History of electricity “Bapak Listrik”
Setelah mengenal sedikit tentang listrik mari kita telusuri sejarah listrik. Yup sejarah listrik seperti yang kita ketahui ditemukan oleh Bapak Listrik yakni Michael Faraday. Memang banyak tokoh-tokoh lain namun dari semua itu yang merupakan satu nama yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang listrik dan magnet dialah Michael Faraday. Beliau lahir pada tanggal 22 September 1791 di Newington Butts, Inggris. Orang tuanya tergolong keluarga miskin. Ayahnya hanya seorang tukang besi. Namun waktunya dimanfaatkan untuk membaca berbagai jenis buku, terutama ilmu pengetahuan alam, fisika, dan kimia serta mengikuti ceramah-ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Inggris terkenal.
Berkat kepandainnya pula, Faraday dapat berhubungan dengan para ahli ternama, seperti Andre Marie Ampere. Di samping itu, ia juga mendapat kesempatan berkeliling Eropa bersama Davy. Pada kesempatan itu, Faraday mulai membangun pengetahuannya yang praktis dan teoretis. Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnet kompas biasa dapat beringsut jikaarus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dari temuan ini, Faraday berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas di mana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat.
Dalam percobaan-percobaan yang dilakukannya pada tahun 1831, ia menemukan bahwa bila magnet dilalui sepotong kawat, arus akan mengalir di kawat, sedangkan magnet bergerak. Keadaan ini disebut “pengaruh elektromagnetik” dan penemuan ini disebut “Hukum Faraday” . Dengan berbagai temuannya, tak berlebihan jika Faraday termasuk salah satu tokoh yang telah memberi sumbangan terbesar pada umat manusia. Ia seorang yang sederhana, seorang penemu yang mulai belajar secara autodidak. Kesederhanaannya ia tunjukkan ketika dia menolak diberi gelar kebangsawanan dan juga menolak jadi ketua British Royal Society. Karena masalah kesehatan, Michael Faraday berhenti meneliti. Tetapi, ia meneruskan pekerjaannya sebagai dosen sampai 1861. Ia meninggal dunia pada tanggal 25 Agustus 1867 dan dimakamkan di dekat kota London, Inggris.
Teknik Tenaga Listrik
Salah satu cara yang paling ekonomis dan aman untuk mengirim bentuk energi adalah energy listrik. Di pusat kekuasaan dan sumber daya energi primer seperti bahan bakar fosil (minyak, gas dan batubara), tenaga air, panas bumi dan nuklir diubah menjadi energi listrik. Generator sinkron mengubah energi mekanik pada poros turbin untuk menghasilkan energi listrik.
Oleh tranformator penaik tegangan (step-up) transformator, energi listrik ini kemudian melalui jalur tegangan tinggi ke pusat-pusat beban. Meningkatnya ketegangan adalah jumlah listrik pada transmisi, yang dengan demikian berarti total kehilangan panas (untuk mengurangi hilangnya panas) I2R berkurang. Ketika ia sampai di tengah jalur transmisi beban, tegangan telah menurun hingga menengah tegangan), tegangan langkah-turun transformator (transformator step-down. Dalam pusat-pusat beban terhubung oleh saluran-saluran distribusi) dari energi listrik menjadi bentuk lain dari sumber energi yang tidak terpakai seperti energi mekanik (motor, pencahayaan, pemanasan dikonversi, pendinginan, dan seterusnya.
Tenaga listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik yang saat ini dikelola oleh PLN PJB, berikut beberapa jenis pembangkit tenaga listrik :
1. PLTA/PUSAT LISTRIK TENAGA AIR
2. PLTD / PUSAT LISTRIK TENAGA DIESEL
3. PLTG / PUSAT LISTRIK TENAGA GAS
4. PLTGU / PUSAT LISTRIK TENAGA GAS & UAP
5. PLTU / PUSAT LISTRIK TENAGA UAP
6. PLTPB / PUSAT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI
PLTA / PUSAT LISTRIK TENAGA AIR
Prinsip pembangkitan PLTA ( Pembangkit Listrik Tenaga Air ) adalah suatu bentuk perubahan dari tenaga air dengan ketinggian dan debit air tertentu menjadi tenaga listrik dengan menggunakan turbin air dan generator, daya yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus :
Pt = 9,8 . H . Q ( KW )
Dimana H = tinggi jatuh air efektip ( meter )
Q = debit air ( meter 3 per second )
9,8 = Gravitasi bumi ( kg meter dt )
PLTD / Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD) berbahan bakar BBM (solar), biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama untuk daerah baru yang terpencil atau untuk listrik pedesaan. Di dalam perkembangannya PLTD dapat juga menggunakan bahan bakar gas (BBG).
Mesin diesel ini menggunakan ruang bakar dimana ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi putar. Energi putar ini digunakan untuk memutar generator yang merubahnya menjadi energi listrik. Untuk meningkatkan efisiensi udara yang dicampur dengan bahan bakar dinaikkan tekanan dan temperaturnya dahulu pada turbo charger. turbo charger ini digerakkan oleh gas buang hasil pembakaran dari ruang bakar. Mesin diesel terdiri dari 2 macam mesin, yaitu mesin diesel 2 langkah dan 4 langkah. Perbedaannya terletak pada langkah penghasil tenaga dalam putaran toraknya. Pada mesin 2 langkah, tenaga akan dihasilkan pada tiap 2 langkah atau 1 kali putaran. Sedang pada mesin 4 langkah, tenaga akan dihasilkan pada tiap 4 langkah atau 2 putaran. Seharusnya mesin 2 langkah dapat menghasilkan daya 2 kali lebih besar dari mesin 4 langkah, namun karena proses pembilasan ruang bakar silindernya tidak sesempurna mesin 4 langkah, tenaga yang dihasilkan hanya sampai 1,8 kalinya saja. Selain kedua jenis mesin di atas, mesin diesel yang digunakan di PLTD ada yang berputaran tinggi (high speed) dengan bentuk yang lebih kompak atau berputaran rendah (low speed) dengan bentuk yang lebih besar.
IMPEDANSI
Impedansi listrik, atau lebih sering disebut impedansi, menjelaskan ukuran penolakan terhadap arus bolak-balik sinusoid. Impedansi listrik memperluas konsep resistansi listrik ke sirkuit AC, menjelaskan tidak hanya amplitudo relatif dari tegangan dan arus, tetapi juga fasa relatif. Impedansi adalah kuantitas kompleks Z dan istilah impedansi kompleks mungkin dapat dipertukarkan, bentuk kutub secara praktis menunjukkan baik karakteristik magnitudo dan fasa,�
Ž = Z ejθ
dimana magnitudo Z menunjukkan perbandingan amplitudo perbedaan tegangan terhadap amplitudo arus, θ memberikan perbedaan fasa antara tegangan dan arus, sedangkan j adalah bilangan imajiner.
Dalam koordinat Kartesius,
Ž = R + jX
dimana bagian nyata dari impedansi adalah resistansi R dan bagian imajiner adalah reaktansi Χ. Secara dimensi, impedansi sama dengan resistansi; dan satuan SI adalah ohm. Istilah impedansi digunakan pertama kaki oleh Oliver Heaviside pada Juli 1886. Arthur Kennelly adalah yang pertama kali menunjukkan impedansi dengan bilangan kompleks pada 1893[3]. Kebalikan dari impedansi adalah admitansi.
Dioda Zener – Komponen Dasar Elektronika
Setelah belajar tentang Dioda secara umum sekarang kita akan mengenal salah satu jenis dioda yaitu dioda zener. Fenomena tegangan breakdown dioda menjadikan pembuatan komponen elektronika lainnya yang dinamakan zener. Sebenarnya tidak ada perbedaan sruktur dasar dari zener, melainkan mirip dengan dioda. Tetapi dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan breakdown dioda bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya baru terjadi breakdown pada tegangan ratusan volt, pada zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan volt. Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika dioda bekerja pada bias maju maka zener biasanya berguna pada bias negatif (reverse bias).
Pengenalan Transmisi / Penghantar Tower PLN
Fungsi penghantar / transmisi adalah menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit tenaga listrik ke pusat beban yakni yang disebut Gardu Induk. Jenis Penghantar / Transmisi dibagi berdasarkan besar tegangan :
1. SUTT ( Saluran Udara Tegangan Tinggi ) (30 kV – 150 kV) = Transmisi ini beroperasi pada tegangan tinggi dari 30 kV hingga 150 kV, dengan konfigurasi single atau double sirkuit yaitu satu sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat, biasanya hanya 3 kawat dan konduktor netral digantikan oleh tanah sebagai saluran kembali. Jika kapasitas besar maka satu fasa dapat terdiri dari dua disebut double dan empat kawat disebut Qudrapole dan berkas konduktor disebut sebagai bundle konduktor. Transmisi ini paling panjang hanya dapat mencapai jarak efektif 100 km, selebihnya bermasalah dengan tegangan jatuh ( drop voltage ) yang menjadikan tegangan di ujung transmisi menjadi sangat rendah. Dapat di atasi jika dihubungkan secara interconnection atau ring sytem.
2. SUTET ( Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi ) (200 kV- 500 kV) = Transmisi ini digunakan pada pembangkit dengan kapasitas lebih besar dari 500 MW sehingga drop tegangan dan penampang kawat dapat direduksi hingga maksimal dan diperoleh operasinal, tinggi dan biaya yang sangat mahal karena isolasinya sangat memerlukan material yang banyak. Transmisi ini cukup efektif untuk jarak antara 100 km hingga 500 km, selebihnya lebih efisien dengan menggunakan transmisi arus searah DC.
3. SUTM ( Saluran Udara Tegangan Menengah ) ( 6kV – 30kV ) = Transmisi ini digunakan pada jaringan tingkat tiga yaitu jaringan distribusi yang menghubungkan dari gardu induk ke gardu-gardu distribusi atau konsumen. Transmisi ini berdasarkan system pertahan titik netral trafo hanya dapat ditentukan panjang efektif kira-kira 15 – 20 km, selebihnya kerja rele pengaman tidak bekerja secara selektif.
4. SKTM ( Saluran Kabel Tegangan Menengah ) ( 6 kV – 20 kV ) = Fungsi sama dengan SUTM, karena ditanam didalam tanah menjadikan lingkungan menjadi lebih baik dan indah. Kabel didalm tanah dengan kedalaman tertentu kemudian diberi pelindung dari pasir dan tanda berupa batu bata yang bertanda khusus untuk memberitahukan jika seseorang menggali dan menemukan tanda-tanda tersebut harus berhati –hati karena dekat dengan jaringan transmisi bawah tanah yang sedang beroperasi.
5. SKTT ( Saluran Kabel Tengah Tinggi ) ( 30 kV – 150 kV ) = Tegangan tertinggi kabel tanah yang telah dibuat adalah 225 kV, sedangkan di Indonesia adalah 150 kV. Terdapat dua jenis kabel tegangan tinggi yang dibuat dari isolasi berbahan poly ethelin ( XLPE ) dan berbahan kertas yang perkuat dengan minyak ( oil-paper impregnated ). Masalah terbesar yang menjadi kendala pada transmisi kabel bawah tanah adalah mencari lokasi gangguan yamg memerlukan waktu relatip cukup lama dan cukup sulit mendeteksi lokasi gangguan. Saat sekarang telah banyak digunakan Saluran Kabel Laut Tegangan Tinggi dengan tegangan operasi 150 kv. SKTT terdiri dari single core dan three core tergantung pada penampang konduktor sebagai pertimbangan pabrikasi dan pemasangan dilapangan. Panjang SKTT berdasarkan daya tampung cable drum yang hanya mampu 300 meter kecuali desain khusus untuk kabel laut yang tanpa sambungan sepanjang diperlukan.
Frekuensi Sistem Kelistrikan
Frekuensi ssstem listrik di PLN adalah 50 HZ, artinya :
· Dalam waktu 1 detik menghasilkan 50 gelombong
· 1 gelombong membutuhkan waktu 1/150 detik
Apabila frekuensi besarnya f Hz, maka :
· Dalam waktu 1 detik menghasilkan f gelombang
· 1 gelombang membutuhkan waktu 1/f detik
Untuk mencapai 1 gelombang penuh ( periode penuh ) dibutuhkan waktu T detik.
LED (Light Emiting Dioda)
LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.
Generator, Batere, Accumulator
Generator arus searah
Adalah mesin pengubah energi mekanik menjadi energi listrik, sedangkan penggerak dari generator disebut primer mover yang dapat berbentuk turbin air, uap, mesin diesel dll. Prinsip kerjanya adalah berdasarkan hukum Faraday dimana konduktor memotong medan magnit dan emf atau induksi akan timbul beda tegangan dan adanya komutator yang dipasang pada sumbu generator maka pada terminal generator akan terjadi tegangan searah.
Batere atau Accu mulator
Batere atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektro kimia yang revesibel ( dapat berbalikan ) dengan efesiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektro kimia revesibel, adalah didalam batere dapat berlangsung proses perubahan kimia menjadi tenaga listrik ( proses pengosonggan), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia (pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah (Polaritas) yang berlawanan dalam sel . Tiap sel batere ini terdiri dari dua macam elektroda yang berlainan, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif yang dicelupkan dalam suatu larutan kimia
Listrik menjadi teknologi yang multiguna
Apakah anda pemakai listrik ? pasti jawabannya tentu. Tapi apakah anda tahu apa itu listrik ? dan jawabannya belum tentu. Seharusnya kita belajar tentang listrik meskipun tidak mendalam tapi hanya sekilas saja.
Saat ini semua peralatan elektronik membutuhkan sumber energy listrik. Listrik pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday seorang ilmuwan Inggris yang mendapat julukan “Bapak Listrik” karena kecerdasan dan usahanya listrik menjadi teknologi yang multiguna.
Mari kita belajar listrik, Listrik adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik, yaituelektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Sedangkan muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negative akan menimbulkan arus listrik yang bisa membuat kita tersengat oleh listrik.
Saat ini listrik sudah banyak dipakai oleh masyarakat dunia, perkembangannya cukup pesat. Lihat saja dirumah anda, barang elektronik apa sih yang tidak menggunakan energy listrik ? dan Untuk mendapatkan listrik tidak susah cukup berlangganan dengan badan atau lembaga Negara kita sudah bisa menikmati fasilitas listrik. Atau jika tempat anda tidak memungkinkan untuk berlangganan listrik, anda juga bisa membuat sumber energy listrik sendiri baik melalui tenaga air atau angin. Selain itu jika anda mempunyai uang yang cukup, silahkan membeli genset sebagai listrik cadangan. Oleh karena itu hemat listrik perlu diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Karena listrik untuk kehidupan yang lebih baik.
sumber:
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/history-of-electricity-bapak-listrik/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/teknik-tenaga-listrik/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/plta-pusat-listrik-tenaga-air/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/pltd-pembangkit-listrik-tenaga-diesel/
http://id.wikipedia.org/wiki/Impedansi
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/dioda-zener-komponen-dasar-elektronika/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/dioda-komponen-dasar-elektronika-part2/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/pengenalan-transmisi-penghantar-tower-pln/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/frekuensi-sistem-kelistrikan/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/generator-batere-accumulator/
http://bank-je.com/info-pln-ilmu-listrik/listrik-menjadi-teknologi-yang-multiguna/
0 komentar:
Posting Komentar