mengetahui dan memahami Arus Bolak Balik
2.      Mengetahui dan memahami Rangkaian Arus Bolak Balik.
3.      Mengerti Rangkaian RLC.



BAB II
PEMBAHASAN
2.1  Pengertian Arus Bolak-balik
Arus bolak-balik (AC/alternating current) 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). 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.
Pada tahun 1835, Hippolyte Pixii membuat altenator pertama (pembangkit arus bolak balik). Pixii membuat alat tersebut dengan putaran magnit. Namun pada era ini semua orang berfokus pada pembuatan arus listrik satu arah (DC) jadi penemuan ini tidak begitu sukses pada jaman ini. Pengelolahan Arus bolak balik dimulai pada tahun 1882. Pada dekade ini banyak sekali penemuan yang bersangkutan dengan listrik dari penemu-penemu ternama seperti Thomas Alpha Edisson dan Nikola Tesla. Teknologi pembangkit arus listrik bolak balik (AC) mula-mula dibuat pertama kali oleh Sabastian Ferranti dengan Lord Kelvin. Ini termasuk dengan pembuatan transformer mula-mula.
Sistem arus listrik bolak balik di buat di Great Barrington, Massachusetts oleh William Stanley yang di support oleh Westinghouse. Nikola Tesla juga memulai penjualan sistem listrik bolak baliknya di New York, namun gagal karena new york telah mengadopsi sistem litrik satu arah. Pada tahun 1887 C.S. Bradley membuat generator bolak balik 3 fase. Ini adalah alat yang membuat arus listrik bolak balik lebih efisien dan bisa dipakai jaman sekarang. Pada tahun 1900 generator bolak balik 3 fase menjadi prinsip dasar sumber tenaga listrik di dunia.

2.2  Tegangan dan Arus Bolak Balik
a)      Arus bolak balik (AC = Alternating current) adalah arus yang besar dan arahnya selalu berubah-ubah secara periodik.
b)      Tegangan bolak balik adalah tegangan yang besar dan arahnya selalu berubah ubah secara periodik.
c)      Besarnya arus dan tegangan bolak balik diukur dengan ampermeter dan voltmeter AC
d)     Arus dan tegangan yang ditunjukkan merupakan harga efektifnya bukan harga maksimummya.
Bentuk Tegangan Dan Arus Bolak Balik
Listrik bolak balik dihasilkan oleh generator listrik bolak balik / generator AC
Generator adalah alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik

Prinsip dasar generator arus bolak balik adalah sebuah kumparan berputar dengan kecepatan sudut  yang berada di dalam medan magnet
 Generator menghasilkan tegangan dan arus listrik induksi yang berbentuk sinusoidal
Generator pembangkit tegangan bolak balik disebut alternator

Perbedaan generator AC dan generator DC terletak pada cincin gesernya.
a)      Pada generator AC, cincin gesernya tetap (ada 2 cincin) sehingga bersinggungan dengan rotor secara bergantian dan menghasilkan GGL induksi ke segala arah,
b)      Pada generator DC , cincin gesernya dibelah menjadi 2 sehingga yang bersinggungan dengan rotor tidak mengalami perubahan dan menghasilkan GGL induksi ke satu arah.


2.3  Alat Ukur Arus Dan Tegangan Bolak Balik

  a)      Voltmeter AC dan ampermeter AC dapat digunakan untuk mengukur tegangan efektif dan arus efektif khusus untuk arus bolak balik.
   b)      Pemasangan voltmeter AC secara paralel terhadap yang diukur.  
   c)      Pemasangan amperemeter AC secara seri terhadap yang diukur
  d)     Avometer/multimeter/multitester adalah alat ukur yang merupakan gabungan dari pengukur beberapa besaran yaitu kuat arus, tegangan dan hambatan.
   e)      Untuk mengukur nilai sesaat dan nilai maksimum dapat digunakan osiloskop.
   f)       Osiloskop merupakan alat yang langsung menampilkan bentuk arus tegangan terhadap waktu.

2.4 Rangkaian RLC
Rangkaian penting dalam rangkaina arus bolak balik ialah rangkaian RLC seri dan parallel.
1.      Resonansi RLC-Seri
Sebuah rangkaian yang terdiri atas hambatan, induktansi, dan kapasitor yang terhubung secara seri dan dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan yang berubah terhadap waktu vs (t) seperti pada gambar.kita mulai dengan menganalisis arus yang mengalir pada rangkaian.
Pada rangkain RLC seri adalah rangkain yang terdiri atashambatan inductor dan kapasitor yang disusun secara seri seperti pada gambar 5 kemudian rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik
2.       Impedensi rangkaian RLC seri
Hambatan total karena pengaruh resistor R, inductor XL, dan kapasitor XC dalam rangkaian arus bolak balik dapat diganti dengan sebuah hambatan pengganti yang disebut impedansi (Z) sehingga akan berlaku hubungan
V = V = I Z
cara mengetahui frekuensi resonansi dari sebuah rangkaian, dengan mengubah-ubah frekuensi yang dihasilkan oleh sebuah generator, anda dapat menetukan frekuensi resonansi dari rangkaian dengan cara frekuensi  generator diubah-ubah mulai dari nilai terkecil, kemudian secara perlahan-lahan dinaikkan sambil mengamati arus yang terbaca pada amperemeter.
Arus akan membesar dan akhirnya akan mengecil. Pada arus mencapai nilai maksimum, frekuensi pada rangkaian itu merupakan frekuensi resonansi.
Banyak peralatan elektronik memerlukan rangkaian resonans. Diruang sekitar anda,merambat berbagai gelombang radio dan gelombang televise dengan berbagai macam frekuensi. Agar pesawat radio atau televise dapat menerima satu macam frekuensi, dibutuhkan sebuah rangkaian resonansi yang frekuensi resonansinya dapat diubah-ubah.
Rangkaian semacam ini disebut rangkaian penala. Pengubahan freuensi resonansi biasanya dilakukan dengan menggunakan kapasitor yang kapasitasnya dapat diubah-ubah, disebut kapsitor variable.

      2.5  Daya Dalam Rangkaian AC
Jika sebuah induktor dialiri arus listrik bolak balik, pada inductor akan timbul medan magnetic. Untuk menimbulkan medan magnetik ini dibutuhkan energi yang kemudian akan tersimpang didalam medan magnetic. Jika arus listriknya dihentikan, medan magnetic akan hilang.
Bersamaan dengan itu, energy yang tersimpan didalam medan magnetik pun akan berubah kembali menjadi energy listrik. Oleh karena inductor dialiri arus bolak balik, akan terjadi perubahan energy berulang ulang secara periodic dari energy listrik ke medan magnetikdan sebaliknya dari medan magnetic ke energy listrik.
Peristiwa yang sama dapat terjadi pada kapasitor. Ketika kasitor dihubungkan dengan tegangan listrik, di dalam kapasitor timbul medan listrik. Untuk menimbulkan medan listrik ini dibutuhkan energy yang bersal dari tegangan listrik. Jika tegangan listriknya diputuskan, medan listrik di dalam kapasitor juga akan menghilang dan energy yang tersimpan didalamnya akan kembali ke rangkaian dalam bentuk arus listrik sesaat. Oleh karena kapasitor dihubungkan dengan tegangan bolak balik, akan terjadi terjadi peristiwa perubahan energy secara periode.
Jadi inductor murni dan kapasitor murni yang ada didalam rangkaian arus bolak balik tidak menghabiskan energy listrik karena yang sebenarnya terjadi adalah perubahan secara berulang energy listrik dari rangkaian kemedan magnet atau medan listrik.



BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Arus bolak balik sangat penting dalam kehidupan kita. Dalam perkembangannya arus bolak balik bisa digunakan sebagai generator. Dalam generator tersebut ada yang membedakan antara arus AC dan DC. Mahasiswa diharapkan bisa menerapkan arus bolak balik ini dalam kehidupan sehari-hari. Tranfomator juga menggunakan sistem arus bolak balik.
3.2 Saran
Kami sebagai penulis sangat menyadari bahwa terdapat kesalahan-kesalahan penulisan dalam makalah Arus Bolak Balik. Oleh karena itu, kami sebagai penulis mengharapkan tanggapan berupa kritik dan saran yang membangun. Sehingga sebagai penulis dapat membuat makalah yang lebih baik kedepannya.



DAFTAR PUSTAKA

Sudirham, S. (2012).
Analisis Rangkaian Listrik. Analisis Rangkaian Listrik , Jilid-1.
yuliusekajuhana. (2011, Agustus 28).
 Alat ukur kelistrikan dan kegunaannya. Retrieved Maret 2018, from yuliusekajuhana.wordpress.com: http://yuliusekajuhana.wordpress.com/2011/08/28/alat-ukur-dan-penggunaannya/


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Logika Proposisional

Kalimat Berkuantor

Hardware, Software, dan Brainware