Dokumen tersebut membahas sumber-sumber tegangan listrik arus searah dan arus bolak-balik serta penggunaannya. Terdapat empat sumber tegangan arus searah yaitu elemen elektrokimia, elemen sekunder, termoelemen, dan sel surya. Sumber tegangan bolak-balik meliputi dinamo, generator, dan transmisi PLN menggunakan transformator.

1. Tugas UTS
( Sumber Tegangan Listrik Arus Searah & Arus Bolak-Balik )
Nama : Rahadi Sanjaya
NIM : ( 11041028 )
Fakultas : Teknik( Elektro)
Semester : 6 ( Enam) Sore

2. . Sumber Tegangan Listrik Arus Searah.
 Arus listrik searah (Direct Current atau DC) adalah
aliran elektron dari suatu titik yang Energi Potensialnya
tinggi ke titik lain yang Energi potensialnya lebih rendah.
 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.

3. Contoh dari penggunaan listrik arus searah yaitu penyaluran tenaga
listrik komersil yang pertama (dibuat oleh Thomas Alfa Edison di akhir abad
ke 19) menggunakan listrik arus searah. Generator komersiel yang pertama di
dunia juga menggunakan listrik arus searah.
Di tahun 1883, Nicola Tesla dianugerahi hak paten untuk
penemuannya, arus bolak-balik fase banyak. Pada bulan Mei 1883, dia
menyampaikan kuliah klasik kepada The American Institute of Electrical
Engineers:”A New System of Alternating Current Motors and Tranformers.”
Karena listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan
dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga
listrik, di zaman sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan
listrik arus bolak-balik.
Walaupun begitu, pada saat pertama peluncuran arus listrik bolak-
balik, arus listrik searah masih tetap digunakan. Bahkan, ada yang tidak mau
menerima arus bolak-balik.

4. Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, listrik
arus searah (DC) dapat dihasilkan dengan cara merubah Arus bolak-
balik (AC) menjadi Arus Searah (DC) dengan menggunakan suatu alat
yang disebut Power Supply atau Adaptor.
Sebagai dasar dari rangkaian Power Supply adalah sebuah
komponen diode yang dapat berfungsi sebagai penyearah, artinya adalah
dapat merubah dan menyearahkan arus bolak-balik (AC) menjadi Arus
Searah (DC).
B. SUMBER-SUMBER LISTRIK ARUS SEARAH
Semua sumber listrik yang dapat menimbulkan arus listrik
tetap terhadap waktu dan arah tertentu disebut sumber-sumber listrik
arus searah. Sumber listrik arus searah dibagi menjadi empat macam.

5. 1) Elemen Elektrokimia
Elemen elektrokimia adalah sumber listrik arus searah dari
proses kimiawi. Dalam elemen ini terjadi perubahan energi kimia
menjadi energi listrik. Elemen elektrokimia dapat dibedakan 5:
 Elemen primer adalah sumber listrik arus searah yang memerlukan
penggantian bahan setelah dipakai. Contoh elemen primer sebagai
berikut:
 Elemen volta adalah sejenis baterai kuno yang diciptakan
oleh Alesandro Volta.. Elemen volta masih diterapkan
sampai saat ini. Meskipun bentuknya sudah dimodifikasi.
Elemen volta terdiri atas 2 elektroda dari logam yang
berbeda yang dicelupkan pada cairan asam atau larutan
garam. Pada zaman dahulu, cairan asam atau garam tersebut
berupa kain yang dicelup dalam larutan garam/asam.

6.  Penemu elemen daniel adalah John Frederic Daniell. Elemen Daniell
adalah elemen yang gaya gerak listriknya agak lama karena adanya
depolarisator. Depolarisator adalah zat yang dapat menghambat terjadinya
polarisasi gas hidrogen. Depolarisator pada elemen ini adalah larutan
tembaga (sulfat).
 Jenis elemen leclanche ada dua macam, yaitu elemen kering dan basah,
terdiri atas dua bejana kaca yang berisi:
- batang karbon sebagai kutub positif (anoda)
- batang seng sebagai kutub negatif (katoda)
- Batu kawi sebagai depolarisator
- larutan amonium klorida sebagai elektrolit
 Elemen kering adalah sumber arus listrik yang dibuat dari bahan-bahan
kering yang tidak dapat diisi kembali (sekali pakai). Elemen ini termasuk
elemen primer. Contoh elemen kering antara lain, batu baterai dan baterai
perak oksida (baterai untuk jam tangan). Bahan untuk kutub positif
digunakan batang karbon, dan untuk kutub negatif digunakan lempeng
seng.

7. 2) Elemen Sekunder
Elemen sekunder adalah sumber arus listrik yang
tidak memerlukan penggantian bahan pereaksi (elemen)
setelah sumber arus habis digunakan. Sumber ini dapat
digunakan kembali setelah diberikan kembali energi (diisi
atau disetrum).
Contoh dari elemen sekunder yaitu akumulator (aki).
Akumulator adalah termasuk sumber listrik yang dapat
menghasilkan Tegangan Listrik Arus Searah (DC). Prinsip
kerja dari aumulator adalah berdasarkan proses kimia.

8. . 3) Termoelemen
Termoelemen adalah sumber arus listrik searah dari proses
yang terjadi karena adanya perbedaan suhu. Termoelemen mengubah
energi panas menjadi energi listrik. Peristiwa ini dikemukakan oleh
Thomas John Seebach pada tahun 1826.
Arus yang ditimbulkan dari kejadian ini disebut termoelemen.
Semakin besar perbedaan suhu antara A dan B, semakin besar arus yang
mengalir. Tetapi, karena arus yang dihasilkan relatif kecil, termoelemen
belum dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

9. 4) Sel Surya (Solar Cell)
Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah
alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar dioda p-n
junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu
menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek
photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal
sebagai photovoltaics
Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok
untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di
wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa
air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang
di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid
listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Prinsip kerjanya sebagai
berikut.
Jika pelat foil alumunium terkena cahaya matahari, maka pelat
alumunium akan panas dan diteruskan ke pelat silikon. Silikon bersifat
semikonduktor, sehingga pada suhu yang tinggi, elektron-elektron akan
terlepas dan menempel pada foil alumunium dan muatan-muatan
positifnya menempel pada foil besi.

10. Jika kedua foil dihubungkan melalui rangkaian luar, maka akan
menimbulkan aliran elektron. Ini karena pada kedua foil tersebut,
terdapat perbedaan potensial.
Potensial yang dibangkitkan oleh sel surya sangat kecil sehingga
membutuhkan banyak sekali sel Sel surya juga terlalu mahal sehingga
penggunaannya sangat terbatas pada alat-alat tertentu saja.
Besar arusnya pun sangat bergantung pada intensitas cahaya yang
menembus pelat, jumlah sel yang ada, dan luas penampang yang terkena
cahaya. Contoh barang yang telah menggunakan tenaga surya yaitu,
mobil listrik tenaga surya dan sumber energi pada satelit.
Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk
digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah
terpencil, satelit pengorbit bumi. kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel
surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap
gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik
dalam sebuah pengaturan net metering. Prinsip kerjanya sebagai berikut.

11. Jika pelat foil alumunium terkena cahaya matahari, maka pelat
alumunium akan panas dan diteruskan ke pelat silikon. Silikon bersifat
semikonduktor, sehingga pada suhu yang tinggi, elektron-elektron akan
terlepas dan menempel pada foil alumunium dan muatan-muatan
positifnya menempel pada foil besi. Jika kedua foil dihubungkan
melalui rangkaian luar, maka akan menimbulkan aliran elektron.
Ini karena pada kedua foil tersebut, terdapat perbedaan potensial.
Potensial yang dibangkitkan oleh sel surya sangat kecil sehingga
membutuhkan banyak sekali sel Sel surya juga terlalu mahal sehingga
penggunaannya sangat terbatas pada alat-alat tertentu saja.
Besar arusnya pun sangat bergantung pada intensitas cahaya yang
menembus pelat, jumlah sel yang ada, dan luas penampang yang terkena
cahaya. Contoh barang yang telah menggunakan tenaga surya yaitu,
mobil listrik tenaga surya dan sumber energi pada satelit.

12. Sumber Tegangan Bolak Balik (AC)
Sumber Tegangan Bolak-Balik (AC) dan Pemakaiannya
 A. Dinamo
 Dinamo banyak digunakan pada sepeda sebagai sumber penerangan.
Dinamo merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik
dan energi mekanik. Dengan kata lain, dinamo mengubah energi gerak
(energi mekanik) menjadi energi listrik.
 Prinsip kerja dinamo adalah imbas elektromagnctik. Di dalam dinamo,
kumparan berada dalam ruangan yang mengandung medan magnet
homogen. Jika kumparan berputar, fluks magnet yang menembus kumparan
akan berubah-ubah setiap waktu, Menurut Faraday, hal ini mengakihatkan
timbulnya arus listrik yang disebut dengan imbas (arus induksi) yang
berupa arus bolak-balik. Jika dilihat menggunakan osiloskop, maka
grafiknya berbentuk grafik sinusoidal.
 Dinamo yang menghasilkan arus searah mempunyai prinsip yang sama
dengan generator. Dinamo menggunakan cincin belah (komutator) yang
berfungsi sebagai penyearah. Ketika kumparan berputar, arus imbas
muncul dengan arah yang selalu tetap setiap selang putaran 180o.


13. B. Generator
 Generator merupakan alat untuk mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik. Sebuah generator mempunyaì beberapa kumparan yang
dililitkan pada inti besi yang bergerak memutar dalam medan magnet.
Sumber diputar secara mekanis dan ggl induksi kumparan berputar.
Akibatnya, muncul arus listrik yang merupakan keluaran dan
generator.
 Lebih dari 90% tenaga listrik yang digunakan di dunia dihasilkan oleh
generator. Pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA), inti besi
dipasang pada poros besar yang dihubungkan dengan turbin. Ketika
arus air yang deras mengenai turbin, inti besi akan bergerak sehingga
menghasilkan arus. Pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), uap
air dengan tekanan tinggi digunakan untuk memutar turbin.

14. C. Transmisi PLN
 Dalam transmisi listrik, transformator berperan sangat penting. Daya listrik
yang dihasilkan pembangkit tenaga listrik harus ditransmisikan melalui jarak yang
jauh. Pada jalur transmisi ini terdapat kerugian-kerugian daya. Kerugian ini dapat
ditekan jika daya listrik ditransmisikan pada tegangan tinggi menggunakan
transformator. Semakin besar tegangan yang digunakan, arus akan semakin kecil,
sehingga semakin sedikit daya yang terbuang di jalur transmisi. Itulah sebabnya,
daya listrik ditransmisikan dengan tegangan tinggi, sekitar 70 kV.
 Daya biasanya dibangkitkan pada tegangan yang lebih rendah dari
tegangan transmisi ini. Tegangan di rumah atau di pabrik juga jauh lebih rendah
dari tegangan transmisi. Alasan utama penggunaan tegangan bolak-balik untuk
menstransmisikan daya listrik adalah karena dapat dengan mudah dinaikkan atau
diturunkan. Tegangan keluaran dari pembangkit tenaga listrik akan dinaikkan
untuk keperluan transmisi. Sesampainya di kota, tegangan diturunkan kembali
untuk keperluan distribusi.
 Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan disebut
transformator atau lebih dikenal dengan istilah trafo. Di rumah yang memasang
listrik, selain dilengkapi dengan kWh meter dan pembatas daya, juga dilengkapi
dengan sekring. Sekring dipasang untuk keamanan instalasi agar tidak terjadi
hubungan pendek (korsleting). Tiap sekring mempunyai nilai yang telah
ditentukan, misalnya 3 A, 5 A, 13 A, 15 A, dan seterusnya. Sekring dipasang
secara seri dengan peralatan listrik. Ketika terjadi kelebihan arus pada alat listrik,
sekring akan putus dan kerusakan alat dapat dihindari. Misalnya sebuah alat listrik
110 W, 220 V memerlukan kuat arus 220 : 110 = 2A. Maka nilai sekring yang
dipilih harus sedikit lebih besar, misalnya 3A

15. Sekian Dari Saya
&
Terimakasih…