Apa fungsi dari sumber arus atau tegangan?

Tegangan listrik adalah beda potensial listrik antara dua titik yang terjadi karena adanya perbedaan muatan listrik diantara kedua titik tersebut. Tegangan listrik tidak bisa dilihat namun bisa dirasakan dan diukur besarnya. Pada nilai tertentu, tegangan listrik bisa berbahaya bagi manusia. Kejadian terkena tegangan listrik pada manusia sering kita sebut dengan kesetrum.

Tegangan listrik merupakan perwujudan dari energi listrik. Tegangan listrik bisa dihasilkan melalui pembangkit-pembangkit listrik. Namun dalam skala kecil tidak disebut pembangkit tapi lebih umum dengan penghasil listrik saja. Contoh tegangan listrik yang sering kita temui adalah 220V pada listrik rumah tangga, 1.5V pada battery dan 12V pada aki.

Pengertian Tegangan Listrik

Tegangan Listrik adalah jumlah energi tertentu yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempat ke tempat yang lain. Tegangan listrik disebut juga dengan beda potensial listrik karena besarnya tegangan listrik sama dengan perbedaan potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik.

Suatu benda dikatakan memiliki potensial listrik lebih tinggi daripada benda lain karena benda tersebut memiliki jumlah muatan positif yang lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah muatan positif pada benda lainnya. Sedangkan yang dimaksud dengan Potensial listrik itu sendiri adalah banyaknya muatan yang terdapat dalam suatu benda.

Fungsi Tegangan Listrik

Tegangan listrik berfungsi sebagai tenaga [power]. Untuk bisa bekerja, sebuah rangkaian elektronika membutuhkan listrik sebagai tenaga “penggeraknya”.

Oleh karena itu dalam rangkaian, bagian yang menghasilkan tegangan listrik biasanya disebut Power Supply atau Penyuplai tenaga.

Satuan Tegangan Listrik

Besarnya tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt dan sering disingkat dengan V saja.

Untuk ukuran yang lebih besar bisa menggunakan satuan kiloVolt disingkat kV [1kV=1000Volt] dan MegaVolt disingkat MV [1MV=1.000.000Volt].

Baca Juga: Potensiometer: Pengertian, Fungsi Dan Cara Kerjanya

Sedangkan untuk satuan yang lebih kecil biasanya menggunakan miliVolt disingkat mV [1mV=1/1000Volt] dan mikroVolt disingkat uV [1uV=1/1000000Volt].

Simbol Tegangan

Simbol tegangan listrik dinyatakan dalam V ditulis dengan huruf besar.

Pada beberapa kasus juga ditemui penggunaan simbol E, tujuannya agar tidak bingung antara V sebagai simbol dan V sebagai satuan [Volt]. Khusus untuk tegangan DC juga bisa ditulis dengan simbol B, yaitu singkatan dari Battery.

Jenis Tegangan Listrik

Berdasarkan aliran arusnya, tegangan listrik dibagi menjadi dua, yaitu Tegangan DC dan Tegangan AC. Tegangan DC adalah tegangan dengan aliran arus searah.

Sedangkan tegangan AC adalah tegangan dengan aliran arus bolak-balik. Masing-masing tegangan ini memiliki fungsi dan aplikasi yang berbeda-beda tergantung kondisi dan kebutuhan.

Tegangan DC

Tegangan DC dalah 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 power supply DC atau adaptor. Pemasangan tegangan DC pada rangkaian harus benar sesuai kutubnya karena jika terbalik bisa berakibat kerusakan pada kedua bagian.

Sumber tegangan DC memiliki nilai tegangan dan arus tertentu. Misalnya sebuah rangkaian adaptor 12 Volt 3 Ampere berarti mempunyai tegangan output dengan kemampuan arus pada outputnya sebesar 3 Ampere.

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.

Tegangan AC

Tegangan AC 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.

Baca Juga: Fungsi Dioda: Pengertian Dan Cara Kerjanya

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.

Cara Mengukur Tegangan Listrik

Untuk mengetahui besarnya tegangan antara dua titik kita membutuhkan sebuah alat ukur. Ada dua alat ukur yang lazim dipakai untuk mengukur tegangan listrik yaitu Voltmeter [bagian dari Multimeter] dan Oscilloscope.

Cara mengukur besarnya tegangan listrik adalah dengan menghubungkan kedua ujung terminal alat ukur dengan sumber tegangan. Selanjutnya alat ukur akan menunjukkan nilai tegangan sebenarnya. Khusus untuk tegangan DC, pemasangan terminal harus sesuai dengan kutub positif-negatifnya.

Pada pengukuran tegangan AC dengan Voltmeter/Multimeter kita hanya bisa mengetahui nilai tegangannya saja, sedangkan dengan oscilloscope kita bisa melihat bentuk gelombang sekaligus menghitung frekuensinya.

Pengertian Sumber Arus Listrik, Jenis, dan Contohnya Dilengkapi Gambar

Amongguru.com. Arus listrik dapat mengalir karena adanya sumber arus listrik. Sumber arus listrik digunakan untuk menimbulkan beda potensial pada ujung-ujung rangkaian listrik.

Beda potensial antara dua buah kutub sumber arus listrik selanjutnya dinamakan tegangan listrik. Sumber arus listrik biasa disebut dengan elemen listrik atau sel listrik.

Sumber arus listrik dapat diartikan sebagai semua benda yang dapat menghasilkan arus listrik.

Semua sumber arus listrik memiliki kemampuan untuk memberikan gaya pada elektron, sehingga sebuah atom dapat bergerak.

Gaya dari sumber arus listrik yang demikian dinamakan Gaya Gerak Listrik [GGL]. Gaya gerak listrik disebut juga tegangan, dengan satuan Volt [V].

Misalnya, pada kulit luar baterai tercantum label 1,5 V, hal ini menunjukkan besarnya GGL yang dibangkitkan baterai tersebut sebesar 1,5 V.

Sumber arus listrik merupakan komponen penting yang berfungsi sebagai tempat untuk mengubah satu jenis energi, misalnya energi kimia menjadi energi listrik.

Sumber arus listrik dibedakan menjadi dua, sebagai berikut.

1. Sumber arus listrik bolak balik [AC]

Sumber arus listrik bolak-balik [Alternating Current] dihasilkan oleh dinamo arus AC dan elemen basah [elemen sekunder].

2. `Sumber arus listrik searah [DC]

Sumber arus listrik searah [Direct Current] dihasilkan oleh sel volta, elemen kering [baterai], akumulator, solar sel, dan dinamo arus searah.

Elemen Listrik

Elemen listrik dibedakan menjadi dua, yaitu elemen kering [primer] dan elemen basah [sekunder].

A. Elemen Primer

Elemen primer merupakan sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai. Artinya, jika sumber arus tersebut sudah habis energinya, kita tidak dapat mengisinya kembali dan harus diganti dengan sumber arus yang baru.

1. Elemen Volta

Pengertian Sumber Arus Listrik, Jenis, dan Contohnya Dilengkapi Gambar

Elemen volta pertama kali ditemukan oleh Fisikawan berkebangsaaan Italia, Alessandro Volta [1745 – 1827].

Alessandro Volta menemukan bahwa pasangan logam tertentu dapat membangkitkan gaya gerak listrik. Gaya gerak listrik inilah yang menyebabkan arus listrik mengalir pada suatu rangkaian.

Elemen volta adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik. Bagian-bagian elemen Volta adalah sebagai berikut.

a. Kutub positif [anoda] adalah tembaga [Cu].

b. Kutub negatif [katoda] adalah seng [Zn]

c. Larutan elektrolit adalah asam sulfat [H2SO4]

Jika elektroda-elektroda seng dan tembaga dimasukkan ke dalam larutan asam sulfat, akan terjadi reaksi kimia yang menyebabkan lempeng tembaga bermuatan listrik positif dan lempeng seng bermuatan listrik negatif.

Hal ini menunjukkan bahwa lempeng tembaga memiliki potensial lebih tinggi daripada potensial lempeng seng. Elektron akan mengalir dari lempeng seng menuju lempeng tembaga.

Jika kedua lempeng ini dirangkaikan dengan lampu, arus akan mengalir dari lempeng tembaga ke lempeng seng sehingga lampu akan menyala. Akan tetapi aliran arus listrik ini tidak berlangsung lama sehingga lampu akan padam.

Hal ini dikarenakan gelembung-gelembung gas hidrogen yang dihasilkan oleh asam sulfat [H2SO4] akan menempel pada lempeng tembaga. Gelembung gas hidrogen ini akan menghambat aliran elektron.

Peristiwa ini disebut polarisasi. Polarisasi adalah peristiwa tertutupnya elektroda elemen oleh hasil reaksi yang mengendap pada elektroda tersebut.

Meskipun penemuannya memiliki keterbatasan, akan tetapi elemen Volta ini menjadi prinsip dalam pembuatan baterai dan aki.

2. Elemen Daniell

Elemen Daniell memiliki cara kerja yang hampir sama dengan elemen Volta. Akan tetapi, pada elemen Daniell ditambahkan larutan tembaga sulfat [CuSO4] sebagai larutan elektrolit dan campuran serbuk karbon dengan oksida mangan sebagai dispolarisator.

Dispolarisator berfungsi untuk mencegah terjadinya polarisasi. Campuran tersebut akan menyerap gelembung-gelembung gas yang terjadi selama muatan listrik mengalir.

3. Baterai [Elemen Kering]

Baterai memiliki dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif baterai berupa batang karbon yang dibenamkan ke dalam campuran mangan dioksida [MnO2] dan amonium klorida [NH4Cl].

Kutub negatif baterai adalah lapisan paling luar yang terbuat dari seng [Zn]. Sedangkan campuran mangan dioksida berfungsi sebagai zat pelindung elektrolit.

Di antara lapisan paling luar, yaitu seng yang berfungsi sebagai kutub negatif dan campuran mangan dioksida terdapat pasta amonium klorida yang berfungsi sebagai elektrolit.

Di antara kutub positif dan kutub negatif terdapat beda potensial. Beda potensial inilah yang menyebabkan baterai tersebut dapat mengalirkan arus listrik jika dipasangkan secara benar dalam sebuah rangkaian.

Penyempurnaan dari sel seng karbon adalah baterai alkalin. Apabila digunakan dalam suatu peralatan, sel alkalin dapat bertahan enam atau tujuh kali lebih lama dibanding sel seng karbon biasa.

Di dalam sel alkalin mengandung elektrolit larutan kalium hidroksida. Pelat logamnya terbuat dari nikel dan senyawa kadmium.

B. Elemen Sekunder

Elemen sekunder bersifat dapat diperbaharui. Artinya tegangan yang berasal dari elemen sekunder suatu saat akan habis, tetapi masih dapat diisi ulang.

Contoh elemen sekunder adalah akumulator, yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor, seperti sepeda motor dan mobil.

Akumulator sering disebut juga elemen basah. Akumulator atau aki terdiri atas pasangan-pasangan keping timbal dan timbal dioksida, dimana tiap pasangan ini disebut sel.

Setiap pasangan timbal dan timbal dioksida ini mampu memberikan tegangan 2 volt. Kapasitas penyimpanan sebuah aki dapat terlihat berupa tulisan angka pada aki.

Misalkan pada aki tertulis 12V 40 AH, ini artinya aki mempunyai ggl 12 volt dan mengalirkan arus listrik 40 Ampere selama waktu satu jam.

Akumulator juga mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub negatif akumulator terletak pada timbal dan kutub positif pada timbal dioksida. Timbal dan timbal dioksida dicelupkan ke dalam larutan elektrolit asam

Agar akumulator dapat berfungsi kembali, perlu aliri sumber arus searah [DC]. Perubahan energi saat aki digunakan, yaitu dari energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan saat pengisian aki terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kimia.