Sumber Arus Listrik

Definisi dan Pengukuran Arus ListrikPerhatikan rangkaian listrik disamping ini!Ketika saklar disambung, lampu pijar menyala dan jarum ampermeter menyimpang, pertanda arus listrik mengalir.Mengapa rus listrik mengalir?A

Arus ListrikArus listrik mengalir karena ada beda potensial antara ujung-ujung kawat penghantar.Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendahArus listrik ini disebut arus positip atau arus konvensional

Arus ElektronSetelah J.J Thompson menemukan adanya elektron, orang menyimpulkan bahwa arus listrik adalah aliran elektron.Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi

Mengapa kita masih menggunakan arus konvensional?Di dalam kabel arus elektron mengalir berlawanan dengan arus konvensional.Kedua arus ini sama besarnya, sehingga kita masih dapat menggunakan arus konvensional sebagai arus listrik.

Besaran Arus ListrikArus listrik didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detiknya.

I = kuat arus (amper / A)Q = muatan (coulomb / C)t = wakyu (setik / s)Q = I.tSatu coulomb: muatan listrik yang melalui titik apa saja dalam rangkaian listrik ketika arus tetap satu amper mengalir salama satu detik

Mengukur Kuat Arus ListrikKuat arus listrik diukur dengan ampermeterAmpermeter dipasang secara seri di dalam rangkaian listrik yang akan diukur kuat arusnya.A

Sel ListrikDari percobaan di samping arus listrik mengalir karena adanya Sumber arus listrik (baterai).Sumber arus listrik digunakan untuk menimbulkan beda potensial pada ujung-ujung angkaian listrik.Apasajakah sumber arus listrik itu?

A

Elemen Primer dan Elemen SekunderElemen primer: sumber arus listrik yang tidak dapat diisi ulang.Contoh : elemen volta dan elemen keringElemen sekunder: sumber arus listrik yang dapat diisi lagiContoh : akumulator, aki dan Nicad

Elemen VoltaElemen volta adalah sumber arus listrik pertama yang dibuat oleh manusia.Elemen ini terdiri dari batang tembaga dan batang seng yang dicelupkan ke dalan asam sulfat encer.Tegangan yang dihasilkan = 1,5 V.Kelemahannya: terjadi polarisasi pada batang tembaga.Zn (-)Cu (+)H2SO4polarisasiPolarisasi: timbulnya gelembung-gelembung gas H2 pada kutub +

Elemen KeringElemen kering merupakan pengembangan dari elemen volta oleh LeclanceElemen ini menghasilkan beda potensial 1,5 V

BateraiBaterai adalah elemen kering yang disusun sedemikian rupa sehingga mudah di pakai dan dibawa.BatangcarbonMangan dioksida + Serbuk karbonAmonium cloridaseng

Sel AlkalinSel alkalin merupakan pengembangan dari sel kering (baterai)Sel alkalin memiliki daya tahan 10 kali dari bateraiPotasium hidroksida+ sebuk sengMangan dioksida

AkumulatorAkumulator merupakan sumber arus listrik yang dapat diisi ulang.Akumulator menggunakan 2 batang timbal dan asam sulfat encer sebagai elektrolitSebelum digunakan akumulator harus dimuati terlebih dahulu. Ketika dimuati pada kutub + timbul lapisan tombal oksida yang berfungsi sebagai katodaH2SO4PbPbOBeda potensial = 2 V

AkiAki merupakan rangkaian seri beberapa akumulator.Pada umumnya aki terdiri dari 6 akumulator, sehingga memiliki beda potensial 12 V

Yang Harus Diperhatikan pada AkiSumber DC untuk pengisi harus memilikibeda potensial lebih tinggiLebih baik mengisi dengan arus listrik kecilPada waktu pengisian konsebtrasi asamsulfat bertambah dan tinggi permukaan turun. Cairan harus ditambah dengan air murni.Kapasitas aki diukur dalam satuan amper jam (AH) dengan alat Hidrometer

NicadNicad adalah pengembangan dari baterai sehingga dapat diisi ulangNicad menggunakan nikelhidroksida sebagai elektroda negatif dan cadmium sebagai elektroda positifBeda potensial yang dihasilkan 1,2 VNikel hidroksidaPotasium hidroksidacadmium

Gaya Gerak ListrikPada lebel setiap sel listrik selalu tertulis suatu besaran seperti 1.5 V, 9V atau 12 V. Besaran apakah ini?Besaran tersebut mrnunjukkan gaya gerak listrik (ggl) yang dihasilkan oleh sumber arus listrik.Ggl adalah beda potensial suatu sumber arus listrik ketika sumber arus listrik tersebut tidak digunakan

Tegangan JepitKetika sumber arus listrik kita pakai, maka beda potensialnya berkurang.Beda potensial sumber listrik ketika dipakai disebut tegangan jepit

Tegangan jepit selalu lebih kecil dari ggl

Mengukur Ggl dan Tegangan JepitGgl dan tegangan jepit dapat diukur dengan menggunakan voltmeter.Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan listrikVolt meter dipasang paralel dengan komponen yang akan diukur.

DEFINISI ARUS SEARAHArus searah ( DC ) adalah arus yang mengalir dalam arah yang tetap ( konstan ). Dimana masing - masing terminal selalu tetap polaritasnya. Misalkan sebagai kutub ( + ) selalu menghasilkan polaritas positif begitu pula sebaliknya. Beberapa contoh sumber arus searah ( DC ) adalah battery, accu, dynamo.

DEFINISI ARUS BOLAK-BALIK Arus Bolak - balik ( Alternating Current ). Arus bolak - balik ( AC ) adalah arus yang mengalir dengan polaritas yang selalu berubah - ubah. Dimana masing - masing terminalnya polaritas yang selalu bergantian. Contoh Alternator ( AC generator ), PLN.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGAANGINAngin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi listrik ini biasanya akan disimpan ke dalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.

Secara sederhana sketsa kincir angin adalah sebagai berikut:

Tenaga angin menunjuk kepada pengumpulan energi yang berguna dari angin. Pada 2005, kapasitas generator tenaga-angin adalah 58.982 MW, hasil tersebut kurang dari 1% penggunaan listrik dunia. Tenaga angin digunakan dalam ladang angin skala besar untuk penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.Tenaga angin banyak jumlahnya, tidak habis-habis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek rumah kaca. Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan penyebab nomor 1 pemanasan global.

Kombinasi dari penggunaan listrik tenaga angin, tenaga surya, dan tenaga micro hidro mampu mengatasi krisis energi dan mengurangi pencemaran lingkungan. Untuk tenaga angin selama kincir berputar maka suplai listrik terus terpenuhi walau hari sudah gelap. Ingatlah bahwa matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke bumi setiap jam. Jadi bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya. Kelemahan listrik tenaga angin pada bunyi bising kincir dan resiko tersambar petir serta tidak cocok untuk daerah jalur penerbangan. Apalagi kalau banyak yang bermain layang-layang atau banyak burung terbang jadi mudah tersangkut.

Mari kita lihat tabel kekuatan angin: Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Lebih daripada kelas 8 adalah angin yang bukan dapat dimanfaatkan, tetapi membawa bencana.

Mekanisme Turbin Anginbagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik. Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling-baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya. Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Anemometer Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.

Dampak Lingkungan Pembangkit Listrik Tenaga AnginKeuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan. Tenaga angin juga merupakan sumber energi yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan. Penetapan sumber daya angin dan persetujuan untuk pengadaan ladang angin merupakan proses yang paling lama untuk pengembangan proyek energi angin. Hal ini dapat memakan waktu hingga 4 tahun dalam kasus ladang angin yang besar yang membutuhkan studi dampak lingkungan yang luas.

Kincir Angin di Kutub

dalam operasinya membangkitkan listrik, secara praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi yang berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, emisi karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja. terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber energi angin sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual, derau suara, beberapa masalah ekologi dan keindahan.

Dampak visualDampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik. Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak sedikit dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin pada lahan yang masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi persoalan tersendiri bagi penduduk setempat.

Derau frekuensi rendahPutaran dari sudut-sudut turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis dan juga derau suara listrik.

Pengaruh ekologi Pengaruh ekologi yang terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap populasi burung dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan mati akibat terbang melewati sudu-sudu yang sedang berputar.

PEMANFAATAN ENERGI ALTERNATIFAIRMikrohidroPompa hidran

ANGINTurbin AnginSURYAWater heatingPhotovoltaics

WASTE HEATGELOMBANG