Teori dasar listrik

artikel ini saya tujukan kepada orang yang ingin memdalami ilmu kelistrikan baik kepada orang yang telah mengetahui ilmu kelistrikan maupun orang awam yang belum mengerti tentang ilmu kelistrikan.

            Teori dasar listrik

           1. Arus listrik

        Arus listrik adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada benda konduktor atau logam akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere (A).

Untuk arus yang konstan, besar arus  dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:

di mana

•   adalah arus listrik,

•  adalah muatan listrik,

•    adalah waktu.

       HUKUM KIRCHOFF
Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu di satu titik adalah nol (ΣI=0).

   
  Jadi:
I1 + (-I2) + (-I3) + I4 + (-I5 ) = 0
I1 + I4 = I2 + I3 + I5

       2. Tegangan
       Tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.satuan dari tegangan adalah volt(V).

          Tegangan listrik dibagi menjadi 2 yaitu 

       1. Tegangan DC
       2. Tegangan AC

        Adalah tegangan dengan aliran arus searah. Tegangan DC memiliki notasi/tanda positif pada satu ttiknya dan negatif pada titik yang lain. Sumber-sumber tagangan DC diantaranya adalah elemen volta, battery, aki, solar cell dan adaptor/power supply DC. Pemasangan tegangan DC pada rangkaian harus benar sesuai kutubnya karena jika terbalik bisa berakibat kerusakan pada kedua bagian.

Aplikasi tegangan DC banyak kita jumpai pada peralatan elektronik portabel seperti handphone, remote, sepeda motor, mainan dan pemutar musik portabel. Sekarang ini sudah banyak dipakai sumber tegangan DC berupa battery yang bisa diisi ulang (recharge) jadi jika tegangan listrik pada battery habis bisa dibangkitkan lagi dengan mengisinya.

    Adalah tegangan dengan aliran arus bolak-balik. Tegangan AC tidak memiliki notasi/tanda seperti tegangan DC. Oleh karena itu pemasangan tegangan AC pada rangkaian boleh terbalik kecuali untuk aplikasi tegangan AC 3 phase pada motor listrik. Sumber-sumber tegangan AC diantaranya adalah listrik rumah tangga (dari PLN), genset, dinamo sepeda dan altenator pada mobil atau sepeda motor.

Ada dua jenis tegangan AC yaitu single phase dan triple phase atau 3 phase. Tegangan listrik AC yang kita pakai sehari-hari merupakan jenis tegangan AC single phase, artinya hanya ada satu phase dan ground/netral. Oleh karena itu tegangan AC single phase hanya membutuhkan dua titik kabel koneksi.

Tegangan AC 3 phase membuthkan tiga kabel untuk bekerja, yaitu dikenal dengan istilah R, S dan T. Tegangan listrik 3 phase banyak dipakai pada dunia industri khususnya untuk menggerakkan motor listrik. Jika kita membutuhkan tegangan AC 3 phase namun hanya memiliki sumber tegangan AC single phase maka kita memerlukan sebuah inverter untuk membuat listrik single phase menjadi 3 phase.

       3. Hambatan
        Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik yang mempunyai satuan Ohm  dapat dirumuskan sebagai berikut:

dimana 

• V adalah Tegangan / Beda potensi
• I  adalah arus listrik
• R adalah hambatan