ArusBolak Balik: Pengertian, Rumus dan Contoh Soal. By afk99 Posted on July 12, 2022. Pengertian materi arus bolak balik serta dilengkapi dengan berbagai jenis rangkaian, rumus, hingga contoh soal akan kami uraikan secara sederhana agar bisa dengan mudah Anda pahami. Untuk pembahasan lebih lanjut, silahkan simak penjelasannya di bawah ini. 4 Macam - macam Generator : Berdasarkan tegangan yang dibangkitkan generator dibagi menjadi 2 yaitu: 1.Generator Arus Bolak-Balik (AC) 2.Generator Arus Searah (DC) 5. Generator DC Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Sebutkanbagian-bagian utama dari generator arus bolak-balik tiga fasa! 2. Terangkan prinsip dasar kerja generator arus bolak-balik! 3. Generator dengan f = 50 Hz, dan mempunyai jumlah pasang kutub (P=4), Tentukan besarnya putaran mesin! 4. Sebutkan macam-macam beban pada generator, dan sebutkan contoh- contohnya! ContohGenarator Arus Bolak Balik AC. Generator elektromagnetik merupakan sumber utama listrik dan dapat digerakkan oleh turbin uap, turbin air, mesin pembakaran dalam, kincir angin, atau bagian dari mesin lain yang bergerak. Pada pembangkit tenaga listrik, generator menghasilkan arus bolak-balik dan sering disebut alternator. Ciriutama bagian generator arus bolak balik adalah - 14180917. Rafaelrayhan Rafaelrayhan 01.02.2018 Kimia Sekolah Menengah Pertama terjawab mengumpulkan dan menyajikan informasi untuk membandingkan dua ilmuwan/ ahli Sains dengan bidang penelitian yang sama dari hasil di skusi dengan mandiri soal IPA ListrikArus bolak - balik (AC) dihasilkan dari proses gerakan suatu penghantar yang memotong medan magnet, atau hal ini disebut dengan GGL (Gaya Gerak listrik). Bagian-bagian utama dari Generator AC 3 phase: Main Field Stator (Gulungan utama pada Stator) Main Field Rotor (Gulungan utama pada Rotor) SistemDC tidak mampu melakukan ini, dan itulajh keunggulan utama dari arus bolak balik. Keuntungan berikut dari arus bolak balik adalah pembangkitannya . Salah satu penemuan paling penting dari akhir 1800-an adalah generator AC, yang merupakan desain yang sederhana yang dibuat praktis oleh Westinghouse. Prinsipcara kerja Generator arus bolak-balik AC yaitu, Pada saat kumparan diputar didalam sebuah medan magnet, salah satu sisi kumparan akan bergerak Lompat ke konten Generator AC Terdiri Dari 2 Bagian Utama, yaitu: Stator, yaitu merupakan bagian diam dari generator yang akan menghasilkan output tegangan bolak-balik AC; nMCg. Pengertian Generator Generator adalah mesin yang dapat mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik melalui proses induksi elektromagnetik. Generator ini memperoleh energi mekanis dari prime number mover atau penggerak mula. Prinsip kerja dari generator sesuai dengan hukum Lens, yaitu arus listrik yang diberikan pada stator akan menimbulkan momen elektromagnetik yang bersifat melawan putaran rotor sehingga menimbulkan EMF pada kumparan rotor. Tegangan EMF ini akan menghasilkan suatu arus jangkar. Jadi diesel sebagai prime mover akan memutar rotor generator, kemudian rotor diberi eksitasi agar menimbulkan medan magnit yang berpotongan dengan konduktor pada stator dan menghasilkan tegangan pada stator. Karena terdapat dua kutub yang berbeda yaitu utara dan selatan, maka pada 90o pertama akan dihasilkan tegangan maksimum positif dan pada sudut 270o kedua akan dihasilkan tegangan maksimum negatif. Ini terjadi secara terus menerus/go on. Bentuk tegangan seperti ini lebih dikenal sebagai fungsi tegangan bolak-balik. Generator arus bolak-balik sering disebut sebagai generator sinkron atau alternator. Generator arus bolak-balik memberikan hubungan yang sangat penting dalam proses perubahan energi dari batu bara, minyak, gas, atau uranium ke dalam bentuk yang bermanfaat untuk digunakan dalam industri atau rumah tangga. Dalam generator arus bolak-balik bertegangan rendah yang kecil, medan diletakan pada bagian yang berputar atau rotor dan lilitan jangkar pada bagian yang diam atau stator dari mesin Prinsip Kerja Generator Ac Gambar Rangkaian Ekivalen Generator Air conditioning Gambar Prinsip Kerja Generator Air-conditioning Generator Ac bekerja berdasarkan atas prinsip dasar induksi elektromagnetik. Tegangan bolak-balik akan dibangkitkan oleh putaran medan magnetik dalam kumparan jangkar yang diam. Dalam hal ini kumparan medan terletak pada bagian yang sama dengan rotor dari generator. Nilai dari tegangan yang dibangkitkan bergantung pada i. Jumlah dari lilitan dalam Kuat medan magnetik, makin kuat medan makin besar tegangan yang Kecepatan putar dari generator itu generator ini secara sederhana dapat dijelaskan bahwa tegangan akan diinduksikan pada konduktor apabila konduktor tersebut bergerak pada medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya. Hukum tangan kanan berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa terdapat hubungan antara penghantar bergerak, arah medan magnet, dan arah resultan dari aliran arus yang terinduksi. Apabila ibu jari menunjukkan arah gerakan penghantar, telunjuk menunjukkan arah fluks, jari tengah menunjukkan arah aliran elektron yang terinduksi. Hukum ini juga berlaku apabila magnet sebagai pengganti penghantar yang digerakkan. Terdapat dua jenis konstruksi dari generator air-conditioning, jenis medan diam atau medan magnet dibuat diam dan medan magnet berputar. Eksitasi Generator Ac Sistem eksitasi secara konvensional dari sebuah generator arus bolak-balik terdiri atas sumber arus searah yang dihubungkan ke medan generator air-conditioning melalui cincin-slip dan sikat-sikat. Sumber dc biasanya diperoleh dari generator arus searah yang digerakkan dengan motor atau penggerak mula yang sama dengan penggerak mula generator bolak-balik. Setelah datangnya zat padat, beberapa sistem eksitasi yang berbeda telah dikembangkan dan digunakan. Salah satunya adalah daya diambil dari terminal generator ac, diubah ke daya dc oleh penyearah zat padat dan kemudian dicatu ke medan generator air-conditioning dengan menggunakan cincin-sideslip konvensional dan sikat-sikat. Dalam sistem serupa yang digunakan oleh generator dengan kapasitas daya yang lebih besar, daya dicatukan ke penyearah zat padat dari lilitan tiga fase terpisah yang terletak diatas alur stator generator. Satu-satunya fungsi dari lilitan ini adalah menyediakan daya eksitasi untuk generator. Sistem pembangkitan lain yang masih digunakan baik dengan generator sinkron tipe kutub-sepatu maupun tipe rotor-silinder adalah sistem tanpa sikat-sikat, yang mana generator air conditioning kecil dipasang pada poros yang sama sebagai generator utama yang digunakan untuk pengeksitasi. Pengeksitasi air conditioning mempunyai jangkar yang berputar, keluarannya kemudian disearahkan oleh penyearah dioda silikon yang juga dipasang pada poros utama. Keluaran yang telah disearahkan dari pengeksitasi ac, diberikan langsung dengan hubungan yang diisolasi sepanjang poros ke medan generator sinkron yang berputar. Medan dari pengeksitasi air-conditioning adalah stasioner dan dicatu dari sumber dc terpisah. Berarti tegangan yang dibangkitkan oleh generator sinkron dapat dikendalikan dengan mengubah kekuatan medan pengeksitasi ac. Jadi sistem pengeksitasi tanpa sikat tidak menggunakan komutator yang akan memperbaiki keandalan dan menyederhanakan pemeliharaan umum. Sistem Outset Ada tiga macam jenis start yang dapat dilakukan pada generator yaitu 1. Dengan Penggerak MulaUntuk sistem kickoff dengan penggerak mula biasanya berupa mesin diesel fuel untuk kapasitas daya yang kecil, turbin air atau turbin uap untuk kapasitas daya menengah dan turbin uap untuk kapasitas daya yang sangat besar. 2. Pengubah FrekuensiMotor sinkron mendapat pengisian dari sebuah generator sinkron khusus. Pengisian dilakukan dengan arus tukar berfrekuensi variabel dari hampir nol hingga mencapai frekuensi nominal. Dengan demikian motor sinkron mengalami offset mulai putaran hampir nol hingga mencapai putaran nominal. three. Sebagai Generator Rotor Sangkar/Start AsinkronDalam hal ini rotor mesin dilengkapi suatu belitan yang bekerja sebagai sangkar asinkron. Dengan demikian selama offset mesin bekerja sebagai motor tak serempak. Dengan start asinkron pada kumparan medan dapat dihasilkan gaya-gaya gerak listrik yang tinggi, disebabkan jumlah lilitan magnet yang biasanya besar. Gaya-gerak listrik yang tinggi ini bukan saja dapat merusak mesin, melainkan dapat juga menimbulkan bahaya bagi personil yang melayani mesin sinkron itu. Untuk menghindari bahaya ini kumparan magnet selama get-go dapat dibagi dalam beberapa belitan, yang masing-masing dihubungsingkatkan. Setelah mencapai putaran sinkron, hubungan ini dilepaskan. Dalam hal ini sistem commencement yang digunakan pada generator fix GSC 05 adalah dengan penggerak mula. Arus bolak-balik merupakan arus listrik yang mempunyai arah arus berubah bolak-balik. Sifat ini tidak sama dengan jenis arus searah dengan arah arus yang tetap atau tidak berubah. Biasanya, bentuk gelombang dari arus yang sering disebut dengan alternative current AC ini berupa gelombang sinusoida, sehingga aliran energinya tetap efisien. Selain itu, jenis arus ini juga bisa mengalir dengan gelombang berbentuk segitiga atau segiempat. Sementara itu, umumnya, listrik dengan arus bolak-balik disalurkan dari sumbernya ke kantor maupun rumah penduduk. Distribusinya bisa juga berupa sinyal audio atau radio dari kabel. Sejarah Perkembangan Arus Bolak-Balik Sekitar tahun 1835, Hippolyte Pixii menciptakan pembangkit listrik dengan yang memiliki arus bolak-balik untuk pertama kalinya. Pixii menciptakan alat ini menggunakan putaran magnet. Hingga sekitar tahun 1822, alat ciptaan Pixii tidak lagi menarik minat para ilmuwan. Sebab, desain yang dibutuhkan berfokus pada alat dengan arus yang searah. Analisis yang ada hubungannya dengan arus bolak-balik baru dimulai sekitar tahun 1882 dan terjadi perkembangan yang begitu pesat. Pasalnya, ada banyak sekali penemuan yang berkaitan dengan listrik arus bolak-balik yang dilakukan oleh para ilmuwan ternama. Sebut saja Nikola Tesla dan Thomas Alva Edison. Sementara itu, Lord Kevin dan Sebastian Ferranti pada akhirnya menjadi pelopor terciptanya pembangkit listrik arus bolak-balik dan transformator. Sistem listrik dengan arus bolak-balik untuk pertama kali diciptakan oleh William Stanley di Great Barrington, Massachusetts dengan dukungan dari Westinghouse. Pada waktu yang sama, Nikola Tesla juga baru saja mengawali penjualan desain sistem listrik dengan arus bolak-balik di New York. Faktanya, New York pada waktu itu sudah menggunakan listrik dengan arus searah yang membuat penjualan pada akhirnya tidak memberikan hasil. Lalu, sekitar tahun 1887, Bradley menciptakan generator arus bolak-balik 3 fasa. Alat ini membuat listrik bolak-balik menjadi lebih efisien, sehingga masih digunakan hingga sekarang. Kemudian, sekitar tahun 1900, alat tersebut dijadikan sebagai prinsip dasar sumber tenaga listrik di seluruh dunia. Pemakaian listrik dengan arus bolak-balik terus mengalami perkembangan teknologi yang begitu masif. Belum lagi dengan kemudahan arus ini dalam transmisi dan distribusinya. Hal ini menjadikan arus listrik bolak-balik adalah saingan terberat dari listrik yang masih menggunakan arus searah. Distribusi listrik dengan arus searah yang dilakukan oleh Thomas Alva Edison pertama kali sekitar akhir dari abad ke-19 M lantas berakhir dengan hadirnya listrik arus bolak-balik. Konsep Dasar Arus Bolak-Balik Sebenarnya, konsep dasar dari arus listrik bolak-balik adalah implementasinya yang mengadaptasi prinsip elektromagnetik. Dua buah kutub medan magnet diposisikan pada suatu kumparan dengan lilitan konduktor. Baik medan magnet maupun kuat arus listrik bolak-balik muncul didapat dari luas permukaan kumparan tersebut. Ciri-ciri Arus Bolak-Balik Adapun ciri dari arus listrik bolak-balik antara lain Aliran listriknya bolak-balik atau tidak satu arah. Nilai besaran frekuensinya berkisar antara 50 Hz atau 60 Hz. Sumber arus listrik berasal dari generator AC. Nilai besar arusnya terhadap satuan waktu selalu mengalami perubahan alias tidak tetap. Tegangan listrik membentuk grafik sinusoidal atau gelombang. Artinya, tegangan cenderung mengalami perubahan sesuai dengan fungsi sinus terhadap waktu. Sumber Arus Bolak-Balik Arus listrik bolak-balik bisa didapat dengan memakai generator listrik AC berfrekuensi rendah atau tidak lebih dari 1 kHz. Selanjutnya, prinsip dari pembangkit arus listrik ini dilakukan berdasarkan sifat elektromagnetik. Sifat Rangkaian Arus Bolak-Balik Seperti telah dijelaskan sebelumnya, arus bolak-balik merupakan arus listrik dengan arah yang berubah bolak-balik. Sifat rangkaian dari arus listrik ini sudah pasti tidak sama dengan arus listrik satu arah yang arahnya cenderung tidak mengalami perubahan atau tetap terhadap satuan waktu. Contoh Arus Bolak-Balik Penggunaan arus bolak balik pada kehidupan sehari-hari adalah listrik yang ada di PLN dengan sumber listriknya adalah induksi elektromagnetik generator AC. Biasanya arus bolak balik digunakan dalam menghidupkan peralatan elektronik dalam rumah tangga. Penyaluran arus listrik bolak balik yaitu dari sumber listrik PLN menuju rumah-rumah masyarakat atau kantor-kantor. Penerapan Arus Bolak-Balik Listrik dengan arus bolak-balik diterapkan pada beberapa instrumen berikut ini. 1. Motor listrik arus bolak-balik Motor listrik dengan arus bolak-balik memakai arus listrik yang prinsip kerjanya cukup sederhana, yaitu membalikkan arah secara kontinyu dan teratur pada suatu rentang waktu. Stator dan rotor adalah bagian dasar dari alat ini. Stator adalah tempat rotor berputar, sedangkan rotor sendiri adalah suatu komponen listrik yang berputar guna membuat poros motor berputar. Motor listrik dengan arus bolak-balik membantu mengatasi salah satu kelemahan dari motor yang memakai arus searah, yaitu sulitnya mengendalikan kecepatan. Motor arus bolak-balik telah memiliki penggerak yang disebut frekuensi variabel. Fitur inilah yang dapat membantu menaikkan kendali kecepatan dan menurunkan pemakaian daya listrik. 2. Motor induksi Awal mula munculnya sistem kelistrikan modern adalah ketika motor industri memakai arus bolak-balik. Nikola Tesla adalah orang pertama yang menggunakan arus tersebut pada motor induksi. Pada motor induksi, arus bolak-balik memiliki peran utama sebagai penggerak rotor. Pemakaian dari motor listrik dengan arus bolak-balik bisa dengan mudah ditemukan pada berbagai peralatan listrik rumah tangga. Misalnya kipas angin, pendingin ruangan, kulkas, hingga mesin cuci. Singkatnya, motor industri dengan arus bolak-balik mempunyai desain yang simpel dan perawatan yang minim. Selain itu, sumber dari tegangan listrik untuk melakukan kinerja pada motor listrik bisa didapat langsung dari sumber arus bolak balik yang sudah tersedia pada instalasi atau pemasangan listrik bangunan. 3. Motor sinkron Selanjutnya, motor sinkron yang masuk dalam kelompok motor listrik dengan sumber listrik bolak-balik. Cara kerjanya bermula ketika tegangan diberikan pada kumparan stator dengan sistem 3 fasa. Pemberian tegangan dapat menciptakan fluks magnet putar dan memicu munculnya gaya gerak listrik pada kumparan stator. Perputaran yang terjadi secara kontinyu dapat menciptakan fluks magnet putar yang bisa memotong kumparan sewaktu-waktu. 4. Transformator Transformator atau lebih kerap disebut dengan trafo adalah suatu alat dengan prinsip kerja yang bisa mengonversi arus bolak-balik ke arus listrik searah. Caranya yaitu dengan memindahkan tenaga listrik arus bolak-balik yang terjadi pada dua lilitan kawat atau lebih dari induksi elektromagnetik. Prinsip kerja dari trafo membuat alat ini menjadi salah satu yang diunggulkan daripada peralatan lainnya. Cara Kerja Arus Bolak-Balik Mudahnya, sumber listrik arus bolak-balik akan bekerja dari proses perputaran kumparan yang mendapatkan kecepatan sudut tertentu dan ada pada medan magnet. Cara kerja arus bolak-balik sendiri berbeda berdasarkan jenis rangkaiannya, yaitu resistor, induktor, dan kapasitor. Demikian tadi informasi mengenai arus bolak-balik yang perlu diketahui. Pada dasarnya, listrik dengan arus bolak-balik lebih sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena berbagai keunggulan yang dimilikinya. Semoga bermanfaat. Arus bolak balik merupakan arus dengan arah dan besar yang selalu berubah-ubah setiap saat. Arus bolak balik sangat banyak digunakan pada dunia kelistrikan. Prinsip kerja arus bolak balik yaitu terjadi putaran kumparan dengan kecepatan sudut tertentu yang ada dalam medan magnetik. Arus bolak balik terbagi menjadi beberapa jenis rangkaian yaitu rangkaian resistor, rangkaian induktor, dan rangkaian kapasitor. Untuk mengetahui lebih lengkap tentang arus bolak balik, berikut ini merupakan penjelasan tentang pengertian arus bolak balik, rangkaian, rumus dan contoh soal dengan penjelasannya. Arus bolak balik atau altenating current AC adalah arus dan tegangan listrik dengan besar yang berubah-ubah terhadap waktu dan mengalir dalam dua arah. Arus bolak balik memiliki arah yang selalu berubah secara periodik terhadap waktu. Nilai arus dan tegangan bolak balik selalu berubah menurut waktu dan memiliki pola grafik simetris berupa fungsi sinusoida. Arus bolak balik banyak dimanfaatkan pada dunia kelistrikan. Dalam kehidupan sehari-hari, arus bolak balik banyak digunakn untuk keperluan rumah tangga, perusahaan, perkantoran, pabrik dan penerangan umum seperti taman, jalan raya dan sebagainya. Contoh sumber arus bolak balik misalnya seperti dinamo sepeda, generator arus bolak balik, arus bolak balik dari jaringan perusahaan listrik seperti PLN. Baca Juga Hukum Newton 1 2 3 dan Penjelasannya Rangkaian Arus Bolak Balik Arus bolak balik terbagi menjadi beberapa jenis rangkaian yaitu rangkaian resistor, rangkaian induktor, dan rangkaian kapasitor. Berikut penjelasannya Rangkaian Resistor Rangkaian resistor yang dialiri arus bolak balik akan menghasilkan penurunan potensial listrik dalam rangkaian atau sebagai pembatas arus yang masuk sehingga arus dan tegangan dalam reangkaian resistor memiliki fase yang sama ketika terhubung dengan sumber tegangan bolak balik. Perhatikan gambar rangkaian resistor arus bolak balik dibawah ini Rangkaian resistor pada arus bolak-balik Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada resistor Berdasarkan grafik diatas, terlihat jika tegangan dan arus berada dalam keadaan sefase yaitu mencapai nilai maksimum pada saat yang sama. Sebuah resistor yang dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik memiliki besar tegangan pada resistor yang sama dengan tegangan sumber. Berikut ini adalah persamaan matematis pada tegangan resistor dan arus yang mengalir melalui resistor Arus yang mengalir melalui resistor Tegangan pada resistor Baca Juga Usaha dan Energi dan Penjelasannya Rangkaian Induktor Sebuah induktor saat dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik disebut dengan reaktansi induktif. Hambatan atau reaktansi induktif tergantung dari frekuensi sudut arus dan induktansi diri induktor yang dirumuskan sebagai Rangkaian induktor pada arus bolak-balik Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada induktor Berdasarkan grafik diatas terlihat jika besar tegangan pada induktor adalah Nol saat arus induktornya maksimum dan sebaliknya. Rumus yang berlaku pada tegangan dan arus yang mengalir pada induktor yaitu Arus yang mengalir melalui induktor Tegangan pada induktor Baca Juga Rotasi Bumi dan Penjelasannya Rangkaian Kapasitor Sebuah kapasitor memiliki karakteristik yang mampu menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik ketika dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik maupun tegangan searah. Kapasitor yang dialiri arus bolak balik akan muncul resistansi semu atau Reaktansi kapasitif. Besar nilai pada reaktansi kapasitif tergantung dari besarnya nilai kapasitansi kapasitor dan frekuensi sudut arus yang dapat dirumuskan sebagai berikut Rangkaian kapasitor pada arus bolak-balik Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada kapasitor Berdasarkan grafik tersebut, terlihat jika arus pada kapasitor maksimum ketika tegangan kapasitor bernilai nol begitu juga sebaliknya. Rumus yang digunakan pada tegangan dan arus yang mengalir pada kapasitor, yaitu Arus yang mengalir melalui kapasitor Tegangan pada kapasitor Baca Juga Energi Potensial dan Penjelasannya Rumus Arus Bolak Balik Pada arus bolak balik terdapat beberapa persamaan matematis yang berlaku, diantaranya yaitu Terdapat beberapapersamaan matematis dalam arus bolak balik diantaranya yaitu Persamaan Umum V = Vmax sin t Rumus Arus Melalui Resistor IR = VR/R IR = Vm/R sin t IR = Im sin t Rumus Tegangan Melalui Resistor VR = Vm sin t Rumus Arus Melalui Induktor IL = Vm sin t-1/2 π /L IL = Im sin t-1/2 π Rumus Tegangan Melalui Induktor VL = Vm sin t Rumus Arus Melalui Kapasitor IC = C Vm sin t+1/2 π IC = Im sin t+1/2 π Rumus Tegangan Melalui Kapasitor VC = Vm sin t Keterangan C = kapasitor L = Induktor R = Resistor I = Arus A V = Tegangan V = frekuensi sudut t = waktu s Baca Juga Percepatan Gravitasi dan Penjelasannya Contoh Soal Arus Bolak Balik Sebuah generator menghasilkan tegangan sinusoidal dengan persamaan V = 200 sin 200t. Berapa nilai dari Vmax dan Frekuensi tegangan? Pembahasan Diketahui V = 200 sin 200t Penyelesaian Persamaan umum tegangan AC V = Vmax sin t Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa tegangan maksimumatau Vmax bernilai 200V = 200 2 pi f = 200 f = 100/pi f = Hz Jadi frekuensi gelombang tersebut bernilai Hz. Baca Juga Kelajuan, Kecepatan dan Percepatan dengan Penjelasannya Demikian artikel mengenai Arus Bolak Balik dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.