TEORI DASAR LISTRIK : Arus Searah (Direct Current, DC)

Menurut wikipedia, Arus searah adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah battery (termasuk aki dan Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semi-konduktor, isolator, dan ruang hampa udara.

Arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif (-) ke kutub positif (+). Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang “tampak” mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Generator Arus Searah

Adalah mesin pengubah energi mekanik menjadi energi listrik, sedangkan penggerak dari generator yaitu prime mover yang dapat berbentuk turbin air, uap, mesin diesel dll.

Prinsip kerjanya adalah berdasarkan hukum Faraday di mana konduktor memotong medan magnit dan emf atau induksi yang akan menimbulkan beda tegangan dan adanya komutator yang terpasang pada sumbu generator maka pada terminal generator akan terjadi tegangan searah.

Battery atau Accumulator

Battery atau accumulator adalah sebuah sel listrik yang di dalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (dapat berkebalikan) dengan efisiensinya yang tinggi. Proses elektrokimia reversibel, adalah di dalam battery berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (proses pengosongan/pemakaian battery), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia (isi ulang) yaitu pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda dengan cara melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan di dalam sel.
Setiap sel battery ini terdiri dari dua elektroda yang berlainan, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif yang ada di dalam suatu larutan kimia.

Baca juga :  Daftar Tarif Listrik per KWH Terbaru 2022

Baterai (Battery) merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Hampir semua alat-alat elektronik ataupun listrik yang biasa kita temui dalam kehidupan sehari-hari menggunakan battery. Mulai dari televisi, komputer, handphone, senter dan lain sebagainya menggunakan battery sebagai sumber listriknya. Macam-macam battery sebenarnya banyak sekali kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Namun bila melihat dari umur penggunaanya, maka kita biasa menemui dua jenis battery yaitu battery sekali pakai (single use) dan juga battery isi ulang (rechargeable). Kedua jenis tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Battery Primer / Sekali Pakai (Single Use)

Battery Primer/sekali pakai merupakan salah satu jenis battery yang banyak kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Namun battery jenis ini biasanya hanya memberi tegangan dalam jumlah voltase yang kecil. Sedangkan untuk ukurannya, battery jenis ini memiliki ukuran AAA (sangat kecil), AA (kecil), C (medium) dan D (besar).

Berikut jenis-jenis battery yang termasuk dalam golongan battery sekali pakai,

Battery Zinc Carbon

Battery Zinc Carbon merupakan salah satu jenis battery yang banyak kita temui. Menggunakan bahan zinc sebagai terminal negatif dan bahan karbon sebagai terminal positifnya. Battery jenis zinc carbon ini banyak digunakan pada berbagai benda seperti jam dinding, mainan anak-anak, remot TV, dan lain sebagainya. Dari segi harga tergolong murah namun memiliki ketahanan yang cukup rendah.

Battery Alkaline

Battery alkaline adalah jenis battery primer yang energinya berasal dari reaksi antara logam seng dan mangan dioksida. Berbeda dengan battery Zinc Carbon, battery alkaline memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi dan umur simpan yang lebih lama, namun memberikan tegangan yang sama.

Battery Silver Oxide

Battery jenis ini memiliki ukuran yang relatif kecil namun daya tahannya lumayan baik. Jenis battery ini dapat menghasilkan energi yang cukup besar dan biasanya terdapat pada benda-benda seperti kalkulator dan jam tangan.

Baca juga :  Pengertian MCB (Miniature Circuit Breaker) dan Prinsip kerjanya

Battery Lithium

Bahan utama battery lithium adalah logam lithium sebagai anoda dan mangan-dioksida sebagai katodanya. Jenis battery ini juga disebut sebagai battery lithium-metal. Battery lithium merupakan salah satu jenis battery primer yang memiliki daya tahan paling kuat dibanding battery sekali pakai lainnya. Bentuk battery ini seperti uang logam atau koin dan biasanya banyak digunakan pada jam tangan ataupun memory back up komputer.

Battery Skunder / Isi Ulang (Rechargeable Battery)

Jenis battery yang kedua ini adalah battery dengan sistem isi ulang. Bila sudah habis maka kita dapat mengisinya kembali dengan cara menchargernya.

Battery Ni-Cd (Nickel-Cadmium)

Merupakan jenis battery yang terbuat dari bahan elektrolit. Battery jenis ini memiliki masa pakai yang cukup lama. Meskipun awet namun juga lebih cepat habis dan harus sering dicharger ulang jika digunakan terus menerus dan memiliki kandungan zat yang berbahaya untuk tubuh manusia sehingga penggunaanya pun kini sudah dilarang.

Battery Ni-Mh (Nickel Metal Hydride)

Battery ini merupakan pengembangan dari battery Ni-Cd. Dari segi kapasitas battery jenis ini jauh lebih baik dan juga tidak mengandung zat berbahaya.

Battery Lithium Ion (Li-Ion)

Battery jenis ini biasa kita temui pada peralatan seperti handphone, kamera, power bank dan berbagai perangkat portabel lainnya. Jenis batteryini sangat rentan menggelembung jika dicharger melebihi waktu yang semestinya.

Battery Li-Po (Lithium Polymer)

Battery ini merupakan pengembangan dari battery Li-Ion, kapasitasnya lebih besar, namun dengan ukuran yang lebih kecil. Dan seperti battery Li-Ion, battery Li-Po ini banyak terpasang pada perangkat-perangkat seperti smartphone modern, Mainan Radio Control, dll.

Battery Lead Acid

Battery jenis Lead Acid ini biasa kita menyebutnya dengan aki atau accumulator. Kendaraan roda empat dan sepeda motor banyak yang menggunakan battery jenis ini sebagai penyimpan kelistrikan. Battery ini memiliki tegangan atau kapasitas yang sangat tinggi hingga mencapai 12 volt.

Baca juga :  Memahami Kelistrikan: Fondasi Modern dalam Kehidupan Kita

Arus Listrik

Arus listrik adalah mengalirnya electron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah electron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Satuan arus listrik adalah Ampere.

1 ampere arus adalah mengalirnya electron sebanyak 628×1016 atau
sama dengan 1 Coulumb per detik meliwati suatu penampang konduktor.

Kuat Arus Listrik

Kuat Arus Listrik adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.
Definisi : Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik.
Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus
dan waktu.

1 (satu) Coulomb = 6,28 x 1018 electron
Dimana :
Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
t = waktu dalam satuan detik.

Rapat Arus

Rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm2 luas penampang kawat/kabel.
Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat.

Tahanan dan Daya Hantar

Tahanan definisinya :
1 (satu Ohm / Ω) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0º C.
Daya hantar definisinya :
Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik.
Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus.

Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya.
Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan penampang q serta
tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah :

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai resistance, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :

  • panjang tahanan
  • luas penampang konduktor
  • jenis konduktor
  • temperatur

Potensial Listrik

Potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. Dari hal tersebut diatas kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebut potential difference. Satuan dari potential difference adalah Volt.


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *