Pengertian Arus Listrik AC dan DC

Pengertian arus listrik

Listrik merupakan energi yang dapat disalurkan melalui penghantar berupa kabel, adanya arus listrik dikarenakan muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Dalam kehidupan manusia listrik memiliki peran yang sangat penting. Selain digunakan sebagai penerangan listrik juga digunakan sebagai sumber energi untuk tenaga dan hiburan, contohnya saja pemanfaatan energi listrik dalam bidang tenaga adalah motor listrik. Keberadaan listrik yang sangat penting dan fital akhirnya saat ini listrik dikuasai oleh negara melalui perusahaan yang bernama PLN.

Listrik sendiri dibagi menjadi dua jenis yaitu arus listrik AC dan DC. Dalam artikel singkat ini akan membahas mengenai apa yang dimaksud dengan arus listrik AC dan DC beserta contoh pemanfaatan keduanya. Untuk memudahkan pembaca artikel ini akan saya bagi menjadi beberapa bagian, yang pertama saya akan menjelaskan apa yang dimaksud dengan arus listrik AC dan contoh penggunaannya, kemudian yang kedua saya akan membahas pengertian listrik DC dan contoh penggunaannya.

Pengertian Arus Listrik AC

Arus listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Di Indonesia sendiri listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan berada dibawah naungan PLN, Indonesia menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi 50Hz. Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia untuk listrik bolak-balik 1 (satu) fasa adalah 220 volt. Tegangan dan frekuensi ini terdapat pada rumah anda, kecuali jika anda tidak berlangganan listrik PLN.

Tegangan AC dapat meningkat atau menurun dengan transformator. Penggunaan tegangan yang lebih tinggi menyebabkan signifikan transmisi yang lebih efisien daya. Rugi daya dalam konduktor adalah produk dari kuadrat arus (I) dan resistensi (R) konduktor, dijelaskan dengan rumus

 Ini berarti bahwa ketika transmisi daya tetap pada kawat yang diberikan, jika saat ini dua kali lipat, daya yang hilang akan empat kali lebih besar.

Daya yang ditransmisikan sama dengan produk dari arus dan tegangan (dengan asumsi tidak ada perbedaan fasa); yaitu,

 Dengan demikian, jumlah yang sama daya dapat ditransmisikan dengan arus yang lebih rendah dengan meningkatkan tegangan. Oleh karena itu menguntungkan ketika transmisi sejumlah besar kekuatan untuk mendistribusikan listrik dengan tegangan tinggi

Efek pada frekuensi tinggi

 Efek kulit

Sebuah arus searah mengalir merata di seluruh penampang kawat seragam. Arus bolak frekuensi setiap dipaksa menjauh dari pusat kawat itu, ke permukaan luarnya. Hal ini karena percepatan muatan listrik dalam arus bolak-balik menghasilkan gelombang radiasi elektromagnetik yang membatalkan propagasi listrik menuju pusat bahan dengan konduktivitas yang tinggi.

Pada frekuensi yang sangat tinggi saat ini tidak lagi mengalir di kawat, namun efektif mengalir di permukaan kawat, dalam ketebalan kedalaman kulit beberapa. Kedalaman kulit ketebalan di mana kepadatan saat ini dikurangi dengan 63%. Bahkan pada frekuensi yang relatif rendah digunakan untuk transmisi listrik (50-60 Hz), distribusi non-seragam saat masih terjadi pada konduktor yang cukup tebal. Sebagai contoh, kedalaman kulit konduktor tembaga adalah sekitar 8.57 mm pada 60 Hz, konduktor arus begitu tinggi biasanya berongga untuk mengurangi massa dan biaya mereka.

Contoh pemanfaatan listrik AC

Pemanfaatan listrik AC sebenarnya sangatlah banyak. Untuk mempermudah sebenarnya anda dapat melihat barang-barang yang ada dirumah anda, perhatikanlah bahwa semua barang yang menggunakan listrik PLN berarti telah memanfaatkan listrik AC. Sebagai pengaman listrik AC yang ada dirumah anda, biasanya pihak PLN menggunakan pembatas sekaligus pengaman yaitu MCB (miniature circuit breaker). Meskipun demikian tak semua barang yang anda lihat menggunakan listrik AC,

pengertian arus listrik DC

Arus listrik DC (Direct current) merupakan arus listrik searah. Pada awalnya aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif. Semakin kesini pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari negatif (elektron) menuju kutub positif. Nah aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif.

definisi arus DC

Istilah DC digunakan untuk merujuk pada sistem tenaga yang menggunakan hanya satu polaritas tegangan atau arus, dan untuk merujuk pada, nol-frekuensi konstan, atau perlahan-lahan bervariasi nilai rata-rata lokal tegangan atau arus. [4] Sebagai contoh, tegangan sumber tegangan DC konstan seperti saat ini melalui sumber arus DC. The DC solusi dari suatu rangkaian listrik adalah solusi di mana semua tegangan dan arus yang konstan. Hal ini dapat ditunjukkan bahwa setiap tegangan stasioner atau gelombang arus dapat diuraikan ke dalam sejumlah komponen DC dan waktu-bervariasi nol berarti komponen; komponen DC didefinisikan sebagai nilai yang diharapkan, atau nilai rata-rata tegangan atau arus atas semua waktu.

Meskipun DC singkatan dari "arus searah", DC sering merujuk pada "polaritas konstan". Berdasarkan definisi ini, DC tegangan dapat bervariasi dalam waktu, seperti yang terlihat dalam output baku penyearah atau sinyal suara berfluktuasi pada saluran telepon.

Beberapa bentuk DC (seperti yang dihasilkan oleh regulator tegangan) hampir tidak memiliki variasi tegangan, tetapi masih mungkin memiliki variasi dalam output daya dan arus.

Contoh pemanfaatan listrik DC
Listrik DC (direct current) biasanya digunakan oleh perangkat lektronika. Meskipun ada sebagian beban selain perangkat elektronika yang menggunakan arus DC (contohnya; Motor listrik DC) namun kebanyakan arus DC digunakan untuk keperluan beban elektronika. Beberapa beban elektronika yang menggunakan arus listrik DC diantaranya: Lampu LED (Light Emiting Diode), Komputer, Laptop, TV, Radio, dan masih banyak lagi. Selain itu listrik DC juga sering disimpan dalam suatu baterai, contohnya saja baterai yang digunakan untuk menghidupkan jam dinding, mainan mobil-mobilan dan masih banyak lagi. Intinya kebanyakan perangkat yang menggunakan listrik DC merupakan beban perangkat elektronika.

 Kelebihan dan Kekurangan arus AC

• Kekurangan AC tidak dapat dibawa, hal ini karena arus AC tidak bisa ditempatkan pada suatu wadah seperti baterai dan lainnya.
• Kelebihan arus AC adalah dapat dirubah jumlah skala tegangannya, baik itu dinaikkan dan diturunkan.

Kelebihan dan Kekurangan arus DC

• Kekurangan arus DC adalah adanya keterbatasan pasokan listrik, maka dari itu perlu melakukan isi ulang/cas
• Kelebihan arus DC adalah dapat dibawa kemana saja.

  

    

1.RECTIFIER
Rectifier adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk merubah tegangan bolak balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).

Tegangan perangkat telekomunikasi hampir 85% menggunakan tegangan DC, dimana polaritas tegangan ini menggunakan negative (-).

Standart Tegangan kerja pada perangkat telkomsel adalah 54,3V.

Karakteristik Rectifier / Wiring Diagram Rectifier

Setengah gelombang rectifair

Dalam gelombang setengah rektifikasi pasokan fase tunggal, baik setengah positif atau negatif dari gelombang AC berlalu, sementara separuh lainnya diblokir. Karena hanya satu setengah dari gelombang masukan mencapai output, berarti tegangan lebih rendah. rectifair setengah gelombang membutuhkan dioda tunggal dalam catu daya tunggal-fase, atau tiga pasokan tiga fase. Rectifier menghasilkan searah tapi berdenyut arus searah; rectifier setengah gelombang menghasilkan jauh lebih riak dari penyearah gelombang penuh, dan masih banyak lagi penyaringan yang diperlukan untuk menghilangkan harmonisa dari frekuensi AC dari output.
Spesifikasi Rectifier pada Telekomunikasi :

Gambar

Output tanpa beban tegangan DC setengah gelombang rectifair ideal untuk tegangan input sinusoidal adalah

Tiga-fase rectifier

3-phase AC input, setengah dan penuh gelombang dikoreksi DC Output bentuk gelombang

Single-fase rectifier biasanya digunakan untuk pasokan listrik untuk peralatan rumah tangga. Namun, untuk sebagian besar aplikasi industri dan daya tinggi, tiga fase sirkuit rectifier adalah norma. Seperti fase tunggal rectifier, tiga fase rectifier dapat mengambil bentuk sirkuit setengah gelombang, sirkuit gelombang penuh menggunakan transformator pusat-mengetuk, atau rangkaian jembatan gelombang penuh.

Thyristor biasanya digunakan di tempat dioda untuk membuat sirkuit yang dapat mengatur tegangan output. Banyak perangkat yang menyediakan arus searah benar-benar menghasilkan tiga fase AC. Sebagai contoh, sebuah alternator mobil berisi enam dioda, yang berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh untuk pengisian baterai.

Tiga-fase, sirkuit setengah gelombang

Sebuah terkendali tiga fase, sirkuit setengah gelombang memerlukan tiga dioda, satu terhubung ke setiap tahap. Ini adalah jenis yang paling sederhana dari tiga fase penyearah tetapi menderita distorsi harmonik yang relatif tinggi pada kedua koneksi AC dan DC. Jenis rectifier dikatakan memiliki nomor tiga, karena tegangan output pada sisi DC berisi tiga yang berbeda per siklus frekuensi jaringan.

Tiga-fase, sirkuit gelombang penuh menggunakan pusat-mengetuk transformator

Jika pasokan AC diumpankan melalui transformator dengan pusat tekan, sirkuit penyearah dengan peningkatan kinerja harmonik dapat diperoleh. Rectifier ini sekarang memerlukan enam dioda, satu terhubung ke setiap ujung masing-masing transformator gulungan sekunder. Sirkuit ini memiliki pulsa nomor enam, dan pada dasarnya, dapat dianggap sebagai enam fase, sirkuit setengah gelombang.

Sebelum perangkat solid state menjadi tersedia, sirkuit setengah gelombang, dan rangkaian gelombang penuh menggunakan transformator pusat-mengetuk, yang sangat umum digunakan dalam penyearah industri menggunakan katup merkuri-busur. [4] Hal ini karena tiga atau enam AC input pasokan bisa diberi makan dengan angka yang sesuai elektroda anoda pada tangki tunggal, berbagi katoda umum.

Gambar Tiga-fase setengah gelombang rangkaian penyearah menggunakan thyristor sebagai elemen switching, mengabaikan pasokan induktansi

Keluaran perataan rectifier

AC input (kuning) dan DC output (hijau) dari penyearah setengah gelombang dengan smoothing kapasitor. Perhatikan riak dalam sinyal DC.

Sementara setengah gelombang dan pembetulan gelombang penuh dapat memberikan arus searah, tidak menghasilkan tegangan konstan. Memproduksi stabil DC dari suplai AC diperbaiki membutuhkan sirkuit smoothing atau filter. [6] Dalam bentuk yang paling sederhana ini dapat hanya kapasitor waduk atau smoothing kapasitor, ditempatkan pada output DC dari rectifier. Masih ada komponen tegangan riak AC pada frekuensi catu daya untuk penyearah setengah gelombang, dua kali lipat untuk gelombang penuh, di mana tegangan tidak sepenuhnya merapikan.

Untuk membatasi riak ke nilai yang ditentukan ukuran kapasitor yang diperlukan sebanding dengan arus beban dan berbanding terbalik dengan frekuensi pasokan dan jumlah puncak output dari penyearah per siklus input. Arus beban dan frekuensi pasokan umumnya di luar kendali perancang sistem penyearah tetapi jumlah puncak per siklus input dapat dipengaruhi oleh pilihan desain rectifier.

Sebuah penyearah setengah gelombang hanya memberikan satu puncak per siklus, dan untuk ini dan alasan lainnya hanya digunakan dalam pasokan listrik yang sangat kecil. Sebuah penyearah gelombang penuh mencapai dua puncak per siklus, yang terbaik mungkin dengan input fase tunggal. Untuk input tiga fase jembatan tiga fase memberikan enam puncak per siklus. Jumlah yang lebih dari puncak dapat dicapai dengan menggunakan jaringan transformator ditempatkan sebelum rectifier untuk mengkonversi ke urutan fase yang lebih tinggi.

2. INVERTER
Inverter adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk merubah tegangan Searah (DC) menjadi tegangan Bolak Balik (AC). berbanding terbalik dengan Rectifier yg merubah tegangan AC menjadi DC.
Spesifikasi Inverter

Tujuan dari Inverter ini adalah merubah tegangan DC rectifier menjadi tegangan AC.

Kenapa perangkat tidak menggunakan tegangan AC murni dari PLN ? Karena jika terjadi pemadaman listrik, perangkat bisa di back up oleh battery dari rectifier.
Karakteristik Inverter / Wiring Diagram Inverter

Pengertian Inverter dan Rectifier

Inverter berarti pembalik. Sehingga dengan pengertian ini, yang dimaksud dengan inverter adalah semua alat pembalik. Dalam istilah kelistrikan dikenal adanya AC Converter, rectifier, dan inverter. Konverter (to convert = mengubah) merupakan alat pengubah, baik dari DC ke AC (DC to AC Converter) maupun dari AC ke DC (AC to DC Converter). Rectifier berarti penyearah, alat ini berfungsi untuk menyearahkan tegangan AC (bolak-balik) menjadi tegangan DC (searah) atau AC to DC Converter. Sedangakan inverter secara istilah adalah kebalikan dari rectifier, kerjanya adalah membalikkan dari tegangan DC ke tegangan AC atau DC to AC Converter.

Jadi inverter adalah alat untuk mengubah sistem tegangan DC ke tegangan AC. Lebih spesifik lagi, fungsi inverter adalah mengubah tegangan masukan DC menjadi tegangan keluaran AC yang simetris dengan amplitudo dan frekuensi tertentu. Tegangan keluarannya dapat merupakan tegangan tetap maupun tegangan variabel dengan frekuensi tetap ataupun variabel pula. Dalam prakteknya, lebih banyak diperlukan inverter dengan amplitudo dan frekuensi tetap.

Inverter terdiri dari beberapa sirkuit penting yaitu sirkuit converter (yang berfungsi untuk mengubah daya komersial menjadi dc serta menghilangkan ripple atau kerut yang terjadi pada arus ini) serta sirkuit inverter (yang berfungsi untuk mengubah arus searah menjadi bolak-balik dengan frekuensi yang dapat diatur-atur). Inverter juga memiliki sebuah sirkuit pengontrol.

Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (pulse width modulation–PWM). Inverter juga dapat dibedakan dengan cara pengaturan tegangannya, yaitu :
1. Jika yang diatur tegangan input konstan disebut Voltage Fed Inverter (VFI),
2. Jika yang diatur arus input konstan disebut Current Fed Inverter (CFI), dan
3. Jika tegangan input yang diatur disebut Variable dc linked inverter.

Efisiensi inverter

Efisiensi di artikan adalah arus murni yg keluar dari inverter. Sebagai contoh ada inverter dengan efisiensi 40% dan type watt inverter anda 1000 watt maka anda hanyabisa menggunakan sebesar 400 watt karna memang murninya 40% dan jika efisiensinya  85%-90% maka anda bisa menggunakannyasekitar 850-900 watt

Tiga-fase inverter dengan beban terhubung

Tiga-fase inverter digunakan untuk aplikasi variabel-frekuensi drive dan untuk aplikasi daya tinggi seperti transmisi listrik HVDC. Sebuah dasar tiga fase inverter terdiri dari tiga fase tunggal inverter beralih masing terhubung ke salah satu dari tiga terminal beban. Untuk skema kontrol yang paling dasar, operasi tiga switch dikoordinasikan sehingga satu switch beroperasi pada masing-masing 60 derajat titik gelombang keluaran mendasar. Hal ini menciptakan output gelombang line-to-line yang memiliki enam langkah. Enam-langkah gelombang memiliki langkah nol-tegangan antara bagian positif dan negatif dari gelombang persegi sehingga harmonik yang merupakan kelipatan tiga dieliminasi seperti dijelaskan di atas. Ketika teknik PWM berbasis pembawa diterapkan untuk enam langkah gelombang, bentuk dasar keseluruhan, atau amplop, gelombang dipertahankan sehingga 3 harmonik dan kelipatan nya dibatalkan.

Gambar Tiga-fase inverter dengan terhubung beban

Dengan tiga fase rectifier, dua atau lebih rectifier kadang-kadang dihubungkan secara seri atau paralel untuk mendapatkan tegangan yang lebih tinggi atau peringkat saat ini. Input penyearah dipasok dari transformer khusus yang menyediakan fase bergeser output. Ini memiliki efek fase perkalian. Enam fase diperoleh dari dua trafo, dua belas fase dari tiga transformator dan sebagainya. Sirkuit penyearah asosiasi tersebut rectifier 12, rectifier 18 dan sebagainya ...

Ketika sirkuit penyearah terkontrol dioperasikan dalam modus inversi, mereka akan diklasifikasikan dengan nomor juga. Sirkuit penyearah yang memiliki jumlah yang lebih tinggi telah mengurangi kandungan harmonik di AC arus masukan dan mengurangi riak dalam tegangan output DC. Dalam modus inversi, sirkuit yang memiliki nomor yang lebih tinggi memiliki kandungan harmonik yang lebih rendah dalam bentuk gelombang tegangan output AC.