www.wikidata.id-id.nina.az
Arus bolak balik adalah arus listrik yang memiliki arah arus yang berubah ubah secara bolak balik Sifat arus bolak balik berbeda dengan arus searah yang arah arusnya tidak berubah ubah terhadap waktu Bentuk gelombang dari arus bolak balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida sehingga memungkinkan pengaliran energi secara efisien Arus bolak balik juga dapat mengalir dalam bentuk gelombang segitiga atau bentuk gelombang segi empat 1 Secara umum penyaluran listrik arus bolak balik dari sumber listrik menuju ke kantor kantor atau rumah rumah penduduk Arus bolak balik juga dialirkan sebagai sinyal sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel Di dalam aplikasi aplikasi ini tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak balik tersebut 1 Diagram arus bolak balik garis hijau dan arus searah garis merah Lampu lampu kota yang dilihat dari kamera yang bergerak Listrik arus bolak balik menyebabkan lampu berkelip kelip yang membuat garis terlihat menjadi bintik bintik Daftar isi 1 Sejarah penggunaan 2 Sumber 2 1 Generator arus bolak balik 3 Bentuk 3 1 Gelombang sinus 4 Satuan pengukuran 5 Perumusan 5 1 Tegangan listrik 5 2 Daya listrik 5 3 Daya getar 5 4 Tegangan rata rata 6 Frekuensi 7 Penerapan praktis 7 1 Motor listrik arus bolak balik 7 1 1 Motor induksi 7 1 2 Motor sinkron 7 2 Transformator 7 2 1 Kendali motor arus bolak balik 7 2 2 Strukur transformator 8 Bahaya 9 Referensi 10 Daftar pustaka 11 Bacaan lebih lanjutSejarah penggunaan SuntingPada tahun 1835 Hippolyte Pixii membuat pembangkit listrik arus bolak balik yang pertama Pixii membuat alat tersebut dengan putaran magnet Hingga tahun 1822 pembangkit listrik arus bolak balik yang dibuat oleh Pixii tidak menarik perhatian para ilmuwan karena desain pembangkit listrik difokuskan pada pembangkit listrik arus searah Kajian tentang arus bolak balik baru dimulai pada tahun 1882 dengan perkembangan yang pesat Berbagai penemuan yang bersangkutan dengan listrik arus bolak balik dilakukan oleh para ilmuwan kelistrikan seperti Thomas Alva Edison dan Nikola Tesla Sebastian Ferranti dan Lord Kelvin akhirnya menciptakan teknologi pembangkit listrik arus bolak balik dan transformator yang paling awal 2 Sistem arus listrik bolak balik pertama kali dibuat di Great Barrington Massachusetts oleh William Stanley Pembuatan sistem arus bolak balik ini didukung oleh Westinghouse Di saat yang bersamaan Nikola Tesla juga memulai penjualan desain sistem listrik arus bolak balik di New York Saat itu New York telah mengadopsi sistem listrik arus searah sehingga penjualan sistem arus bolak balik menjadi gagal Pada tahun 1887 C S Bradley membuat generator arus bolak balik 3 fasa yang merupakan alat yang membuat arus listrik bolak balik lebih efisien sehingga dipakai sampai masa kini Pada tahun 1900 generator bolak balik 3 fasa telah menjadi prinsip dasar sumber tenaga listrik di dunia 3 Penggunaan arus bolak balik mengalami perkembangan teknologi yang pesat serta kemudahan listrik arus bolak balik dalam transmisi tenaga listrik dan distribusi tenaga listrik menjadikan arus bolak balik menjadi pesaing dari arus searah Penyaluran tenaga listrik arus searah yang dimulai pada akhir abad ke 19 Masehi oleh Thomas Alva Edison kemudian digantikan oleh arus bolak balik 3 Sumber SuntingGenerator arus bolak balik Sunting 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 4 Bentuk SuntingGelombang sinus Sunting 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 pembangkit listrik tenaga uap batu bara pembangkit listrik tenaga angin dan pembangkit listrik tenaga nuklir 5 Satuan pengukuran SuntingSatuan pengukuran arus listrik yang digunakan secara 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 larutan perak nitrat dalam air yang sesuai dengan spesifikasi standar 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 6 Perumusan SuntingTegangan listrik Sunting nbsp A sine wave over one cycle 360 The dashed line represents the Root mean square RMS value at about 0 707Adanya arus bolak balik berarti tegangan listrik tersebut juga bolak balik Tegangan listrik bolak balik bisa direpresentasikan dengan formula ini v t V p e a k sin w t displaystyle v t V mathrm peak cdot sin omega t nbsp Dimana V p e a k displaystyle displaystyle V rm peak nbsp adalah puncak tegangan listrik unit volt w displaystyle displaystyle omega nbsp adalah frekuensi sudut unit radians per detik Frekuensi sudut bisa disambungkan dengan frekuensi biasa f displaystyle displaystyle f nbsp unit hertz yang direpresentasikan dengan putrana per detik dengan menggunakan formula w 2 p f displaystyle displaystyle omega 2 pi f nbsp t displaystyle displaystyle t nbsp adalah waktu unit detik Jumlah puncak ke puncak tekanan bolak balik direpresentasikan dengan perbedaan antara puncak positif ke puncak negatif tekanan puncak ke puncak bisa ditulis dengan hubungan Gagal mengurai SVG MathML dapat diaktifkan melalui plugin peramban Respons tak sah Math extension cannot connect to Restbase dari peladen http localhost 6011 id wikipedia org v1 displaystyle V rm pp or V P P displaystyle V rm P P nbsp yang bernilai V p e a k V p e a k 2 V p e a k displaystyle V rm peak V rm peak 2V rm peak nbsp Daya listrik Sunting Artikel utama AC power Hubungan antara daya listrik dan tegangan listrik bolak balik bisa direpresentasikan dengan P v 2 R displaystyle P frac v 2 R nbsp di mana R displaystyle R nbsp adalah hambatan muatan Dibandingkan dengan menggunakan hubungan P displaystyle P nbsp Lebih efektif jika menggunakan hasil tengah tengah bila mana hasil tengah tengah bisa didapatkan di manapun Jadi daya bolak balik bisa direpresentasikan oleh hasil tegangan rata rata ditulis dengan V r m s displaystyle V rm rms nbsp menjadi P t i m e a v e r a g e d V 2 r m s R displaystyle P rm time averaged frac V 2 rm rms R nbsp Daya getar Sunting v t V p e a k sin w t displaystyle v t V mathrm peak sin omega t nbsp i t v t R V p e a k R sin w t displaystyle i t frac v t R frac V mathrm peak R sin omega t nbsp P t v t i t V p e a k 2 R sin 2 w t displaystyle P t v t i t frac V mathrm peak 2 R sin 2 omega t nbsp Menggunakan Identitas trigonometri tenaga osilasi menjadi dua kali lipat frekuensi oleh tekanan listrik sin 2 x 1 cos 2 x 2 displaystyle sin 2 x frac 1 cos 2x 2 nbsp Tegangan rata rata Sunting Untuk tegangan sinusoidal V r m s 1 T 0 T V p k sin w t ϕ 2 d t V p k 1 2 T 0 T 1 cos 2 w t 2 ϕ d t V p k 1 2 T 0 T d t V p k 2 displaystyle begin aligned V mathrm rms amp sqrt frac 1 T int 0 T V pk sin omega t phi 2 dt amp V pk sqrt frac 1 2T int 0 T 1 cos 2 omega t 2 phi dt amp V pk sqrt frac 1 2T int 0 T dt amp frac V pk sqrt 2 end aligned nbsp Faktor Gagal mengurai SVG MathML dapat diaktifkan melalui plugin peramban Respons tak sah Math extension cannot connect to Restbase dari peladen http localhost 6011 id wikipedia org v1 displaystyle sqrt 2 adalah faktor crest yang berbeda di fungsi yang berbeda Untuk triangle waveform V r m s V p e a k 3 displaystyle V mathrm rms frac V mathrm peak sqrt 3 nbsp Untuk square waveform V r m s V p e a k displaystyle displaystyle V mathrm rms V mathrm peak nbsp Untuk waveform dasar v t displaystyle v t nbsp dengan period T displaystyle T nbsp V r m s 1 T 0 T v t 2 d t displaystyle V mathrm rms sqrt frac 1 T int 0 T v t 2 dt nbsp Frekuensi SuntingFrekuensi sistem listrik berbeda beda di negara yang berbeda tetapi biasanya berkisar di antara 50 60 Hertz Beberapa negara seperti Jepang mempunyai dua frekuensi listrik yang berbeda yaitu 50 Hz dan 60 Hz tergantung dengan pembangkit listrik yang dipakai Frekuensi yang berkisar antara 50 60 Hz dipilih dengan alasan yang cukup masuk akal Arus listrik dengan frekuensi rendah membuat pemakai listrik dengan motor elektrik lebih mudah Terlebih dengan aplikasi yang berhubungan dengan traksi dari komutator seperti di kasus rel kereta Namun dengan memakai frekuensi yang rendah akan terlihat kedipan di lampu yang sangat mengesalkan apalagi di lampu incandescent Penerapan praktis SuntingMotor listrik arus bolak balik Sunting Motor listrik 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 Stator merupakan tempat berputarnya rotor sedangkan rotor merupakan komponen listrik yang berputar untuk memutar poros motor Motor listrik arus bolak balik mengatasi kelemahan motor arus searah yaitu kecepatan yang sulit dikendalikan Motor arus bolak balik dilengkapi dengan sebuah penggerak yang bernama frekuensi variabel yang berfungsi untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan penggunaan daya listrik 7 Motor induksi Sunting Sistem kelistrikan modern dimulai ketika motor induksi menggunakan arus bolak balik Penggunaan arus bolak balik pada motor induksi dilakukan pertama kali oleh Nikola Tesla 8 Arus bolak balik menjadi penggerak dari rotor pada motor arus bolak balik Rotor terletak di bagian dalam motor dan merupakan bagian yang dapat berputar Perputaran rotor terjadi karena adanya torsi yang bekerja pada porosnya Torsi dihasilkan oleh medan magnet yang berputar akibat arus bolak balik 9 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 10 Motor sinkron Sunting Motor sinkron termasuk dalam motor listrik yang menggunakan sumber arus listrik bolak balik Cara kerja motor dimulai dari pemberian tegangan pada kumparan stator dengan sistem 3 fasa Pemberian tegangan menghasilkan fluks magnet putar dan menimbulkan gaya gerak listrik pada kumparan stator Perputaran secara terus menerus meghasilkan fluks magnet putar yang memotong kumparan setiap saat Fluks putar yang dihasilkan oleh arus bolak balik tidak seluruhnya dihasilkan pada kumparan stator Pada kumparan stator timbul fluks bocor yang dinyatakan dengan hambatan armatur dan reaktansi armatur Kumparan rotor terletak antara kutub magnet utara dan kutub magnet selatan sehingga mempunyai fluks magnet Kedua fluks magnet tersebut akan saling berinteraksi dan mengakibatkan rotor berputar Perputaran rotor sama dengan kecepatan pemberian fluks magnet putar dari stator 9 Transformator Sunting Transformator atau trafo merupakan salah satu alat yang memiliki prinsip kerja mampu mengkonversi dari arus bolak balik ke arus searah dengan cara memindahkan tenaga listrik arus bolak balik antar dua lilitan kawat atau lebih melalui induksi elektromagnetik Prinsip transformator ini membuat transformator menjadi salah satu alat yang mempunyai keunggulan dari alat lain 11 Kendali motor arus bolak balik Sunting Dalam kendali motor arus bolak balik transformator berperan untuk mengurangi tegangan pada terminal motor selama periode percepatan cara ini dinamakan pengasutan autotransformator Motor arus bolak balik membutuhkan arus mula yang sangat besar sehingga dibutuhkan suatu cara agar motor ini mampu bekerja secara efektif dan efesien Selama pengasutan dengan pereduksian tegangan motor itu terhubung ke tap tap pada autotransformator Tegangan mulai yang rendah membuat motor tersebut menarik arus listrik yang lebih sedikit dan menghasilkan torsi yang lebih sedikit dibandingkan jika ia terhubung langsung dengan tegangan jala jala Perpindahan tegangan dapat diatur pada suatu relai jika perpindahannya mengalami pengurangan tegangan tegangan total Suatu relai yang sensitif terhadap arus mungkin digunakan untuk mengendalikan perpindahan untuk memperoleh percepatan aru secara terbatas 12 Strukur transformator Sunting nbsp Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah d ϕ ϵ d t displaystyle delta phi epsilon times delta t nbsp dan rumus untuk ggl induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah ϵ N d ϕ d t displaystyle epsilon N frac delta phi delta t nbsp Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama maka d ϕ d t V p N p V s N s displaystyle frac delta phi delta t frac V p N p frac V s N s nbsp Dengan menyusun ulang persamaan akan didapat V p V s N p N s displaystyle frac V p V s frac N p N s nbsp Dari rumus rumus di atas didapat pula V p I p V s I s displaystyle V p I p V s I s nbsp Dengan kata lain hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder Bahaya SuntingArus 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 frekuensi yang tidak membahayakan tubuh manusia ialah 105 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 13 Referensi Sunting a b Ponto 2018 hlm 51 Ponto 2018 hlm 51 52 a b Ponto 2018 hlm 52 Gertshen Kneser dan Vogel 1996 hlm 176 Abdullah 2017 hlm 483 484 Poerwanto Hidayati J dan Anizar 2012 Instrumen dan Alat Ukur Yogyakarta Graha Ilmu hlm 7 ISBN 978 979 756 360 8 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Bagia dan Parsa 2018 hlm 5 Elshabrina 2016 Buku Pintar Tokoh Penemu Paling Hebat di Dunia PDF Yoyakarta Cemerlang Publishing hlm 88 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan pranala nonaktif permanen a b Bagia dan Parsa 2018 hlm 29 Bagia dan Parsa 2018 hlm 28 Bagia dan Parsa 2018 hlm 67 Bagia dan Parsa 2018 hlm 77 Gertshen Kneser dan Vogel 1996 hlm 193 Daftar pustaka SuntingAbdullah Mikrajuddin 2017 Fisika Dasar II PDF Bandung Institut Teknologi Bandung Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Bagia I N dan Parsa I M 2018 Motor motor Listrik PDF Bandung CV Rasi Terbit Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Gertshen C Kneser H O dan Vogel H 1996 Fisika Listrik Magnet dan Optik PDF Jakarta Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa ISBN 979 459 693 0 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Ponto Hantje 2018 Dasar Teknik Listrik PDF Sleman Deepublish ISBN 978 623 7022 93 0 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Bacaan lebih lanjut SuntingWillam A Meyers History and Reflections on the Way Things Were Mill Creek Power Plant Making History with AC IEEE Power Engineering Review February 1997 pp 22 24 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Arus bolak balik amp oldid 23224537