teori dasar listrik.ppt

76
PT PLN (Persero) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN TEORI DASAR LISTRIK 1

Upload: robi-winby

Post on 23-Dec-2015

746 views

Category:

Documents


304 download

TRANSCRIPT

Page 1: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

TEORI DASAR LISTRIK

1

Page 2: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Konduktor Konduktor merupakan bahan yg ikatan

muatan elektron-elektronnya terhadap inti atom sangat lemah atau dikatakan mempunyai banyak muatan elektron bebasnya, maka bahan tersebut dikatakan “Konduktor”

Dengan energi yang kecil saja muatan-muatan elektronnya mudah terlepas dengan kata lain mudah menghantarkan listrik

Energi

Page 3: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Isolator Suatu bahan dimana ikatan elektron-

elektron terhadap inti atomnya kuat sekali Elektron-elektron tersebut apabila diberi

energi dari luar sulit untuk melepaskan ikatannya dengan kata lain sulit menghantarkan listrik

Energi

3

Page 4: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Tahanan Isolator dapat dikatakan menghambat

atau menahan aliran listrik. Hambatan atau perlawanan bahan

penghantar terhadap aliran listrik ini disebut “Tahanan Listrik” dengan simbol (R) dan dalam satuan OHM ()

3 faktor yang mempengaruhi harga tahanan listrik suatu bahan : Panjang bahan, Luas Penampang Temperatur Bahan

4

Page 5: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Faktor 1 : Panjang Bahan Semakin panjang konduktor, semakin

besar tahanan listrik

Dimana : R = Tahanan kawat [ Ω/ohm] l = Panjang kawat [meter/m] ρ = Tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter] q = Penampang kawat [mm²]

5

Page 6: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Faktor 2 : Luas Penampang Semakin kecil luas penampang

konduktor semakin besar tahanan listriknya

Dimana:A = Luas penampang kawat [ mm²] I = Kuat arus [ Amp] J = Rapat arus [ A/mm²]

6

Page 7: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Faktor 3 : Temperatur Umumnya tahanan listrik suatu

konduktor akan bertambah bila temperatur konduktor naik.

Rt = Ro + αt Untuk mengukur besarnya tahanan

listrik dapat digunakan Multi meter dengan fungsi Ohm Meter

7

Page 8: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Tegangan Definisi : energi yang dibutuhkan untuk

memindahkan satu muatan listrik (sebesar 1 Coulomb) dari sebuah kutub ke kutub lainnya yang berbeda potensial

Tegangan adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt (V)

Tegangan mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik.

Nilai untuk 1 volt adalah sama dengan 1 J/C

8

Page 9: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Tegangan Di PLN kategorikan menjadi : Tegangan

Ekstra Rendah, Rendah, Menengah, Tinggi, dan Ekstra Tinggi

Dalam perhitungan matematis : (dari hukum Ohm) maka : V = I x R

Alat Pengukur Tegangan dinamakan Voltage Meter atau bisa juga mengukur memakai Multi Meter (fungsi Volt meter)

9

Page 10: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Arus Listrik Definisi : muatan listrik yang mengalir tiap

satuan waktu. Arah bergerak arus listrik searah dengan

muatan positif (proton) dan berlawanan dengan arah muatan negative (electron)

Arus listrik akan muncul ketika ada perbedaan potensial yg menyebabkan bergeraknya muatan positif dari potensial tinggi ke rendah atau bergeraknya muatan negatif dari potensial rendah ke potensial tinggi

10

Page 11: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Arus Listrik Secara matematis arus didefinisikan : I =

dq/dt Jumlah muatan elektron yang mengalir

melalui titik tiap detik dapat mencapai jutaan elektron.

Arus Listrik ditulis dengan simbol I atau i, yang diambil dari bahasa perancis yaitu: Intensite.

Dalam satuan SI untuk arus dinyatakan dalam satuan ampere (A)

11

Page 12: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

HUBUNGAN HAMBATAN, TEGANGAN, ARUS Bila kita lihat gambar 3, dimana 2 tangki

air yang sama dengan permukaan air yang berbeda, aliran / arus pada gambar A akan lebih besar daripada gambar. B.

Gaya untuk mendorong air keluar dari tangki A lebih besar dari tangki B. Besar kecilnya gaya tergantung pada besar kecilnya perbedaan permukaan air.

Gambar 3

A B

12

Page 13: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

HUBUNGAN HAMBATAN, TEGANGAN, ARUS Permukaan yang sama tapi dengan

saluran yang berbeda maka pada saluran yang panjang aliran air lebih kecil daripada saluran yang pendek (gambar. 4).

Karena gesekan atau hambatan dari saluran yang panjang lebih besar dari pada gesekan atau hambatan dari yang pendek.

Gambar 4

13

Page 14: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

HUBUNGAN HAMBATAN, TEGANGAN, ARUS Hubungan antara besaran tahanan (R)

dalam Ohm, tegangan (V) dalam volt dan arus listrik (I) dalam ampere, dapat dinyatakan dalam bentuk rumus yang dikenal dengan hukum Ohm, yaitu : 1. I = V/R ……………………. Ampere.2. V = I x R……………………. Volt.3. R = V/I ……………………. Ohm.

R

V

I

14

Page 15: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Resistor Komponen elektronik dua saluran yang didesain

untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya

Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.

15

Page 16: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kapasitor Pada dasarnya sebuah kapasitor merupakan dua

keping konduktor yang dipisahkan oleh suatu insulator (udara, hampa udara atau suatu material tertentu).

Satuan kapasitansi ini dinyatakan dengan farad (F). Secara umum hubungan antara muatan dan

tegangan untuk sebuah kapasitor dapat dituliskan sebagai :

q = C v (4.2)

dengan demikian arus i yang mengalir diberikan oleh:

i = dq / dt = C dv / dt (4.3)

16

Page 17: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kapasitor17

Page 18: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Induktor Komponen elektronik pasif yang dapat

menghasilkan tegangan listrik berbanding lurus dengan perubahan sesaat dari arus listrik yang mengalir melaluinya :

V = L × dI/dt, di mana V adalah tegangan listrik yang dihasilkan, dI/dt adalah laju perubahan arus listrik, dan L adalah sifat dari alat yang dinamakan induktansi. Satuan SI dari induktansi adalah henry (H).

18

Page 19: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

DAYA Satuan daya listrik dalam USCS dan sistem

metrik adalah Watt. Dalam satuan SI, satu Watt didefinisikan sebagai “sesuatu yang sama dengan kerja yang dilakukan pada laju satu joule setiap detik”.

Watt juga didefinisikan sebagai “energi yang dikeluarkan atau kerja yang dilakukan oleh setiap arus 1 amper yang tidak berubah yang mengalir pada tegangan 1 volt”

19

Page 20: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Induktor Telah diketahui bahwa elektron yang

bergerak atau arus listrik yang mengalir akan menghasilkan medan magnet. Kebalikannya untuk menghasilkan arus listrik (arus induksi) perlu dilakukan perubahan medan magnet.

Percobaan sederhana terjadinya induksi diri pada

inductor

20

Page 21: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

DAYA P = V . I

dimana : P = daya dalam Watt.

I = arus dalam Amper.

V = tegangan dalam Volt. Rumus daya dapat jg dituliskan sebagai berikut :

Dalam perkataan lain, watt adalah ukuran laju muatan listrik yang bergerak melalui suatu perbedaan potensial.

Coulomb

Daya dalam watt = x Volt

d e t i k

21

Page 22: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

DAYA Dari hukum ohm V = I.R , dimana harga

V disubstitusikan kedalam persamaan daya diatas, dapat diperoleh rumus baru sebagai berikut :

P = I. V. = I x I.RP = I2 . R.

Sedangkan bila harga I yang diganti dengan V/R, maka akan diperoleh :P = V . I. = V x V = V 2R

22

Page 23: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

DAYA Daya listrik diukur dengan menggunakan wattmeter

dengan pemasangan sebagai berikut :

Bila menemukan jenis wattmeter seperti pada gambar diatas maka dalam menentukan harga sebenarnya setelah dirangkai dengan benar dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

P = CI x CV x T dimana CI x CV = K

S SP = K x T

23

Page 24: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

ENERGI LISTRIK Energi yang digunakan oleh alat listrik

adalah laju penggunaan energi (daya) dikali dengan waktu selama alat tersebut digunakan

Daya x waktu = Energi(Watt x Jam = Watt jam =

wh)Daya x waktu = Energi(Watt x detik = Watt detik =

Joule)

24

Page 25: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

ENERGI LISTRIK Untuk mengetahui berapa daya yang

digunakan selama waktu (t) detik dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

P = C (watt/put) x N (put) x 3600

t (detik) Dimana : C = Konstanta Kwh meter (wh / put) N = Jumlah putaran (put) t = Waktu untuk menempuh (n) putaran (detik) P = Daya dalam (watt)

25

Page 26: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Segitiga Daya (Daya Semu, Daya Aktif, dan Daya Reaktif) Bila pada diagram vektor tegangan masing-

masing vektor dikalikan dengan I, maka didapatkan segitiga daya.

Dari segitiga ini kita dapatkan :

Cos = P/S ……………. P = S . Cos Karena, S = U.I, maka : P = P.I.Cos , atau S2 = P2 + Q2 dimana ; Cos disebut juga faktor daya (Power Factor)

26

Page 27: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

 

Daya Pada Rangkaian Dengan Beban Kombinasi R & XL

Bila rangkaian terdiri dari kompbinasi R dan XL, maka daya P yang ditunjukkan oleh watt meter tidak sama dengan perkalian V dan I.

Daya (P) yang ditunjukkan oleh watt meter disebut daya aktif dengan simbul P dengan satuan watt yaitu daya yang diperhitungkan terhadap unsur R.

P = I2 x R atau P = UR x 1

27

Page 28: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Daya Pada Rangkaian Dengan Beban Kombinasi R & XL

Hasil kali U dan I disebut : Daya semu dengan simbul S dan satuan VA

S = V x I Daya semu dapat pula diperhitungkan

terhadap I dan Z, yaitu :S = I2

x Z Unsur reaktansi induktif XL menghasilkan

daya jenis ke 3 yang disebut :Daya reaktif dengan simbol Q dan satuan VAR.

Q = I2 x XL, atau Q = UXL x I

28

Page 29: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Suatu rangkaian listrik dengan beban kondensator, alat ukur watt meter menunjuk nol karena kondensator tidak menyerap daya aktif. Sehingga Cos = 0, = 90 I dan U berbeda phasa 90

S2 = P2 + Q2, karena P = 0, maka S = Q, maka Q = U x I, karena U = I. XC, dimana XC = 1/C ,

jadi : Q = I2 / C

dimana : c = 2 fc = 3,14f = Frekuensi Arus bolak-balik (Hz).c = Kapasitas dari kondensator

(Farad).

Daya Pada Rangkaian Dengan Beban Kondensator (C)29

Page 30: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

MAGNET DAN LISTRIK Magnet atau magnit adalah suatu obyek

yang mempunyai suatu medan magnet Materi tersebut bisa dalam berwujud

magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub.

30

Page 31: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Medan Magnet Satuan intensitas magnet menurut

sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m2 = 1 tesla, yang mempengaruhi satu meter persegi.

Pola medan magnet pada pasir besi yang ditaburkan diatas kertas

31

Page 32: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Jenis-jenis Magnet Magnet Tetap; Magnet tetap tidak memerlukan

tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet. Contoh : Samarium-Cobalt Magnets dan Neodymium Magnets (merupakan magnet tetap yang paling kuat)

Magnet Tidak TetapMagnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.

Magnet BuatanBentuk magnet buatan antara lain: Magnet U, Magnet ladam, Magnet batang, Magnet lingkaran dan Magnet jarum (kompas)

32

Page 33: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Cara Membuat Magnet Menggosok magnet tetap dengan benda

(besi) secara searah Induksi magnet. Magnet diletakkan pada solenoida

(kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik searah (DC).

Bahan yang biasa dijadikan magnet adalah: besi dan baja. Tapi besi lebih sering dipakai

33

Page 34: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Cara Menghilangkan Sifat Magnet Dibakar. Dibanting-banting. Dipukul-pukul. Magnet diletakkan pada solenoida

(kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

34

Page 35: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Elektromagnet Medan magnet dapat diproduksi oleh

gerakan muatan listrik, seperti arus listrik yang mengalir di sepanjang kabel dan memberikan kenaikan pada gaya magnetik

Medan listrik dan medan magnet saling terkait, dalam banyak hal, tidak mungkin untuk memisahkan keduanya.

35

Page 36: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kuat Medan Magnet Medan magnet adalah ruangan di sekitar

kutub magnet, yang gaya tarik/tolaknya masih dirasakan oleh magnet lain

Kuat medan magnet di suatu titik di dalam medan magnet ialah kuat kutub yang menimbulkan medan magnet dalam Ampere-meter

R jarak dari kutub magnet sampai titik yang bersangkutan dalam meter. dan H = kuat medan titik itu dalam : atau dalam

36

Page 37: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kuat Medan Magnet Lintasan kutub Utara dalam medan

magnet dinyatakan oleh garis singgungnya disebut Garis-garis gaya.

Untuk membuat pola garis-garis gaya dapat dengan jalan menaburkan serbuk besi disekitar sebuah magnet.

37

Page 38: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kuat Medan Magnet Jumlah garis gaya tiap satuan luas yang tegak

lurus kuat medan disebut Rapat garis-garis gaya (Flux Density), dengan symbol = B

Kuat medan magnet di suatu titik sebanding dengan rapat garis-garis gaya dan berbanding terbalik dengan permeabilitasnya.Keterangan :B = rapat garis-garis gaya. = Permeabilitas zat itu.H = Kuat medan magnet.

catatan : rapat garis-garis gaya menyatakan besarnya induksi magnetik

38

Page 39: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kuat Medan Magnet Medan magnet yang rapat garis-garis

gayanya sama disebut : medan magnet serba sama (homogen)

Bila rapat garis-garis gaya dalam medan yang serba sama B, maka banyaknya garis-garis gaya ( ) yang menembus bidang seluar A m2 dan mengapit sudut dengan kuat medan adalah : = B.A Sin Satuannya : Weber.

39

Page 40: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Sifat Kemagnetan Benda Benda diamagnetik : ditolak Magnet.

permeabilitas relatif lebih kecil dari satu. Contoh : Bismuth, tembaga, emas, antimon, kaca flinta.

Benda paramagnetik : ditarik Lemah Magnet. permeabilitas relatif lebih besar dari pada satu. Contoh : Aluminium, platina, oksigen, sulfat tembaga dan banyak lagi garam-garam logam adalah zat paramagnetik.

Benda feromagnetik : sangat kuat ditarik oleh magnet dan mempunyai permeabilitas relatif sampai beberapa ribu. Contoh : Besi, baja, nikel, cobalt dan campuran logam tertentu (almico)

40

Page 41: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kumparan (Induksi Listrik) GGL terjadi jika kutub utara magnet

didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yg menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer.

41

Page 42: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Induksi Magnet Teori I : Bila ada arus listrik mengalir pada sebuah

kawat, maka di sekitar kawat tersebut akan muncul medan magnet."

Jika kawat berjajar dan mengalirkan arus dgn arah yg sama maka besarnya medan magnet adalah penjumlahan vektor dari medan magnet masing-masing kawat

Besarnya medan magnet dalam solenoid yang memiliki lilitan sebanyak N , panjang solenoid h dan dialiri arus sebesar I :

42

Page 43: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Induksi Magnet Teori kedua : Jika terjadi perubahan fluks magnet

pada sebuah sirkuit tertutup, maka dalam sirkuit tersebut akan muncul gaya gerak listrik (GGL)

Besarnya GGL adalah sama dengan laju perubahan fluks magnet.

Apabila kumparan berputar didalam medan magnit atau sebaliknya medan magnit berputar didalam kumparan, maka pada ujung-ujung kumparan tersebut akan timbul gaya gerak listrik (tegangan).

43

Page 44: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Induksi Magnet Besarnya tegangan yang diinduksikan pada

kumparan tergantung pada : Kuat medan magnit Panjang penghantar dalam kumparan Kecepatan putar (gerakan)

Karena formula dari pembangkitan tegangan secara induksi adalah e = - N dΦ

dtdimana : N = Banyaknya lilitan

dΦ = Perubahan medan magnit dt dalam web/dt

Tanda minus (-) menunjukkan bahwa tegangan yang dibangkitkan berlawanan arah dengan yang membangkitkan.

44

Page 45: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip dasar timbulnya ( GGL)45

Page 46: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

GENERATOR Generator adalah Mesin Pembangkit

Listrik yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik dalam bentuk putaran menjadi energi listrik

Generator yang banyak digunakan dalam unit pembangkit adalah generator synkron

46

Page 47: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Generator Apabila rotor diputar (kumparan medan

magnit), maka akan mengakibatkan timbulnya GGL bolak - balik pada kumparan stator, karena pada stator dipasang 3 (tiga ) buah kumparan yang masing-masing sumbu kumparan ditempatkan berjarak 1200

, maka akan timbul / dibangkitkan GGL bolak-balik 3 (tiga) phase.

Medan magnit pada rotor timbul dengan mengalirkan arus searah (DC) pada kumparan rotor yang bertujuan untuk mendapatkan kutub - kutub magnit yang tetap dan besar medan magnitnya dapat diatur, dengan mengatur arus dan tegangan arus searahnya (DC).

Generator 1 Phasa Generator 3 Phasa

47

Page 48: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Konstruksi Generator Generator terdiri dari 2 (dua) bagian utama

yaituBagian stationary (diam) disebut stator, terdiri dr : Rangka stator (stator frame) Inti stator (stator core) Kumparan stator (stator winding)

Bagian rotary (berputar) disebut rotor, terdiri dr : Inti rotor Kumparan rotor.

48

Page 49: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Kecepatan Putar Generator sinkron berarti bahwa frekuensi listrik

yg dihasilkan dikunci (locked-in)/sinkron pada rate mekanikal dari rotasi / putaran generator dan sama dengan kecepatan putar medan magnetik

Frekuensi yang dihasilkan generator sinkron adalah : f = Ns . P

120 Dimana : f = frekuensi listrik dalam Hz Ns = Kec sinkron (kec medan putar),

putaran/menit. P = Jumlah kutub rotor. Daya listrik yang dibangkitkan oleh generator

sinkron pada 50 Hz dan 60 Hz, sehingga kecepatan putar rotor tetap tergantung kepada (ditentukan oleh) jumlah kutub pada rotor.

49

Page 50: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Generator DC Pembangkitan tegangan induksi oleh

sebuah generator diperoleh melalui dua cara: Menggunakan cincin-seret, menghasilkan

tegangan induksi bolak-balik. Menggunakan komutator, menghasilkan

tegangan DC.

Konstruksi Generator DC

Pembangkitan Tegangan Induksi

PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan

19/04/23

50

Page 51: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Generator DC51

Page 52: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.52

Page 53: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Jangkar Generator DC Belitan jangkar terdiri dr beberapa

kumparan yg dipasang di dalam alur jangkar. Tiap-tiap kumparan terdiri dari lilitan kawat /lilitan batang.

53

Page 54: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Reaksi Jangkar Fluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub

utama dari sebuah generator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama

Bila generator dibebani maka pd penghantar jangkar timbul arus jangkar. Arus jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada penghantar jangkar yg biasa disebut FIuks Medan Jangkar

Medan Eksitasi Generator DC

54

Page 55: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Reaksi Jangkar Pengaruh adanya interaksi antara

medan utama dan medan jangkar disebut reaksi jangkar. Reaksi jangkar ini melemahkan tegangan nominal generator

Medan Jangkar dari Generator DC dan Reaksi Jangkar

55

Page 56: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Reaksi Jangkar Untuk mengembalikan garis netral ke

posisi awal, dipasangkan medan magnet bantu (interpole atau kutub bantu),

Generator dengan Kutub Bantu (a) dan Generator Kutub Utama, Kutub Bantu, Belitan Kompensasi (b).

56

Page 57: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Generator AC 1 Phasa

Konstruksi Generator DC

57

Page 58: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Generator AC 1 Phasa Hubungan frekuensi, putaran dan

pasang kutub dapat dinyatakan dalam bentuk rumus, yaitu :

f = n x p 60

Dimana : f = Frekuensi dalam Hz n = Putaran dalam RPM p = Jumlah pasang kutub

58

Page 59: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Generator AC 3 Phasa

-a

c

a

-c

b

-b U

S

Xs

Xs

Xs

Va

Vb

Vc

If

Jenis Sambungan

Generator 3 Phase

59

Page 60: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Gelombang AC 3 Phase

a b cV

120 120

a

cVb

V

V

= Vph

-Vc

Va-c = V line

line

Vc-b

Vb-a

3

.3

pVpVph

VphphVph

60

Page 61: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

MOTOR LISTRIK Mesin konversi elektro mekanis atau mesin listirk

dinamis yang berfungsi mengkonversikan energi listrik menjadi energi mekanik berupa putaran

Jenis-jenis motor listrik dibedakan menjadi 2 (dua) yaituMotor arus searah Motor serie Motor shunt. Motor kompon.Motor arus bolak-balik. Motor sinkron Motor asinkron (induksi).

Khusus untuk motor arus bolak-balik berdasarkan jumlah phasa dibedakan menjadi 2 (dua) :

Motor 1 Phase Motor 3 Phase

61

Page 62: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Konstruksi dan bagian-bagian motor listrik Motor Listrik AC terdiri dari 2 (dua)

bagian utama :Stator : merupakan bagian dari motor listrik yang tetap (tidak bergerak)Rotor : merupakan bagian motor listrik yang bergerak (berputar). Rotor sangkar (Squirrel Cage). Rotor lilit/gulungan (Wound rotor).

Konstruksi Stator Motor Induksi

62

Page 63: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Rotor Sangkar Konstruksi rotor sangkar terdiri dari sebuah

inti baja yang dilaminasi dan terpasang pada poros, didalam inti terdapat rotor boxes yang biasanya terbuat dari aluminium atau tembaga

Keuntungannya : Putaran tetap pada beban yang bervariasi. Pemeliharaannya sederhana. Secara mekanik sangat kokoh.

Kerugiannya : Momen puntir pada waktu start jelek. Arus start tinggi. Variasi putarannya dapat dicapai dengan

menggunakan mekanik (gear box).

63

Page 64: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Rotor Lilit Terdiri dari banyak gulungan yg membuat

selingan kecil dan ujung - ujungnya dibawa keluar kerangkaian ring melalui poros yang berhubungan. Slipring terbuat dari phospor bronze, di slipring dipasang sikat arang yang menghubungkan rangkaian luar keporos yang bergerak

Keuntungannya : Putaran tetap pada beban yang bervariasi Dapat distart pada saat berbeban. Arus start rendah. Putaran dapat diatur melalui rangkaian luar.

Kerugiannya : Sangat mahal Pemeliharaannya bertambah karena ada sikat arang.

64

Page 65: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Rotor Sangkar dan Rotor Lilit

Rotor Lilit/gulunganRotor Sangkar

65

Page 66: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Motor Induksi Sumber tegangan 3 phase dihubungkan pada

kumparan stator, maka timbul medan putar dgn kecepatan Ns = 120 f / p, lalu medan putar tsb memotong batang konduktor (rotor), akibatnya pada kumparan rotor timbul GGL induksi sebesar 4,44 N2 f2 .

Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, GGL (E) akan menghasilkan arus (I), adanya arus didalam medan magnit menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul beban, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar pada stator.

66

Page 67: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Motor Induksi Agar tegangan terinduksi diperlukan adanya

perbedaan relatif antara kecepatan berputarnya rotor (Nr).

Perbedaan kecepatan antara Nr dan Ns disebut Slip (S) dinyatakan dengan :

Ns - Nr S = ------------ x 100 %

Nsf2 = frekuensi rotor f2 = f1 x S S =

slip

67

Page 68: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Konstruksi Motor DC68

Page 69: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Motor DC69

Page 70: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Prinsip Kerja Motor AC70

Page 71: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

TRANSFORMATOR Peralatan listrik yang dapat memindahkan dan

mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian ke rangkaian lain dengan menaikkan tegangan dari yang lebih rendah ke yang lebih tinggi (Step-Up) atau sebaliknya dari yang lebih tinggi ke yang lebih rendah (Step Down) dengan tidak merubah frekuensi

Perbandingan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder tergantung pada perbandingan lilitan antara kumparan primer dengan kumparan sekunder

E1 V1 N1 -------- = -------- = -------- = a

E2 V2 N2

71

Page 72: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Trafo 3 Phasa Setiap sisi primer/sisi sekunder

transformator tiga phasa dapat dihubung menurut tiga cara yaitu:

Didalam prakteknya hubungan bintang dan hubungan delta paling banyak digunakan

Hubungan

Bintang

Hubungan

Delta

Hubungan

Zig-zag

72

Page 73: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Trafo AC Beban Nol73

Page 74: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Trafo AC berbeban74

Page 75: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Trafo DC75

Page 76: TEORI DASAR LISTRIK.ppt

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Belajar & Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai – Nilai Perusahaan

Trafo DC berasap76