RANGKAIAN LISTRIK ARUS BOLAK-BALIK
Rangkaian listrik arus bolak-balik merupakan modul teori dan atau
praktikum yang memuat penerapan dari hukum-hukum kelistrikan, serta
memuat kajian atau teori dalam menganalisa rangkaian dalam arus
bolak-balik.
Rangkaian arus bolak-balik (AC) jika diterapkan pada hambatan (resistor) berfungsi sebagai pembatas arus listrik yang masuk atau menurunkan potensial listrik dalam rangkaian sehingga antara arus dan tegangan pada hambatan tersebut dengan arus dan tegangan pada sumber tidak mengalami perubahan fase yang artinya arus dan tegangan pada hambatan adalah sefase.
Gambar 1. Rangkaian Listrik Arus AC Secara Terapan
Gambar 2. Rangkaian Listrik Arus AC Secara Metode Analisis
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan rangkaian listrik pada arus AC yaitu:
1. Frekuensi dalam listrik AC
1. Frekuensi dalam listrik AC
Merupakan banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik.
2. Sudut Fase dan Beda Fase
Dalam rangkaian listrik arus bolak-balik sudut fase dan beda fase akan memberikan informasi tentang tegangan dan arus. Sedangkan beda fase antara tegangan dan arus pada listrik arus bolak-balik memberikan
informasi tentang sifat beban dan penyerapan daya atau energi listrik. Dengan mengetahui beda fase antara tegangan dan arus dapat diketaui sifat beban apakah resistif, induktif atau kapasitif.
informasi tentang sifat beban dan penyerapan daya atau energi listrik. Dengan mengetahui beda fase antara tegangan dan arus dapat diketaui sifat beban apakah resistif, induktif atau kapasitif.
3. Tegangan Efektif dan Arus Efektif Tegangan listrik arus bolak – balik yang diukur dengan multimeter menunjukan tegangan efektif.
Untuk lebih jelasnya bisa klik dibawah ini.
SENSOR DAN TRANDUSER
1) Pengertian sensor
Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.
Gambar 3. Macam-macam Bentuk Fisik Dari Sensor Thermocouple
2) Pemilihan Transduser
Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan lingkungan di sekitar pemakaian. Untuk itu dalam memilih transduser perlu diperhatikan beberapa hal di bawah ini:
1. Kekuatan, maksudnya ketahanan atau proteksi pada beban lebih.
2. Linieritas, yaitu kemampuan untuk menghasilkan karakteristik masukan-keluaran yang linier.
3. Stabilitas tinggi, yaitu kesalahan pengukuran yang kecil dan tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan.
4. Tanggapan dinamik yang baik, yaitu keluaran segera mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama.
5. Repeatability: yaitu kemampuan untuk menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama.
6. Harga. Meskipun faktor ini tidak terkait dengan karakteristik transduser sebelumnya, tetapi dalam penerapan secara nyata seringkali menjadi kendala serius, sehingga perlu juga dipertimbangkan. Diantara beberapa karakteristik transduser di atas, akan dibahas lebih mendalam tentang linieritas.
Gambar 4. Komponen Thermistor Sebagai Tranduser
3) Linieritas Transduser
Linieritas adalah suatu sifat yang penting dalam suatu transduser. Bila suatu transduser adalah linier, maka bila masukan menjadi dua kali lipat, maka keluaran – misalnya – menjadi dua kali lipat juga. Hal ini tentu akan mempermudah dalam memahami dan memanfaatkan transduser tersebut.
MEMASANG INSTALASI LISTRIK SEDERHANA
1. Persyaratan Instalasi Listrik
Maksud dan tujuan Persyaratan Umum Instalasi Listrik ini adalah untuk terselenggaranya dengan baik instalasi listrik. Peraturan ini lebih diutamakan pada keselamatan manusia terhadap bahaya sentuhan serta kejutan arus, keamanan instalasi listrik beserta perlengkapannya dan keamanan gedung serta isinya terhadap kebakaran akibat listrik. Persyaratan ini berlaku untuk semua instalasi arus kuat, baik mengenai perencanaan, pemasangan, pemeriksaan dan pengujian, pelayanan, pemeliharaan maupun pengawasannya. Persyaratan umum instalasi listrik ini tidak berlaku untuk :
a. Bagian dari instalasi listrik dengan tegangan rendah yang hanya digunakan untuk menyalurkan berita dan isyarat.
b. Bagian dari instalasi listrik yang digunakan untuk keperluan telekomunikasi dan pelayanan kereta rel listrik.
c. Instalasi listrik dalam kapal laut, kapal terbang, kereta rel listrik, dan kendaraan lain yang digerakkan secara mekanik.
d. Instalasi listrik dibawah tanah dalam tambang.
e. Instalasi listrik dengan tegangan rendah yang tidak melebihi 25 volt dan dayanya tidak melebihi 100 watt.
Ketentuan yang Terkait
Disamping Persyaratan Umum Instalasi Listrik ini, harus pula
diperhatikan ketentuan yang terkait dengan dokumen berikut :
a. Undang undang no. 1 tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja.
b. Undang-undang No. 15 tahun 1985 tentang Ketenagalistrikan.
c. Undang-undang No. 23 tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup.
d. Peraturan Pemerintah RI No. 10 tahun 1989 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga Listrik.
e. Peraturan Pemerintah No. 25 tahun 1995 tentang Usaha Penunjang Tenaga Listrik.
f. Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 01.P/40/M.PE/1990 tentang Instalasi Ketenagalistrikan.
g. Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 02.P/0322/M.PE/1995 tentang Standardisasi, Sertifikasi dan Akreditasi dalam Lingkungan Pertambangan dan Energi.
2. Syarat-Syarat Instalasi Listrik
Disamping Persyaratan Umum Instalasi Listrik dan peraturan mengenai kelistrikan yang berlaku, harus diperhatikan pula syarat-syarat dalam pemasangan instalasi listrik, antara lain:
a. Syarat ekonomis
Instalasi listik harus dibuat sedemikian rupa sehingga harga keseluruhan dari instalasi itu mulai dari perencanaan, pemasangan dan pemeliharaannya semurah mungkin, kerugian daya listrik harus sekecil mungkin. Jadi instalasi listrik harus direncanakan sesederhana mungkin agar alat-alat yang dipakai sedikit, mudah pemasangannya dan kerugian daya listrik harus sekecil mungkin.
b. Syarat keamanan
Instalasi listrik harus dibuat sedemikian rupa, sehingga kemungkinan timbul kecelakaan sangat kecil. Aman dalam hal ini berarti tidak membahayakan jiwa manusia dan terjaminnya peralatan dan benda-benda disekitarnya dari kerusakan akibat dari adanya gangguan seperti : gangguan hubung singkat, tegangan lebih, beban lebih dan sebagainya.
Agar instalasi listrik tidak membahayakan jiwa manusia, maka pemasangan instalasi tersebut harus memenuhi peraturanperaturan yang telah ditetapkan. Disamping itu untuk mengamankan instalasi listrik dari kerusakan-kerusakan akibat gangguan-gangguan seperti hubung singkat, beban lebih maupun tegangan lebih (akibat sambaran petir) maka pada instalasi tersebut dipasang alat-alat pengaman yang sesuai, misalnya sekering, pemutus daya, otomat dan pentanahan (grounding).
Gambar 5. Pemetaan Diagram Instalasi Listrik Pada Rumah Dengan Menggunakan Software Visio
3. Syarat keandalan (kelangsungan kerja)
Kelangsungan pengaliran arus listrik kepada konsumen harus terjamin secara baik. Jadi instalasi listrik harus direncana sedemikian rupa sehingga kemungkinan terputusnya atau terhentinya aliran listrik adalah sangat kecil. Jika masih tetap ada gangguan-gangguan yang terjadi yang mengakibatkan terhentinya aliran listrik maka gangguan tersebut harus mudah dan cepat diatasi/diperbaiki. Keandalan beban dapat dibagi menjadi beberapa tingkat yaitu :
a. Beban yang sangat memerlukan keandalan yang sangat tinggi karena terhentinya aliran listrik mungkin akan menyebabkan kematian atau kecelakaan.
c.Beban yang memerlukan keandalan yang amat tinggi, walaupun terhentinya aliran listrik tidak menyebabkan kematian pada manusia, tetapi menyebabkan kerusakan pada beban.
d. Beban yang apabila aliran listrik terhenti tidak begitu membahayakan dan merugikan.
Gambar 6. Contoh Pemasangan Instalasi Listrik di PLN
KOMPONEN PASIF
komponen pasif merupakan komponen elektronika yang bekerja ketika ada sumber energi seperti arus dan tegangan. yang dikelompokan kedalam kompoenen pasif adalah resistor, induktor dan kapasitor.
JENIS–JENIS RESISTOR
1. Resistor Tetap
Resistor tetap adalah resistor yang besarnya relatif tetap, biasanya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam. Resistor disebut juga dengan hambatan ataupun tahanan. Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik, pada mana karbonnya diuapkan. Biasanya pada kedua ujungnya dipasang tutup, dimana kawat-kawat penghubung dipasang. Kita mengenal dua pelaksanaan , yaitu dengan ujung-ujung kawat yang aksial dan radial. Nilainya hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan panjangnya lintasan karbon. Panjang lintasan karbon tergantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral.
Gambar 7. Komponen Resistor
2. Resistor Variabel
Resistor variabel disebut juga dengan potensiometer ataupun rheostat yaitu resistor yang besarnya hambatan dapat diubah-ubah. Potensiometer karbon mempunyai tiga sambungan, dua buah untuk ujung-ujungnya dan sebuah untuk penjalan, kadang-kadang terdapat juga sambungan ke empat yang gunanya untuk menghubungkan selubung potensiometer dengan tanah.
Gambar 8. Komponen Potensiometer
AKUMULATOR
Akumulator adalah alat untuk menyimpan energi listrik sehingga dapat digunakan pada tempat atau waktu yang lain sesuai dengan kebutuhan di tempat kerja.
Akumulator adalah alat untuk menyimpan energi listrik sehingga dapat digunakan pada tempat atau waktu yang lain sesuai dengan kebutuhan di tempat kerja.
Gambar 9. Konstruksi Akumulator Timah Hitam
Bagian-bagian akumulator timah hitam dan fungsinya adalah sebagai berikut:
1. Rangka, berfungsi sebagai rumah akumulator.
2. Kepala kutub positif, berfungsi sebagai terminal kutub positif.
3. Penghubung sel, berfungsi untuk menghubungkan sel-sel.
4. Tutup Ventilasi, berfungsi menutup lubang sel..
5. Penutup, berfungsi untuk menutup bagian atas akumulator.
6. Plat-plat, berfungsi sebagai bidang pereaktor.
7. Plat negatif, terbuat dari Pb, berfungsi sebagai bahan aktif akumulator.
8. Plat positif, terbuat dari PbO2, berfungsi sebagai bahan aktif akumulator.
9. Ruang sedimen, berfungsi untuk menampung kotoran.
10. Plastik pemisah, berfungsi untuk memisahkan plat positif dan negatif.
11. Sel-sel.
10. Plastik pemisah, berfungsi untuk memisahkan plat positif dan negatif.
11. Sel-sel.
Plat positif (PbO2) berwarna coklat, sedangkan plat negatif berwarna abu-abu. Plat positif berjumlah kurang satu dari jumlah plat-plat negatif.
PRINSIP KERJA AKUMULATOR TIMAH HITAM
Pada akumulator timah hitam terjadi proses elektrokimia yang bersifat reversible (dapat berbalikan) yaitu proses pengisian dan proses pengosongan. Setiap molekul cairan elektrolit asam sulfat (H2SO2) akan terurai menjadi ion positif hidrogen (2H+) dan ion negatif sulfat (SO4--). Tiap ion negatif sulfat akan bereaksi dengan katoda (Pb) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron.
Dua ion hidrogen (2H+) akan bereaksi dengan anoda (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan atom oksigen membentuk H2O (mokekul air). Pengambilan dan pelepasan elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara katoda (kutub negatif) dan anoda (kutub positif).
Dua ion hidrogen (2H+) akan bereaksi dengan anoda (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan atom oksigen membentuk H2O (mokekul air). Pengambilan dan pelepasan elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara katoda (kutub negatif) dan anoda (kutub positif).
Proses kimia di atas dapat dirumuskan sebagai berikut :
PbO2 + Pb + 2H2SO4 ——————> PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
(sebelum pengosongan) (setelah pengosongan)
Proses kimia ini terjadi dalam proses pengosongan akumulator timah hitam atau pada saat akumulator melayani beban. Setelah proses pengosongan, kedua plat negatif dan plat positif menjadi timah sulfat (PbSO4) dan cairan elektrolitnya menjadi cair (H2O), sehingga berat jenisnya akan berkurang. Setelah mengalami pengosongan, agar dapat dipakai melayani beban maka akumulator harus diisi lagi dengan dialiri arus listrik DC. Pada proses pengisian akumulator dapat dirumuskan sebagai berikut:
PbSO2 + PbSO4 + 2H2O ——————> PbO2 + Pb + 2H2SO4
Setelah proses pengisian, berat jenis cairan elektrolit akumulator akan bertambah besar. Berat jenis larutan asam sulfat (asam belerang) H2SO4 sebelum pengisian adalah 1,190 gr/cm3 pada temperatur 15 oC (59 oF). Setelah diisi penuh berat jenis elektrolitnya (asam sulfat) antara 1,205 – 1,215 gr/cm3.
Alat untuk mengukur berat jenis suatu larutan disebut hidrometer. Cara menggunakan hidrometer adalah dengan mencelupkan ujung pipa kacanya ke dalam larutan yang akan diukur berat jenisnya, kemudian dengan menekan bola karet dan kemudian melepaskannya, maka sejumlah larutan akan masuk ke dalam pipa kaca. Dengan demikian pelampung akan melayang dalam cairan dan besarnya berat jenis larutan tersebut sama dengan angka yang tepat terlihat pada permukaan larutan.
0 komentar:
Posting Komentar