Arus searah: Perbedaan revisi

10.222 bita ditambahkan ,  2 bulan yang lalu
Menambah teks dan referensi
k (Bot: Perubahan kosmetika)
(Menambah teks dan referensi)
[[Berkas:Current_rectification_diagram.png|ka|222px|jmpl|Beberapa contoh listrik arus searah]]
{{Elektromagnetisme|cTopic=Rangkaian}}'''[[Arus searah]]''' (DC) adalah [[arus listrik]] yang nilainya tidak berubah hanya [[Positivisme|positif]] atau hanya [[Negatif (fotografi)|negatif]] saja.{{Sfn|Ponto|2018|p=43}} [[Arus searah]] didefinisikan sebagai arus yang mempunyai [[nilai]] tetap atau konstan terhadap satuan [[waktu]] diaman jika kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda, maka akan mendapatkan nilai yang sama.<ref>{{Cite book|last=Safitri, N., Sutyati, dan Rachmawati|first=|date=2017|url=https://www.researchgate.net/profile/Nelly_Safitri2/publication/341909176_ANALISA_RANGKAIAN_LISTRIK_Teori_Dasar_Penyelesaian_Soal_dan_Soal-Soal_Latihan/links/5ed8eeda4585152945314b4f/ANALISA-RANGKAIAN-LISTRIK-Teori-Dasar-Penyelesaian-Soal-dan-Soal-Soal-Latihan.pdf|title=Analisa Rangkaian Listrik (Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan)|location=Lhokseumawe, Aceh|publisher=Politeknik Negeri Lhokseumawe|isbn=978-602-17282-5-3|pages=|url-status=live}}</ref> [[Sumber]] [[Tegangan listrik|tegangan]] dan arus searah diperoleh dari elemen-elemen seperti [[elemen volta]], [[Baterai listrik|baterey]], accumulator, dan sebagainya yang merupakan suatu [[energi listrik]] yang mengalir secara merata setiap saat.{{Sfn|Ponto|2018|p=40}} [[Alat pengukur]] tegangan dan arus searah yaitu jenis [[kumparan]] berputar yang terdiri dari sebuah kumparan yang berada dalam suatu [[medan magnet]] permanen. Apabila kumparan yang disangga oleh [[Sumbu semimayor|sumbu]] yang dilengkapi dengan [[pegas]] dialiri arus maka kumparan tersebut akan berputar. Pada saat momen putar yang timbul akibat adanya interaksi medan magnet dan arus kumparan maka perputaran tersebut akan mencapai kududukan tertentu. Terjadinya [[defleksi]] maksimum disebabkan oleh arus maksimum yang diperbolehkan mengalir pada kumparan. Untuk mendapatkan kumparan yang ringan, maka harus dibuat dari [[kawat]] yang halus sehingga arus yang mengalir padanya sangat terbatas dan disebut dengan [[Resistensi|resistansi]] internal alat ukur.{{Sfn|Sudirham|2020|p=181-182}}
{{Elektromagnetisme|cTopic=Rangkaian}}
[[Berkas:3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.jpg|jmpl|300px|3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.]]
'''Arus searah''' ({{lang-en|direct current}}, '''DC''') adalah aliran [[elektron]] dari suatu titik yang [[energi potensial]]nya tinggi ke titik lain yang [[energi]] potensialnya lebih rendah. [[Sumber arus listrik]] searah biasanya adalah [[baterai]] (termasuk [[Akumulator|aki]] dan [[Elemen Volta]]) dan [[panel surya]]. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah [[konduktor]], walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada [[semi-konduktor]], [[isolator]], dan [[vakum|ruang hampa udara]]
 
== Sejarah ==
Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung positif sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif (-) ke kutub positif (+). Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang "tampak" mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.
[[Thomas Edison]] melakukan penyaluran [[tenaga listrik]] arus searah secara [[Komersial|komersil]] pertama kali pada akhir [[abad]] ke 19. Tetapi semakin berkembangnya [[teknologi]], listrik [[arus bolak-balik]] lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik [[arus searah]] dalam melakukan penyaluran dan pembagian tenaga listrik.{{Sfn|Ponto|2018|p=45}}
 
== Jenis Sumber ==
Penyaluran tenaga listrik komersial yang pertama (yang dibuat oleh [[Thomas Edison]] di akhir abad ke 19) menggunakan listrik arus searah. Karena listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, pada zaman sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus bolak-balik.
Berikut jenis [[sumber]] arus searah :
{{listrik-stub}}
 
1) Elemen primer
 
[[Elemen]] [[primer]] adalah elemen yang hanya dapat digunakan selama berlangsung reaksi yang terjadi. Jika [[reaksi kimia]] yang terjadi pada elemen primer habis, maka [[bahan kimia]] di dalamnya tidak dapat dikembalikan seperti semula.
 
2) Elemen sekunder
 
Elemen sekunder adalah elemen yang bahan-bahan [[Pereaksi kimia|pereaksi]]<nowiki/>nya dapat diperbaharui kembali jika bahan-bahan pereaksinya tidak dapat berfungsi. Dengan cara mengalirkan [[arus listrik]] dari sumber luar yang arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan.
 
3) Elemen Volta
 
Susunan [[Elemen volta|elemen Volta]] terdiri atas:
 
* elektroda negatif ([[Katode|katoda]]) yaitu elektroda yang terbuat dari bahan [[seng]] (Zn)
* elektroda positif ([[Anode|anoda)]] yaitu elektroda yang terbuat dari bahan [[tembaga]] (Cu)
* elektrolit yaitu elektrolit yang terbuat dari [[asam sulfat]] (H2SO4).{{Sfn|Ponto|2018|p=47}}
 
4) Elemen Daniel
 
Berikut susunan Elemen [[Daniel]]:
 
* Anoda yaitu elemen yang terbuat dari [[material]]/bahan tembaga (Cu)
* Katoda yaitu elemen yang terbuat dari [[bahan]] seng (Zn)
* [[Elektrolit]] yaitu elemen yang terbuat dari bahan cair asam sulfat (H2SO4)
* Depolarisator merupakan elemen yang terdiri dari bahan tembaga [[sulfat]] (CuSO4)
 
5) Elemen kering (baterey)
 
Susunan Elemen [[kering]] yang paling umum digunakan adalah sel karbon seng, diantaranya:
 
* Anoda merupakan elemen yang terbuat dari batang [[karbon]] (C)
* Katoda merupakan elemen yang terbuat dari seng (Zn)
* Elektrolit adalah dari unsur [[Amonium klorida|amonium Clorida]] (NH4Cl)
* Depolarisator merupakan elemen yang terbuat dari bahan dioksida dan serbuk karbon (MnO2 + C).
 
Cara kerja dari elemen kering yaitu ketika kedua elektroda dihubungkan dengan suatu [[penghantar]] maka akan terjadi reaksi kimia yang menghasilkan aliran [[Arus listrik|arus]] listrik. Kemudian akan terjadi [[gelembung]] gas [[Hidrogen]] yang selanjutnya akan diserap oleh [[campuran]] MnO2+C sehingga tidak menempel pada anoda . Energi listrik yang dihasilkan oleh [[Baterai listrik|baterey]] terjadi karena baterai tersebut mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang menghasilkan [[Beda potensial protonik|beda potensial]] +1,5 volt. Elemen primer yang tidak dapat diisi ulang jika muatannya habis yaitu [[Sel (biologi)|sel]] karbon seng, tetapi ada juga sel kering yang biasa diisi ulang seperti sel Nicad.{{Sfn|Ponto|2018|p=48-49}}
 
6) Accu (Accumulator)
 
Susunan [[material]] accu (accumulator/accu), sebagai berikut:
 
* Anoda terbuat dari material [[timbal]] dioksida (PbO2)
* Katoda terbuat dari material timbal (Pb)
* Elektrolit terbuat dari [[asam]] sulfat (H2SO4)
 
Sebuah accu 12 [[Volt]] terdiri dari 6 sel yang disusun seri dan satu sel accumulator menghasilkan beda potensial + 2 volt.
 
Ketika accumulator digunakan, maka akan terjadi:
 
* Berubahnya [[energi kimia]] menjadi energi listrik
* [[Reaksi kimia]]: PbO2 + Pb + 2 H2SO4 2PbSO4 + 2H2O.
* Berubahnya energi listrik menjadi energi kimia
* Reaksi kimia : 2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4
 
Dalam melakukan pengisian accu, yang harus dilakukan adalah mengalirkan arus searah yang memiliki beda potensial lebih besar dari beda potensial accu. Hal tersebut dilakukan dengan cara menghubungkan [[kutub]] positif sumber arus pengisi dengan kutub positif accu (PbO2) dan kutub negatif sumber arus pengisi dengan kutub negatif accu (Pb). Satuan dalam pengukuran kapasitas penyimpanan accu yaitu [[ampere]] hour (AH).{{Sfn|Ponto|2018|p=49}}
 
7) Termoelemen
 
Termoelemen merupakan sumber arus listrik searah yang proses terjadinya akibat adanya perbedaan [[suhu]]. Perubahan [[energi panas]] menjadi energi listrik termasuk proses Termoelemen yang pertama kali ditemukan oleh John Seebach (1826). Apabila perbedaan suhu antara [[Titik (disambiguasi)|titik]] A dan B pada suatu logam semakin besar, maka semakin besar pula arus yang mengalir.
 
8) Generator arus searah
 
[[Generator listrik|generator]] arus searah merupakan suatu alat yang dapat mengubah [[Energi mekanis|energi mekanik]] menjadi energi listrik yang disebabkan oleh peristiwa [[induksi]]. Pada prinsipnya generator menghasilkan arus bolak balik (AC) yang memiliki dua [[cincin]] yang terpisah, sedangkan pada generator arus searah (DC) menggunakan komutator satu cincin yang terbelah dua.
 
9) Sel photovoltaic
 
sel [[photovoltaic]] atau sel [[surya]] termasuk alat semikonduktor yang terdiri dari komponen [[Diode (komponen elektronik)|dioda]] P-N Junction, dimana sel photovoltaic berfungsi mengubah [[sinar]]/cahaya matahari menjadi energi listrik. Cara kerjanya adalah jika pelat foil alumunium terkena sinar matahari, maka akan menimbulkan panas kemudian selanjutnya diteruskan ke pelat yang terbuat dari [[Silikon|silicon]] yang bersifat semikonduktor. Ketika suhu semakin tinggi, maka [[elektron]]-elektronnya terlepas dari silikon kemudian masuk pada foil alumunium dan selanjutnya muatan-muatan positifnya menempel pada kedua foil besi. Proses tersebut akan menghasilkan aliran elektron atau sering disebut arus listrik apabila kedua foil tersebut dihubungkan pada suatu rangkaian. Proses tersebut terjadi karena adanya beda potensial antara kedua foil.{{Sfn|Ponto|2018|p=50}}
 
10) Arus bolak balik
 
Arus bolak-balik merupakan suatu [[Tegangan listrik|tegangan]] dan arus listrik yang besar dan arahnya berubah-ubah secara periodik dalam waktu tertentu. Arus bolak-balik memiliki gelombang yang berbentuk sinusoida, sehingga memungkinkan penyaluran energi yang paling efisien. Penyaluran Arus listrik bolak-balik dimulai dari sumbernya (misalnya PLN) ke pelangga misalnya ke kantor-kantor dan rumah-rumah [[penduduk]], serta sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel.{{Sfn|Ponto|2018|p=51}}
 
== Sumber Dc ==
Sumber arus searah merupakan sumber energi listrik yang dapat menimbulkan arus listrik yang besar dan arahnya selalu tetap. Sumber arus searah diperoleh dari [[proses kimia]] yang disebut elemen-elemen [[elektrokimia]]. Elemen elektrokimia dibagi menjadi dua golongan, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Contoh elemen primer yaitu : elemen volta, elemen Leclance, elemen [[kering]], elemen alkalin, dan elemen raksa, sedangkan contoh elemen sekunder adalah akumulator (aki). Sumber lain arus searah yaitu generator arus searah.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=28}} Dinamo (generator) merupakan alat yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik ditandai dengan terjadinya peristiwa [[induksi]]. Dengan mengubah bentuk cincin terminalnya, maka generator arus searah (DC) dapat menghasilkan ggl induksi ke satu arah dan [[cincin]] ini disebut cincin belah atau komutator.{{Sfn|Soebyakto|2017|p=49-50}}
 
Sumber Dc arus searah terbagi dua yaitu :
 
a. Rectifier :
 
Penyearahan dilakukan dengan tujuan memperoleh arus searah, dimana [[Arus listrik|arus]] searah ini mengandung komponen [[arus bolak-balik]]. Riak tegangan pada penyearah setengah gelombang lebih besar dari penyearah gelombang penuh. Untuk meloloskan komponen searah dan mencegah komponen bolak-balik, maka digunakan filter dalam memperkecil riak [[Tegangan listrik|tegangan]].{{Sfn|Sudirham|2020|p=203}}
 
# Rectifier merupakan alat listrik yang berfungsi untuk merubah arus bolak-bolik menjadi arus searah, sesuai dengan kapasitas [[battery]] yang diperlukan.
# Rectifier harus selalu terhubung dengan battery.
# Rectifier harus diperiksa kondisi batterynya secara periodik dan rutin.
 
b. Baterry :
 
# Alat yang menghasilkan sumber tenaga listrik arus searah yang diperoleh melalui [[Proses kimia|proses kimia.]]
# Baterry merupakan sumber DC yang berfungsi untuk menggerakkan peralatan kontrol, relay pengaman, motor penggerak CB, DS, dan lain-lain.
# [[Sumber]] DC ini harus selalu terhubung dengan rectifier.
# Sumber DC ini harus diperiksa secara rutin kondisi air, kebersihan dan [[berat]] jenisnya.<ref>{{Cite book|last=Ismara, K.I. dan Prianto, E.|first=|date=2016|url=http://staffnew.uny.ac.id/upload/131873963/penelitian/1.%20Buku%20Keselamatan%20dan%20Kesehatan%20Kerja%20di%20Bidang%20Kelistrikan_Electrical%20Safety_ADIMEKA.pdf|title=Keselamatan dan Kesehatan Kerja di Bidang Kelistrikan (Elektrical Safety)|location=Solo|publisher=Adimeka|isbn=978-602-7615-11-3|pages=|url-status=live}}</ref>
 
== Referensi ==
<references />
 
== Daftar Pustaka ==
 
# {{cite book|last=Ponto, H.|first=|date=|year=2018|url=http://repository.unima.ac.id/bitstream/123456789/621/1/FT%20PONTO%20KI%201%20BUKU%20REFERENSI%20Dasar%20Teknik%20Listrik.pdf|title=Dasar Teknik Elektro|location=Yogyakarta|publisher=Deepublish|isbn=978-623-7022-93-0|pages=|ref={{sfnref|Ponto|2018}}|url-status=live}}
# {{cite book|last=Soebyakto|first=|date=|year=2017|url=|title=Fisika Terapan 2|location=Tegal|publisher=Badan Penerbit Universitas Pancasakti Tegal|isbn=978-602-73169-4-2|pages=|ref={{sfnref|Soebyakto|2017}}|url-status=live}}
# {{cite book|last=Sudirham, S.|first=|date=|year=2012|url=https://adekkqu.files.wordpress.com/2013/11/analisis-rangkaian-listrik-jilid-1-0812.pdf|title=Analisis Rangkaian Listrik|location=Bandung|publisher=Darpublic|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Sudirham|2012}}|url-status=live}}
 
[[Berkas:3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.jpg|jmpl|300px|3000 Watt 24 volt Inverter with built in charger and transfer switch.]]
 
[[Kategori:Listrik]]
219

suntingan