Home > Dasar Pengukuran Listrik > Arus dan Potensial Listrik > Pembangkitan Tegangan Listrik

Pembangkitan Tegangan Listrik

Seperti telah kalian ketahui, bahwa perpindahan elektron secara dinamis dapat terjadi dalam dua cara, yaitu kimiawi dan induksi magnet. Cara kimiawi menghasilkan listrik pada batere/akumulator, dan cara induksi magnet menghasilkan listrik pada sebuah generator. Listrik yang dibangkitkan melalui proses kimiawi seperti pada batere kering (dry cell) memiliki tegangan 1,5 volt dengan arus searah (direct current). Dalam batere kering, zat kimia bereaksi untuk membangkitkan listrik. Jika zat kimia habis maka batere juga “mati” dan dibuang.

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Jika konduktor atau penghantar digerakkan memotong medan magnetik, maka akan dibangkitkan potensial listrik atau electromtive force (imf) pada konduktor tersebut, seperti diperlihatan dalam Gambar 1.22.
image
Gambar 1.22 Prinsip Pembangkitan Potensial Listrik (emf)

Pada Gambar 1.22A, penghantar tidak memotong medan magnet tetapi sejajar dengan medan magnet. Pada posisi seperti itu, tidak dibangkitkan emf di konduktornya. Tetapi pada posisi konduktor seperti diperlihatkan dalam Gambar 1.22B, terlihat kedua sisi konduktor memotong medan magnet. Pada posisi tersebut, emf akan dibangkitkan di kedua sisi konduktor. Jika kedua ujung konduktor dihubungkan ke rangkaian listrik, tidak ada arus yang mengalir pada saat posisi konduktor dalam interval vertikal.

Karena konduktor melakukan gerakan putar, akan memotong medan magnet. Maka arus akan mulai mengalir. Jika konduktor telah berputar mencapai posisi 90o dari posisi horisontalnya, maka arus mencapai harga maksimum. Begitu mencapai titik tersebut, arus akan mengecil kembali. Setelah gerakan konduktor mencapai posisi 90o berikutnya, tidak ada arus yang dibangkitkan. Jika konduktor terus berputar, maka konduktor akan memotong medan magnet pada kutub magnet yang berlawanan.

Hal ini akan berakibat arus yang dibangkitkan pada konduktor akan mengalir pada arah yang berlawanan. Kalian akan mengkaji masalah pembangkitan potensial listrik pada Dasar dan Pengukuran Listrik 2.
image
Gambar 1.23 Arus dan tegangan (emf) berubah dalam satu putaran Jangkar

Proses ini dikenal sebagai pembangkitan tenaga listrik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber energi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melalui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.