Sabtu, 24 Desember 2016
Kelistrikan
mempunyai fungsi dan peranan yang penting pada alat–alat berat. Listrik
menyediakan energi untuk Memutar engine
pada saat starting, Mengoperasikan
lampu-lampu, Mengoperasikan gauge–gauge dan aksesoris, mengisi battery, dan sebagainya.
Teory Electron
Semua
material terdiri dari molekul, dan molekul juga terdiri dari atom. Atom
mempunyai suatu inti dengan elektron yang beredar disekitarnya. Inti atom
terdiri dari kutub positif (proton) dan negatif (elektron). Kebanyakan atom
dikenal hanya memiliki proton dan elektron. Elektron memiliki muatan listrik
negatif (-), sedangkan proton memiliki muatan positif (+). Netron tidak
memiliki muatan listrik atau netral. Muatan listrik negatif yang dimiliki oleh
elektron seimbang dengan muatan listrik positif yang dimiliki oleh proton. Hal
ini dikenal sebagai ikatan elektron.
Elektron yang berada di luar ikatan, dapat
beredar bebas dari aplikasi gaya luar, seperti pergerakan melalui medan magnet,
friksi atau pengaruh kimia. Elektron tersebut dikenal sebagai elektron bebas.
Elektron bebas dapat meninggalkan garis edarnya, dimana dapat diisi oleh
elektron yang memaksa keluar dari garis edar pada atom yang lain. Elektron
bebas berpindah satu atom ke atom berikutnya, disitulah arus elektron
diproduksi. Ini adalah prinsip dasar dari kelistrikan.
Ada tiga faktor dasar kelistrikan
yaitu Tegangan (Voltage), Arus
(Current), Tahanan (Resistance).
Tegangan
Karena adanya
gaya dari medan elektrostatiknya,
muatan listrik mampu
menggerakkan muatan lainnya dengan cara menarik atau menolak yang disebut
dengan tenaga potensial.
Ketika suatu
muatan berbeda dari yang lainnya maka akan timbul perbedaan potensial antara
muatan tersebut. Nilai dari perbedaan muatan potensial tersebut di dalam medan electrostastic dikenal dengan nama electromotif force (EMF) atau gaya
gerak listrik. Satuan dari perbedaan potensial itu adalah volt, untuk
menghormati penemunya Alessandro Volta seorang ilmuwan Italy. Karena volt ini digunakan sebagai
satuan perbedaan potensial maka sering disebut dengan Voltage.
Ada tiga faktor dasar kelistrikan
yaitu Tegangan (Voltage), Arus
(Current), Tahanan (Resistance).
Tegangan
Karena adanya gaya dari medan elektrostatiknya, muatan listrik mampu menggerakkan muatan
lainnya dengan cara menarik atau menolak yang disebut dengan tenaga potensial. Ketika
suatu muatan berbeda dari yang lainnya maka akan timbul perbedaan potensial
antara muatan tersebut. Nilai dari perbedaan muatan potensial tersebut di dalam
medan electrostastic dikenal
dengan nama electromotif force
(EMF) atau gaya gerak listrik. Satuan dari perbedaan potensial itu
adalah volt, untuk menghormati penemunya Alessandro Volta seorang ilmuwan
Italy. Karena volt ini digunakan sebagai satuan
perbedaan potensial maka sering disebut dengan Voltage.
Arus (Current)
Dalam pengembangannya untuk
menyelidiki hukum dari gaya antara atom yang bermuatan seorang ilmuwan yang
bernama Charles Coulomb mengadopsi sebuah satuan pengukuran yang disebut dengan
Coulomb. Satuan tersebut ditulis dalam notasi ilmiah yang diekspresikan sebagai
satu Coulomb = 6,28 X 10 18 proton atau electron. Secara sederhana kita kenal jika di dalam konduktor
tembaga mengalir satu Ampere, berarti ada 6,28 juta–juta electron yang mengalir dalam satu
detik. Intensitas dari arus tersebut dinyatakan dalam Ampere (A).
Ada dua cara
untuk menggambarkan arus listrik yang mengalir melalui konduktor. Pertama
dengan menggunakan teori atom untuk menerangkan komposisi dari cara ilmuwan
menentukan arus sebagai pergerakan dari muatan positip di dalam konduktor dari
polaritas positip ke polaritas negatip kesimpulan ini tetap digunakan oleh
beberapa standarisasi engineer
atau teks book, beberapa contoh dipakai untuk
mengukur aliran cairan, gas, dan semi konduktor, cara ini disebut dengan teori
konvensional.
Dalam menemukan
teori atom tersebut untuk menerangkan komposisi dari cara dan penentuan arus
yang mengalir yang berdasarkan atas aliran electron (muatan negatip) menuju ke proton atau muatan positip (berlawanan arahnya dari teori
konvensional) teori ini disebut dengan teori electron.
Tahanan
(Resistance)
George Simon Ohm
menemukan bahwa pada tegangan yang tetap jumlah arus yang mengalir melalui
material tergantung dari tipe material dan ukurannya. Dengan kata lain semua
material terdapat perlawanan terhadap aliran dari electron yang disebut dengan “resistance”. Jika
perlawanan itu kecil, material tersebut dinamakan konduktor, jika perlawanannya
besar disebut insulator.
Satuan untuk mengukur resistan
tersebut diekspresikan dalam Ohm dan dilambangkan dengan huruf Yunani Omega. Dapat
juga dikatakan bahwa satu Ohm adalah gaya yang menahan tegangan arus satu Volt
yang menghasilkan satu Ampere.
Tahanan pada konduktor dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu:
1. Bahan
atau structure atom ditentukan
oleh berapa banyak electron
bebas yang terkandung di dalamnya. Makin banyak jumlah electron bebasnya makin kecil nilai tahanannya.
2. Panjang
konduktornya yaitu makin panjang konduktor tersebut makin besar tahanannya.
3. Penampang
atau ukuran AWG-nya makin besar penampangnya makin kecil nilai tahanannya.
4. Temperature, pada beberapa material
konduktor makin tinggi nilai temperaturenya
makin tinggi juga nilai tahanannya.
Sirkuit
Di dalam sistem kelistrikan ada tiga
macam bagian penting yaitu Tegangan, Tahanan, Konduktor. Voltmeter adalah alat
ukur untuk mengetahui tegangan potensial yang ada. Disambungkan secara
parallel. Ohmmeter adalah alat ukur untuk mengetahui tahanan dan disambung
secara parallel. Amperemeter adalah
alat untuk mengukur arus yang mengalir dan dihubungkan secara seri. Secara
teori kita dapat menghitung hal tersebut di atas dengan menggunakan rumus hukum Ohm yaitu:
Sehingga rumusnya:
Dalam teori dasar kelistrikan,
dikenal 3 kondisi sirkuit yaitu:
·
Closed
Circuit (sirkuit terhubung)
Sirkuit ini
mempunyai ciri–ciri :
Sirkuitnya
tersambung dari sumber dan kembali ke sumbernya lagi.
Ada tahanan (load) yang mengontrol jumlah arus yang mengalir.
·
Open
Circuit (sirkuit terbuka)
Sirkuit ini
tidak terhubung sempurna atau ada bagian yang terbuka, baik oleh switch atau oleh putusnya kabel.
·
Short
Circuit (hubungan singkat)
Sirkuit ini
terjadi jika arus mengambil jalan pintas untuk kembali ke sumbernya karena ada
hubungan langsung konduktornya yang tidak melalui beban sehingga nilai arusnya
menjadi tinggi sekali karena rendahnya nilai tahanan yang menghambat arus
tersebut, maka konduktornya terbakar.
Jenis–jenis rangkaian dalam
sistem kelistrikan ada 3 yaitu :
Rangkaian Seri
Beberapa beban
dihubungkan menjadi satu rangkaian, sehingga arus hanya ada dalam satu
rangkaian tersebut. Ciri-ciri rangkaian seri adalah Nilai tahanan totalnya sama dengan jumlah tahanannya, Nilai voltage drop-nya
dari masing masing tahanan jika dijumlahkan akan sama dengan tegangan
sumbernya, dan Nilai arus yang mengalir pada tiap–tiap tahanannya sama. Rumus rangkaia seri :
Demikian pembahasan tentang kelistrikan dasar semoga bermanfaat.
|
R
total = R1 + R2 + R3
Rangkaian Parallel:
Ada lebih dari satu cabang rangkaian sehingga arus
bisa mengalir ke tiap–tiap cabang rangkaian. Tahanan terpasang secara berjajar.
Adapun ciri-ciri rangkaian paralel adalah : Tegangan yang ada pada
tiap-tiap tahanan adalah sama, Nilai arus yang mengalir pada masing–masing
tahanan, jika dijumlahkan akan sama dengan arus totalnya, Nilai tahanan totalnya
lebih kecil dari nilai tahanan terkecil pada sirkuitnya. Nilai tahanan totalnya lebih kecil dari
nilai tahanan terkecil pada sirkuitnya. Rumus rangkaian paralel :
Rangkaian Seri dan Parallel
Gabungan
antara rangkaian seri dan parallel, sehingga mempunyai ciri–ciri sama dengan
kedua rangkaian di atas, hanya bedanya untuk menyelesaikan penghitungan
diselesaikan satu persatu rangkaiannya.
|
