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
Posting Komentar