Digital clock

Jumat, 22 Februari 2013

LISTRIK DASAR

TEORI LISTTRIK


1. Arus Listrik

Arus Listrik adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. (satuan arus listrik adalah Ampere).

Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron.



Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron.

“1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau sama dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor”
Formula arus listrik adalah:

I = Q/t (ampere)

Dimana:
I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere
Q = Besarnya muatan listrik, coulomb
t = waktu, detik

2. Kuat Arus Listrik

Kuat Arus Listrik adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.

Definisi : “Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik”.

Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:

Q = I x t
I = Q/t
t = Q/I

Dimana :
Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
t = waktu dalam satuan detik.

“Kuat arus listrik biasa juga disebut dengan arus listrik”

“muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan ”coulomb (C)”, muatan proton +1,6 x 10^-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10^-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbeda saling tarik menarik”
3. Rapat Arus

Difinisi :
“rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm² luas penampang kawat”.



Gambar 2. Kerapatan arus listrik.

Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas penampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm², maka kerapatan arusnya 3A/mm² (12A/4 mm²), ketika penampang penghantar mengecil 1,5mm², maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm² (12A/1,5 mm²).

Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar dipertahankan sekitar 300°C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel Kemampuan Hantar Arus (KHA).



Tabel 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA)

Berdasarkan tabel KHA kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4 mm², 2 inti kabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm². Kerapatan arus berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan arusnya mengecil.

Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat:

J = I/A
I = J x A
A = I/J

Dimana:
J = Rapat arus [ A/mm²]
I = Kuat arus [ Amp]
A = luas penampang kawat [ mm²]


4. Tahanan dan Daya Hantar Penghantar

Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan atom, setiap atom terdiri proton dan elektron. Aliran arus listrik merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini mendapat hambatan saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron denganatom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

Tahanan didefinisikan sebagai berikut :

“1 Ω (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0° C"

Daya hantar didefinisikan sebagai berikut:

“Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik”.

Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus:

R = 1/G
G = 1/R

Dimana :
R = Tahanan/resistansi [ Ω/ohm]
G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/mho]



Gambar 3. Resistansi Konduktor

Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan juga besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Ohm.

“Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan diameter penampang q serta tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah” :

R = ρ x l/q

Dimana :
R = tahanan kawat [ Ω/ohm]
l = panjang kawat [meter/m] l
ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter]
q = penampang kawat [mm²]

faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :
• panjang penghantar.
• luas penampang konduktor.
• jenis konduktor .
• temperatur.

"Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur meningkat ikatan atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat. Dengan demikian kenaikan temperatur menyebabkan kenaikan tahanan penghantar"


5. potensial atau Tegangan

potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebut “potential difference atau perbedaan potensial”. satuan dari potential difference adalah Volt.

“Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb”

Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:

V = W/Q [volt]

Dimana:
V = beda potensial atau tegangan, dalam volt
W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule
Q = muatan listrik, dalam coulomb


RANGKAIAN LISTRIK

Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Adanya sumber tegangan
2. Adanya alat penghubung
3. Adanya beban



Gambar 4. Rangkaian Listrik.

Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban . Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter akan menunjuk. Dengan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

1. Cara Pemasangan Alat Ukur.
Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknya pemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal inidisebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat kecil.

“alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah amperemeter”
2. Hukum Ohm
Pada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakan dengan Rumus :

I = V/R
V = R x I
R = V/I

Dimana;
I = arus listrik, ampere
V = tegangan, volt
R = resistansi atau tahanan, ohm

• Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:
P = I x V
P = I x I x R
P = I² x R

3. HUKUM KIRCHOFF

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



Gambar 5. loop arus“ KIRChOFF “

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

ISTILAH KELISTRIKAN

Istilah Kelistrikan

Istilah dan Penjelasan
  • Alat Pembatas dan alat Pengukur (APP) Alat milik PT PLN (Persero) yang berfungsi untuk membatasi daya listrik yang dipakai serta mengukur pemakaian energi listrik
  • Ampere (A) Satuan Arus Listrik
  • Badan Usaha (BUPTL) Penunjang Tenaga Listrik : Instalatir yang bergerak dalam pembangunan dan pemasangan peralatan ketenagalistrikan
  • Biaya Beban (BB) Komponen biaya dalam rekening listrik yang besarnya tetap, dihitung berdasarkan daya tersambung
  • Biaya Keterlambatan (BK) Adalah biaya yang dibebankan pada pelanggan karena tidak memenuhi kewajiban membayar tagihan PLN tepat pada waktunya
  • Biaya Penyambungan (BP) Biaya yang harus dibayar kepada PLN oleh calon pelanggan atau pelanggan untuk memperoleh penyambungan baru atau tambah daya
  • Curah ( C ) Yaitu golongan tarif untuk keperluan penjualan secara Curah (Bulk) kepada Pemegang Izin Usaha
  • Current Transformer atau Trafo Arus (CT) Alat untuk menurunkan arus listrik untuk keperluan pengukuran energi
  • Daya Tersambung Besarnya daya yang disepakati oleh PLN dan pelanggan dalam Perjanjian Jual Beli Tenaga Listrik yang menjadi dasar perhitungan biaya beban
  • Faktor daya atau Cos Perbandingan antara pemakaian daya dalam Watt dengan pemakaian daya dalam Volt-Ampere
  • Faktor Ketidak Seimbangan Tegangan Perbandingan komponen tegangan urutan negative terhadap komponen tegangan urutan positif
  • Hertz (HZ) Satuan frekuensi listrik
  • Jam nyala Pemakaian kWh dalam satu bulan dibagi dengan kVA tersambung
  • Jaringan Tegangan Ekstra Tinggi (JTET) : Jaringan Tenaga Listrik (JTL ) yang dioperasikan dengan TET yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut beserta perlengkapannya
  • Jaringan Tegangan Menengah (JTM) JTL yang dioperasikan dengan TM yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut beserta perlengkapannya
  • Jaringan Tegangan Rendah (JTR) JTL yang dioperasikan dengan TR yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut beserta perlengkapannya
  • Jaringan Tegangan Tinggi (JTT) JTL yang dioperasikan dengan TT yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut beserta perlengkapannya
  • Jaringan Tenaga Listrik (JTL) Sistem penyaluran/pendistribusian tenaga listrik milik PLN yang dioperasikan dengan TR, TM, TT atau TET
  • JBST Jual Beli Tenaga Listrik Secara Terbatas
  • Kilo Meter Sirkuit (kms) Satuan panjang jaringan transmisi atau distribusi tenaga listrik tiga fasa
  • Kilo Volt Ampere (kVA) Seribu Volt Ampere, adalah satuan daya
  • Kilo Volt (kV) Seribu Volt, adalah satuan tegangan listrik
  • Kilo Watt (kW) Satuan daya listrik nyata (aktif)
  • Kilo Watt Hour (kWh) Satuan energy listrik nyata (aktif)
  • kVA max-Meter Alat untuk mengukur pemakaian daya tertinggi dalam satuan kVA untuk kurun bulan dibagi dengan kVA tersambung waktu satu bulan, khusus bagi pelanggan B3, I4 dan I3 tanur busur, T
  • KVARh Kilo Volt Ampere Reactive Hour, satuan energy listrik semu (reaktif)
  • kVARh Meter Alat ukur pemakaian energi listrik semu (reaktif)
  • kWh Meter Alat ukur pemakaian energi listrik
  • kWh Meter Tarif Ganda kWh Meter yang mempunyai dua register, satu register untuk mengukur pemakaian energy pada WBP dan satu register lainnya untuk mengukur energy pada LWBP
  • kWh Meter Tarif Tunggal kWh Meter yang mempunyai satu register untuk mengukur pemakaian energi
  • LWBP Luar Waktu Beban Puncak (jam 22.00 – 18.00)
  • M/TR, TM, TT Tarif Multiguna yang diperuntukan bagi pengguna listrik yang memerlukan pelayanan khusus, baik di Tegangan Rendah, Tegangan Menengah maupun Tegangan Tinggi
  • MVA Mega Volt Ampere (Sejuta Volt Ampere)
  • Pajak Penerangan Jalan Umum (PPJU) Pajak yang dibayar oleh semua pelanggan PLN, dipungut oleh PLN dan selanjutnya disetor ke kas Pemerintah Daerah
  • Papan Hubungi Bagi (PHB) Bagian instalasi listrik milik pelanggan yang digunakan untuk membagi-bagikan aliran listrik
  • PB Penyambungan Baru
  • PD Penambahan Daya/Perubahan Daya
  • Pemutusan Rampung Penghentian untuk seterusnya penyaluran tenaga listrik ke instalasi pelanggan dengan mengambil sebagian atau seluruh peralatan untuk penyaluran tenaga listrik ke instalasi pelanggan
  • Pemutusan Sementara Penghentian penyaluran tenaga listrik ke instalasi pelanggan untuk sementara
  • Penerangan Jalan Umum (PJU) Penerangan untuk jalan dan prasarana umum yang dipasang secara resmi oleh pemda atau badan resmi lainnya dan mendapat pasokan tenaga listrik dari PLN secara legal
  • Penertiban Pemakaian Tenaga Listrik (P2TL) Pemeriksaan oleh PLN terhadap instalasi PLN dan instalasi pelanggan dalam rangka penertiban pemakaian/pemanfaatan tenaga listrik
  • Potensial Transformator (Trafo Tegangan) Alat untuk menurunkan tegangan listrik yang diperlukan khusus bagi pengukuran energi listrik atau peralatan pengaman dan pengendah listrik lainnya
  • Saluran Masuk Pelayanan (SMP) Kabel milik PLN yang menghubungkan antara jaringan Tegangan Rendah dengan APP yang terpasang di rumah pelanggan
  • Sambungan Langsung Adalah sambungan JTL atau SL termasuk peralatannya sedemikian sehingga tenaga listrik disalurkan tanpa melalui APP
  • Sambungan Tenaga Listrik (STL) Penghantar di bawah atau di atas tanah termasuk peralatannya sebagai bagian instalasi PLN yang merupakan sambungan antara JTL milik PLN dengan instalasi pelanggan
  • Tagihan Listrik Perhitungan biaya atas pemakaian daya dan energi listrik oleh pelanggan setiap bulan
  • Tagihan Susulan Tagihan kemudian sebagai akibat adanya penyesuaian dengan ketentuan atau sebagai akibat adanya pelanggaran
  • Tarif Dasar Listrik (TDL) Ketentuan pemerintah yang berlaku mengenai golongan tarif dan harga jual tenaga listrik yang disediakan oleh PLN
  • Tegangan Ekstra Tinggi (TET) Tegangan sistem diatas 245.000 Volt
  • Tegangan Menengah (TM ) Tegangan sistem diatas 1.000 Volt sampai dengan 35.000 Volt
  • Tegangan Rendah (TR) Tegangan sistem sampai dengan 1.000 Volt
  • Tegangan Tinggi (TT) Tegangan sistem diatas 35.000 Volt sampai dengan 245.000 Volt
  • Titik Penyambungan Bersama Titik terdekat dengan pelanggan dimana tersambung juga pelanggan yang lain pada JTR atau JTM atau JTr atau JTET
  • Uang Muka Tagihan Listrik (UMTL) Penerimaan pembayaran untuk pemakaian daya dan energy listrik mendahului transaksi penyerahan daya dan energi berlangsung
  • Volt Ampere (VA) Satuan daya (daya buta)
  • Volt (V) Satuan Tegangan Listrik
  • Waktu Beban Puncak (WBP) Waktu jam 18.00 sampai dengan jam 22.00 waktu setempat
  • Watt Satuan daya listrik nyata