Dasar-dasar Kelistrikan
Pengetahuan dasar tentang teori kelistrikan
Membicarakan tentang kelistrikan pada dasarnya adalah membicarakan segala sesuatu yang menyangkut perpindahan elektron karena adanya impuls yang menyebabkannya. Pola berpindahnya elektron-elektron sehingga menimbulkan energi listrik serta upaya pengaplikasiannya di dalam berbagai penerapan adalah termasuk di dalamnya.
Teori tentang kelistrikan telah lama didefinisikan orang setelah banyaknya percobaan-percobaan yang dilakukan orang untuk memahami prilaku perpindahan elektron ini. Kesimpulan-kesimpulan pun telah ditetapkan dan kini telah menjadi baku sebagai dasar di dalam ilmu kelistrikan.
Dalam ilmu kelistrikan ada beberapa besaran dasar yang sangat penting dan sangat dominan, di antaranya adalah : besaran tegangan, besaran arus dan besaran daya.
Besaran tegangan (voltage)
Tegangan listrik adalah perbedaan potential di antara dua titik pada media-media yang menghantar. Apabila perbedaan itu besar, maka dikatakan bahwa tegangannya tinggi. Apabila perbedaannya kecil maka dikatakan tegangannya rendah. Perbedaan potential ini menjadi syarat mengalirnya arus listrik.
Besaran tegangan adalah bentuk parameter tentang seberapa besar perbedaan potential yang terjadi dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran tegangan listrik dinyatakan dengan satuan V (Volt).
1 MV (MegaVolt) = 1000 kV (kiloVolt)
1 kV = 1000 V
1 V = 1000 mV (miliVolt)
1 mV = 1000 µV (mikrovolt).
Besaran arus (current)
Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang bergerak mengalir dari potential tinggi ke potential rendah di antara dua titik pada media-media yang menghantar.
Besaran arus adalah bentuk parameter tentang seberapa deras arus listrik yang mengalir dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran arus listrik dinyatakan dengan satuan A (Ampere).
1 MA (MegaAmpere) = 1000 kA (kiloAmpere)
1 kA = 1000 A
1 A = 1000 mA (miliAmpere)
1 mA = 1000 µA (mikroAmpere).
Besaran daya (power)
Daya listrik adalah tenaga/kekuatan listrik yang timbul atas adanya perbedaan potential dan mengalirnya arus dalam satu keadaan aktifitas elektris.
Daya listrik dikatakan nol (tidak ada) apabila :
-Tidak ada tegangan
-Tidak ada arus (meskipun terdapat muatan listrik atau adanya perbedaan potential listrik)
Dengan cara lain bisa dikatakan bahwa daya listrik adalah tidak ada apabila tidak terjadi aktifitas elektris atau aktifitas kelistrikan.
Besar kecilnya daya listrik dipengaruhi oleh besar kecilnya tegangan dan arus yang mengalir dalam suatu aktifitas elektris tersebut. Besarnya tegangan bisa mendorong terbentuknya daya yang besar, dan arus yang besar bisa juga mendorong terbentuknya daya yang besar pula, namun kesemuanya tetap bersifat relatif.
Besaran daya adalah bentuk parameter tentang seberapa besar kekuatan listrik di dalam suatu aktifitas elektris yang melibatkan tegangan dan arus.
Besaran daya listrik dinyatakan dalam W (Watt).
1 GW (GigaWatt) = 1000 MW (MegaWatt)
1 MW = 1000 kW (kilowatt)
1 kW = 1000 W
1 W = 1000 mW (miliWatt)
1 mW = 1000 µW (mikroWatt).
Hubungan antara tegangan, arus dan daya
Ketiga besaran ini mempunyai hubungan yang sangat erat.
Jika tegangan dengan satuan Volt dinyatakan dengan V, arus dengan satuan Ampere dinyatakan dengan I, dan daya dengan satuan Watt dinyatakan dengan W, maka berlaku :
W = V x I
atau
V = W / I
atau
I = W / V
Rumus-rumus itu berlaku untuk kriteria AC ataupun DC.
Contoh 1 : Sebuah setrika listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V menarik arus 1,6A. Berapakah daya listriknya?
W = V x I
W = 220 x 1,6 = 352W.
Contoh 2 : Pada sebuah lemari es lama terdapat tulisan 200W dengan konsumsi arus 1,81A. Berapakah tegangan listrik yang harus diberikan untuk pengoperasiannya?
V = W / I
V = 200 / 1,81 = 110V
Contoh 3 : Pada sebuah kompor listrik tertulis besaran daya 600W, sedangkan ia dioperasikan pada tegangan 220V. Berapakah arus yang ditariknya?
I = W / V
I = 600 / 220 = 2,727A.
Besaran resistansi
Resistansi listrik adalah faktor hambatan terhadap arus listrik yang menyebabkan adanya pengurangan atau pembatasan di dalam suatu aktifitas elektris. Semakin besar resistansi maka akan semakin kecil arus yang mengalir dan semakin kecil resistansi maka akan semakin maksimal arus yang mengalir.
Besaran resistansi adalah bentuk parameter tentang seberapa besar faktor hambatan di antara media-media yang menghantar dalam suatu aktifitas elektris dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran resistansi listrik dinyatakan dalam Ω (Ohm).
1 MΩ (MegaOhm) = 1000 kΩ (kiloOhm)
1 kΩ = 1000 Ω
1 Ω = 1000 mΩ.
Hubungan antara resistansi dengan tegangan dan arus
Jika resistansi dengan satuan Ohm dinyatakan dengan R, maka hubungannya dengan tegangan (V) dan arus (I) adalah :
V = I x R
atau
I = V / R
atau
R = V / I.
Dari rumus-rumus itu dapat disimpulkan bahwa pada setiap aktifitas elektris di mana terdapat tegangan dan mengalirnya arus, sesungguhnya ada faktor lain yang menyertainya, yaitu faktor hambatan atau resistansi. Baik besar ataupun sangat kecil, faktor hambatan ini tetaplah ada. Pada sepotong kawat tembaga yang sedang menghantarkan listrik pun sebenarnya terdapat resistansi, yaitu resistansi jenis tembaga.
Dan di dalam praktek, pada setiap peralatan elektronik yang membutuhkan tegangan pengoperasian dan menarik arus ketika beroperasinya mempunyai “resistansi-dalam” atau “resistansi-diri”.
Resistansi-dalam ini tidak selalu bisa diukur dengan Ohm-meter, tetapi bisa diketahui dari kebutuhan tegangan dan arus yang ditariknya.
Mengambil contoh dari yang dikemukakan atas, sebuah setrika listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V dengan arus 1,6A maka setrika listrik itu mempunyai resistansi-dalam sebesar :
R = V / I
R = 220 / 1,6 = 137,5 Ω.
Karena itu setiap peralatan elektronik yang membutuhkan tegangan dan menarik arus bisa dipandang sebagai sebuah “resistor”. Setrika listrik itu bisa diibaratkan sebagai sebuah resistor 137,5 Ω yang disambungkan kepada tegangan listrik 220V....
Sampai di sini, dasar-dasar dalam kelistrikan yang menyangkut tegangan, arus, daya dan resistansi listrik disudahi. Poin-poin pentingnya adalah :
Teori tentang kelistrikan telah lama didefinisikan orang setelah banyaknya percobaan-percobaan yang dilakukan orang untuk memahami prilaku perpindahan elektron ini. Kesimpulan-kesimpulan pun telah ditetapkan dan kini telah menjadi baku sebagai dasar di dalam ilmu kelistrikan.
Dalam ilmu kelistrikan ada beberapa besaran dasar yang sangat penting dan sangat dominan, di antaranya adalah : besaran tegangan, besaran arus dan besaran daya.
Besaran tegangan (voltage)
Tegangan listrik adalah perbedaan potential di antara dua titik pada media-media yang menghantar. Apabila perbedaan itu besar, maka dikatakan bahwa tegangannya tinggi. Apabila perbedaannya kecil maka dikatakan tegangannya rendah. Perbedaan potential ini menjadi syarat mengalirnya arus listrik.
Besaran tegangan adalah bentuk parameter tentang seberapa besar perbedaan potential yang terjadi dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran tegangan listrik dinyatakan dengan satuan V (Volt).
1 MV (MegaVolt) = 1000 kV (kiloVolt)
1 kV = 1000 V
1 V = 1000 mV (miliVolt)
1 mV = 1000 µV (mikrovolt).
Besaran arus (current)
Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang bergerak mengalir dari potential tinggi ke potential rendah di antara dua titik pada media-media yang menghantar.
Besaran arus adalah bentuk parameter tentang seberapa deras arus listrik yang mengalir dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran arus listrik dinyatakan dengan satuan A (Ampere).
1 MA (MegaAmpere) = 1000 kA (kiloAmpere)
1 kA = 1000 A
1 A = 1000 mA (miliAmpere)
1 mA = 1000 µA (mikroAmpere).
Besaran daya (power)
Daya listrik adalah tenaga/kekuatan listrik yang timbul atas adanya perbedaan potential dan mengalirnya arus dalam satu keadaan aktifitas elektris.
Daya listrik dikatakan nol (tidak ada) apabila :
-Tidak ada tegangan
-Tidak ada arus (meskipun terdapat muatan listrik atau adanya perbedaan potential listrik)
Dengan cara lain bisa dikatakan bahwa daya listrik adalah tidak ada apabila tidak terjadi aktifitas elektris atau aktifitas kelistrikan.
Besar kecilnya daya listrik dipengaruhi oleh besar kecilnya tegangan dan arus yang mengalir dalam suatu aktifitas elektris tersebut. Besarnya tegangan bisa mendorong terbentuknya daya yang besar, dan arus yang besar bisa juga mendorong terbentuknya daya yang besar pula, namun kesemuanya tetap bersifat relatif.
Besaran daya adalah bentuk parameter tentang seberapa besar kekuatan listrik di dalam suatu aktifitas elektris yang melibatkan tegangan dan arus.
Besaran daya listrik dinyatakan dalam W (Watt).
1 GW (GigaWatt) = 1000 MW (MegaWatt)
1 MW = 1000 kW (kilowatt)
1 kW = 1000 W
1 W = 1000 mW (miliWatt)
1 mW = 1000 µW (mikroWatt).
Hubungan antara tegangan, arus dan daya
Ketiga besaran ini mempunyai hubungan yang sangat erat.
Jika tegangan dengan satuan Volt dinyatakan dengan V, arus dengan satuan Ampere dinyatakan dengan I, dan daya dengan satuan Watt dinyatakan dengan W, maka berlaku :
W = V x I
atau
V = W / I
atau
I = W / V
Rumus-rumus itu berlaku untuk kriteria AC ataupun DC.
Contoh 1 : Sebuah setrika listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V menarik arus 1,6A. Berapakah daya listriknya?
W = V x I
W = 220 x 1,6 = 352W.
Contoh 2 : Pada sebuah lemari es lama terdapat tulisan 200W dengan konsumsi arus 1,81A. Berapakah tegangan listrik yang harus diberikan untuk pengoperasiannya?
V = W / I
V = 200 / 1,81 = 110V
Contoh 3 : Pada sebuah kompor listrik tertulis besaran daya 600W, sedangkan ia dioperasikan pada tegangan 220V. Berapakah arus yang ditariknya?
I = W / V
I = 600 / 220 = 2,727A.
Besaran resistansi
Resistansi listrik adalah faktor hambatan terhadap arus listrik yang menyebabkan adanya pengurangan atau pembatasan di dalam suatu aktifitas elektris. Semakin besar resistansi maka akan semakin kecil arus yang mengalir dan semakin kecil resistansi maka akan semakin maksimal arus yang mengalir.
Besaran resistansi adalah bentuk parameter tentang seberapa besar faktor hambatan di antara media-media yang menghantar dalam suatu aktifitas elektris dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran resistansi listrik dinyatakan dalam Ω (Ohm).
1 MΩ (MegaOhm) = 1000 kΩ (kiloOhm)
1 kΩ = 1000 Ω
1 Ω = 1000 mΩ.
Hubungan antara resistansi dengan tegangan dan arus
Jika resistansi dengan satuan Ohm dinyatakan dengan R, maka hubungannya dengan tegangan (V) dan arus (I) adalah :
V = I x R
atau
I = V / R
atau
R = V / I.
Dari rumus-rumus itu dapat disimpulkan bahwa pada setiap aktifitas elektris di mana terdapat tegangan dan mengalirnya arus, sesungguhnya ada faktor lain yang menyertainya, yaitu faktor hambatan atau resistansi. Baik besar ataupun sangat kecil, faktor hambatan ini tetaplah ada. Pada sepotong kawat tembaga yang sedang menghantarkan listrik pun sebenarnya terdapat resistansi, yaitu resistansi jenis tembaga.
Dan di dalam praktek, pada setiap peralatan elektronik yang membutuhkan tegangan pengoperasian dan menarik arus ketika beroperasinya mempunyai “resistansi-dalam” atau “resistansi-diri”.
Resistansi-dalam ini tidak selalu bisa diukur dengan Ohm-meter, tetapi bisa diketahui dari kebutuhan tegangan dan arus yang ditariknya.
Mengambil contoh dari yang dikemukakan atas, sebuah setrika listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V dengan arus 1,6A maka setrika listrik itu mempunyai resistansi-dalam sebesar :
R = V / I
R = 220 / 1,6 = 137,5 Ω.
Karena itu setiap peralatan elektronik yang membutuhkan tegangan dan menarik arus bisa dipandang sebagai sebuah “resistor”. Setrika listrik itu bisa diibaratkan sebagai sebuah resistor 137,5 Ω yang disambungkan kepada tegangan listrik 220V....
Sampai di sini, dasar-dasar dalam kelistrikan yang menyangkut tegangan, arus, daya dan resistansi listrik disudahi. Poin-poin pentingnya adalah :
- Mengetahui hal-hal yang mendasar dalam kelistrikan
- Mengerti hubungan yang erat antara tegangan, arus, dan daya listrik beserta hitungan-hitungan di dalamnya
- Mengerti tentang faktor hambatan (resistansi) kaitannya dengan tegangan dan arus listrik beserta hitungan-hitungan di dalamnya
- Secara sederhana bisa melihat penerapan tentang teori kelistrikan dasar dalam kehidupan sehari-hari.