Mengenal Ac
AC merupakan bentuk dari gelombang listrik, lantaran itu dalam AC dikenal istilah frekwensi, yaitu banyaknya siklus atau periode gelombang (cycle) yang terjadi dalam waktu satu detik. Tentang frekwensi tidak dibahas di sini, untuk lebih terperinci bisa disimak dalam goresan pena : Frekwensi .
Bentuk-bentuk gelombang AC.
Gelombang AC memiliki banyak bentuk. Bagaimanapun bentuk kurva tegangannya selama terdiri dari satu cuilan positif dan satu cuilan negatif dalam satu siklus maka itu tetap dikatakan sebagai AC.
Ada kalanya gelombang AC itu terbentuk begitu saja tanpa rekayasa khusus yang disengaja, tetapi ada kalanya juga bentuk gelombang AC itu memang diinginkan berbentuk sedemikian rupa semoga orang bisa memanfaatkannya untuk suatu keperluan. Bentuk-bentuk kurva tegangan gelombang AC yang telah banyak dikenal di antaranya yaitu :
Gelombang sinus (sine-wave)
yaitu gelombang AC dengan bentuk mirip yang diperlihatkan pada gambar (A).
Gelombang sinus paling banyak dikenal dan diterapkan sebagai bentuk gelombang untuk tenaga (power) listrik umum. Termasuk pula ke dalam bentuk gelombang sinus yaitu gelombang yang berasal dari bunyi manusia, bunyi binatang, musik, dan lain-lain.
Gelombang balok atau gelombang persegi-empat (square-wave)
yaitu gelombang yang kurva tegangannya berbentuk balok atau segi-empat sebagaimana diperlihatkan pada gambar (B).
Gelombang segi-tiga (triangle-wave)
yaitu gelombang dengan ujung atas kurva yang lancip dan kedua sisinya simetrik, lihat gambar (C).
Gelombang gigi-gergaji (sawtooth-wave)
yaitu gelombang dengan kurva tegangan yang ibarat bentuk gigi gergaji, lihat gambar (D).
AC untuk tenaga (power).
Tegangan berbentuk AC dipakai untuk listrik sumber tenaga yang menjadi sumber suplai listrik banyak sekali keperluan, mirip untuk menjalankan peralatan-peralatan elektronik di rumah, untuk menyalakan lampu-lampu penerangan, untuk menjalankan peralatan permesinan pabrik dan lain sebagainya.
AC sebagai listrik sumber tenaga lebih menguntungkan lantaran bisa ditransfer dengan jarak yang cukup jauh tanpa harus memakai perkabelan yang besar-besar.
Perkabelan yang besar-besar hanya diharapkan untuk menyalurkan daya listrik dengan arus besar. Sedangkan pada daya listrik dengan arus kecil tidak diharapkan kabel besar.
Untuk mencapai ini ditempuh cara dengan menaikkan tegangan AC listriknya terlebih dahulu (bahkan hingga mencapai puluhan ribu Volt), kemudian barulah ditransfer sebagai daya listrik dengan besar daya yang sama tetapi arusnya sudah menjadi lebih kecil sehingga tidak memerlukan kabel yang besar. Hal ini dimungkinkan lantaran daya yaitu hasil perkalian antara tegangan dengan arus.
W = V x I
Dalam besaran daya yang sama, apabila tegangan dinaikkan maka konsekwensinya yaitu arusnya akan mengecil. Sedangkan apabila tegangannya yaitu kecil maka konsekwensinya arusnya yaitu besar.
Contoh : Untuk mentransfer daya (misalnya) 1MWatt (1000.000Watt) tegangan dinaikkan menjadi 20kV. Maka arus yang akan dialirkan melalui kabel transfer yaitu :
1000.000 / 20.000 = 50A.
Arus sebesar itu masih gampang disalurkan pada kabel transfer (kira-kira) setebal ibu jari orang dewasa.
Bayangkan bila tegangannya yaitu 220V, berapakah tebal kabel yang harus diadakan untuk menyalurkan pedoman arusnya?
Arusnya ada sebesar : 1000.000 / 220 = 4545A...
Kabel yang harus diadakan mungkin akan setebal batang pokok pohon mangga!
Ketika transfer daya listrik itu telah hingga di daerah tujuan, tegangan kembali diturunkan hingga menjadi 220V kemudian disalurkan ke rumah-rumah.
Dalam hitungan tekhnis yang lebih teliti, untuk memperkirakan keperluan kabel sebagai sarana transmisi yang dilihat yaitu arus RMS (IRMS). Apa yang dicontohkan itu hanyalah sekedar materi untuk memperlihatkan citra secara mudah.
Untuk menaikkan tegangan dari kecil menjadi besar/tinggi (atau sebaliknya) hanya bisa dilakukan pada listrik AC, tidak bisa dilakukan pada listrik DC dengan kurva tegangan yang berbentuk lurus. Proses menaikkan (atau menurunkan) tegangan itu dilakukan dengan memakai alat yang disebut transformator.
Inilah sifat-sifat AC yang menjadikannya lebih dipilih untuk dipakai sebagai listrik sumber tenaga untuk keperluan umum.
AC untuk tenaga yaitu AC berbentuk sinus, merupakan bentuk tegangan AC yang terjadi dari proses mekanikal lantaran generator-generator listrik besar dengan sistem gerak di antara kumparan dan medan magnet selalu menghasilkan AC dengan bentuk sinus ini. Dalam skala lebih kecil mirip yang terdapat pada AC gen-set atau pada kebanyakan spoel alternator sepeda bermotor bentuk tegangan AC yang dihasilkan yaitu juga tegangan AC berbentuk sinus.
AC untuk tenaga yang diterapkan secara umum memiliki frekwensi 50 atau 60Hz. Frekwensi itu diterapkan lantaran memudahkan dalam beberapa hal, antara lain dalam konstruksi motor elektrik pada banyak penggunaan, juga dalam problem transfer memperkecil efek induktansi pada kabel yang bisa mengakibatkan kerugian tegangan.
AC dan RMS.
RMS (sering juga ditulis dengan karakter kecil : rms) yaitu akronim dari Root Mean Square, yaitu bentuk lain satuan tegangan AC yang lebih teliti yang dirumuskan dengan melibatkan banyak faktor mirip amplitudo, pewaktuan, frekwensi, bentuk gelombang, dan duty-cycle.
Sebagaimana diketahui bahwa pada tegangan AC terdapat tegangan positif dan tegangan negatif yang berganti-ganti, banyaknya kemunculan tegangan positif akan sama dengan banyaknya kemunculan tegangan negatif. Karena itu saat kepada tegangan AC ini diambil tegangan rata-ratanya (average-voltage) maka hanya akan didapati angka nol, lantaran tegangan AC berbeda dengan tegangan DC meskipun berbentuk denyut-denyut tegangan. Misalnya pada tegangan DC yang berbentuk denyut-denyut positif tidak disertai dengan kemunculan denyut-denyut tegangan negatif.
Jika belum terperinci perihal tegangan rata-rata (average-voltage) pada denyut-denyut DC bisa diikuti dalam ulasan yang lain : Penyearahan Setengah Gelombang .
Dengan adanya perumusan perhitungan RMS maka permasalahan ini sanggup dilalui.
Jalan perhitungan untuk tegangan RMS bekerjsama cukup rumit, tetapi secara gampang bisa diambil kesimpulan dari jalan perhitungan yang rumit itu yaitu :
VRMS = Vp / √2 (Volt).
Vp yaitu tegangan puncak atau tegangan maksimal pada satu belahan tegangan (tinggi tegangan pada setengah periode/cycle). Vp yaitu tinggi tegangan yang biasa disebutkan saat sebuah tegangan AC dinyatakan. Lihatlah pada gambar symbol di atas, bedakanlah antara Vp dengan Vp-p (tegangan dari puncak ke puncak).
Demikianlah, bila pada tegangan DC terdapat perhitungan : V = Vmax / √2 maka pada tegangan AC terdapat perhitungan : VRMS = Vp / √2.
Dengan adanya tegangan RMS maka terdapat pula arus RMS, yaitu :
IRMS = Ip / √2 (Ampere).
Ip yaitu arus puncak/maksimal, yaitu arus yang mengalir saat tegangan mencapai puncak/maksimal.
Kini, sehabis tegangan RMS dan arus RMS diketahui, dapatlah diambil kesimpulan perihal daya rata-rata (average-power), yaitu :
P-average = VRMS x IRMS (Watt).
Contoh : Jika tegangan AC yaitu 220V dengan arus 4A, maka tegangan RMS yaitu 220 / √2 = 156V RMS, arus RMS yaitu : 4 / √2 = 2,8A RMS.
Daya rata-rata (P-average) = 156 x 2,8 = 436,8W.
Dalam penulisan yang lain, daya rata-rata tidak dinyatakan dengan Watt, tetapi dinyatakan dengan VA (Volt-Ampere).
Contoh perhitungan itu yaitu berlaku bagi tegangan AC sinus.
Ketentuan atau rumus tinggi tegangan RMS untuk majemuk bentuk tegangan tidak selalu sama, tetapi ada kalanya berbeda. Lebih lengkapnya yaitu sebagai berikut :
Untuk tegangan sinus : VRMS = Vp / √2
Untuk tegangan balok : VRMS = Vp
Untuk tegangan segi-tiga : VRMS = Vp / √3
Untuk tegangan gigi gergaji : VRMS = Vp / √3.
Sampai di sini usailah ulasan singkat perihal AC.
Happy learning!
Posting Komentar untuk "Mengenal Ac"