Apa Perbedaan Antara Arus AC dan DC

Di dunia saat ini, listrik paling penting di samping oksigen dalam manusia. Ketika listrik ditemukan, banyak perubahan telah terjadi selama bertahun-tahun. Planet gelap berubah menjadi planet cahaya. Nyatanya, hal itu membuat hidup begitu sederhana dalam segala keadaan. Semua perangkat, industri, kantor, rumah, teknologi, komputer dijalankan dengan listrik. Disini energi akan ada dalam dua bentuk, yaitu arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC) . Mengenai arus ini dan perbedaan antara AC dan DC akan dibahas secara rinci, fungsi dasar dan kegunaannya. Properti-propertinya juga dibahas dalam kolom tabel.

Perbedaan antara AC dan DC

Aliran listrik dapat dilakukan dengan dua cara seperti AC (arus bolak-balik) dan DC (arus searah). Listrik dapat didefinisikan sebagai aliran elektron ke seluruh konduktor seperti kabel. Perbedaan utama antara AC & DC terutama terletak pada arah pasokan elektron. Pada arus searah, aliran elektron akan berada dalam satu arah & pada arus bolak-balik aliran elektron akan berubah arah seperti maju & mundur. Perbedaan antara AC dan DC terutama mencakup yang berikut ini

Perbedaan antara AC dan DC

Arus Bolak-balik (AC)

Arus bolak-balik didefinisikan sebagai aliran muatan yang berubah arah secara berkala. Hasil yang didapat adalah, level tegangan juga akan berbalik arah seiring dengan arus. Pada dasarnya, AC digunakan untuk mengalirkan listrik ke industri, rumah, gedung perkantoran, dll.

Sumber Arus Bolak-balik

Generasi AC

AC diproduksi dengan menggunakan alternator. Ini dirancang untuk menghasilkan arus bolak-balik. Di dalam medan magnet, sebuah loop kawat berputar, dari mana arus induksi akan mengalir di sepanjang kabel. Di sini perputaran kawat dapat berasal dari alat apa pun, misalnya dari turbin uap, air yang mengalir, turbin angin, dan sebagainya. Ini karena kawat berputar dan masuk ke polaritas magnet yang berbeda secara berkala, arus dan tegangan bergantian pada kawat.

Generasi Arus Alternatif

Dari sini, arus yang dihasilkan dapat berupa banyak bentuk gelombang seperti sinus, persegi, dan segitiga. Namun dalam banyak kasus, gelombang sinus lebih disukai karena mudah dibuat dan penghitungan dapat dilakukan dengan mudah. Namun, sisa gelombang memerlukan perangkat tambahan untuk mengubahnya menjadi bentuk gelombang masing-masing atau bentuk peralatan harus diubah dan perhitungannya akan terlalu sulit. Deskripsi bentuk gelombang Sinus dibahas di bawah ini.

Menggambarkan Gelombang Sinus

Umumnya bentuk gelombang AC dapat dipahami dengan mudah dengan bantuan istilah-istilah matematika. Untuk gelombang sinus ini, tiga hal yang dibutuhkan adalah amplitudo, fasa, dan frekuensi.

Dengan melihat tegangan saja, gelombang sinus dapat digambarkan seperti fungsi matematika di bawah ini:

V (t) = V_P.Dosa (2πft + Ø)

V (t): Ini adalah fungsi waktu tegangan. Ini berarti bahwa seiring waktu berubah tegangan kita juga berubah. Dalam persamaan di atas, istilah yang berada di kanan tanda sama dengan menggambarkan bagaimana tegangan berubah dari waktu ke waktu.

VP: Itu adalah amplitudo. Ini menyatakan seberapa maksimum tegangan yang dapat dicapai gelombang sinus di kedua arah, yaitu -VP volt, + VP volt, atau di antara keduanya.

Fungsi sin () menyatakan bahwa tegangan akan berbentuk gelombang sinus periodik dan akan bertindak sebagai osilasi halus pada 0V.

Di sini 2π adalah konstan. Ini mengubah frekuensi dari siklus dalam hertz ke frekuensi sudut dalam radian per detik.

Di sini f menggambarkan frekuensi gelombang sinus. Ini akan dalam bentuk unit per detik atau hertz. Frekuensi menunjukkan berapa kali bentuk gelombang tertentu terjadi dalam satu detik.

Di sini t adalah variabel dependen. Ini diukur dalam hitungan detik. Ketika waktu bervariasi, bentuk gelombang juga bervariasi.

Φ menggambarkan fase gelombang sinus. Fase didefinisikan sebagai bagaimana bentuk gelombang bergeser terhadap waktu. Itu diukur dalam derajat. Sifat periodik gelombang sinus bergeser 360 ° menjadi bentuk gelombang yang sama jika digeser 0 °.

Untuk rumus di atas, nilai aplikasi real-time ditambahkan dengan mengambil Amerika Serikat sebagai referensi

Root mean square (RMS) adalah konsep kecil lainnya yang membantu dalam menghitung daya listrik.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

Aplikasi AC

• Outlet rumah dan kantor digunakan AC.
• Menghasilkan dan mentransmisikan daya AC untuk jarak jauh itu mudah.
• Lebih sedikit energi yang hilang transmisi tenaga listrik untuk tegangan tinggi (> 110kV).
• Tegangan yang lebih tinggi menyiratkan arus yang lebih rendah, dan untuk arus yang lebih rendah, lebih sedikit panas yang dihasilkan di saluran listrik yang jelas karena resistansi rendah.
• AC dapat dengan mudah diubah dari tegangan tinggi ke tegangan rendah dan sebaliknya dengan bantuan transformator.
• Daya AC motor listrik .
• Ini juga berguna untuk banyak peralatan besar seperti lemari es, mesin pencuci piring, dll.
• Arus searah

Arus searah (DC) adalah pergerakan pembawa muatan listrik, yaitu elektron dalam aliran searah. Di DC intensitas arus akan bervariasi seiring dengan waktu, namun arah pergerakannya tetap sama sepanjang waktu. Di sini DC disebut sebagai tegangan yang polaritasnya tidak pernah terbalik.

Sumber DC

Dalam rangkaian DC, elektron muncul dari kutub negatif atau negatif dan bergerak menuju kutub positif atau positif. Beberapa fisikawan mendefinisikan DC saat bergerak dari plus ke minus.

Sumber DC

Umumnya, sumber dasar arus searah dihasilkan oleh baterai, elektrokimia, dan sel fotovoltaik. Tapi AC paling disukai di seluruh dunia. Dalam skenario ini, AC dapat diubah menjadi DC. Ini akan terjadi dalam beberapa langkah. Awalnya, file catu daya terdiri dari trafo, yang kemudian diubah menjadi DC dengan bantuan penyearah. Ini mencegah aliran arus dari pembalikan dan filter digunakan untuk menghilangkan denyut arus dalam output penyearah. Fenomena bagaimana AC diubah menjadi DC

Contoh Baterai Pengisian Ulang

Namun, agar semua perangkat keras elektronik dan komputer berfungsi, mereka membutuhkan DC. Sebagian besar peralatan solid-state memerlukan rentang tegangan antara 1,5 dan 13,5 volt. Permintaan saat ini berbeda-beda sesuai dengan perangkat yang digunakan. Misalnya kisaran dari nol praktis untuk jam tangan elektronik, hingga lebih dari 100 ampere untuk penguat daya komunikasi radio. Peralatan yang menggunakan, radio berdaya tinggi atau pemancar siaran atau televisi atau layar CRT (tabung sinar katoda) atau tabung vakum membutuhkan sekitar 150 volt hingga beberapa ribu volt DC.

Contoh Baterai Pengisian Ulang

Perbedaan utama antara AC dan DC sedang dibahas dalam bagan perbandingan berikut

Perbedaan Utama Arus Bolak-balik (AC) Vs Arus Searah (DC)

Perbedaan utama antara AC & DC meliputi yang berikut ini.

• Arah aliran arus akan berubah pada interval waktu normal maka arus semacam ini dikenal sebagai AC atau arus bolak-balik sedangkan DC bersifat searah, karena mengalir dalam satu arah saja.
• Aliran pembawa muatan di AC akan mengalir dengan memutar kumparan di dalam medan magnet jika tidak memutar medan magnet di dalam kumparan yang tidak bergerak. Di DC, pembawa muatan akan mengalir dengan menjaga stabilitas magnet bersama dengan kabel.
• Frekuensi AC berkisar antara 50 hertz hingga 60 hertz berdasarkan standar negara, sedangkan frekuensi DC selalu tetap nol.
• PF (faktor daya) AC berada di antara 0 hingga 1, sedangkan faktor daya DC selalu tetap satu.
• Pembangkitan AC dapat dilakukan dengan menggunakan alternator sedangkan DC dapat dihasilkan melalui baterai, sel & generator.
• Beban AC bersifat resistif induktif atau kapasitif sedangkan beban DC bersifat resistif selalu di alam.
• Representasi grafis dari AC dapat dilakukan melalui berbagai bentuk gelombang yang tidak rata seperti periodik, segitiga, sinus, persegi, gigi gergaji, dll sedangkan DC direpresentasikan melalui garis lurus.
• Transmisi arus bolak-balik dapat dilakukan dalam jarak jauh melalui beberapa kerugian, sedangkan DC mentransmisikan dengan sedikit kerugian dalam jarak yang sangat jauh.
• Konversi AC ke DC dapat dilakukan dengan menggunakan penyearah sedangkan inverter digunakan untuk mengubah dari DC ke AC.
• Pembangkitan & transmisi AC dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa gardu induk sedangkan DC menggunakan lebih banyak gardu.
• Aplikasi AC meliputi pabrik, rumah tangga, industri, dll sedangkan DC digunakan dalam flash lighting, peralatan elektronik, elektroplating, elektrolisis, kendaraan hybrid, dan switching medan yang berliku pada rotor.
• DC sangat berbahaya dibandingkan dengan AC. Pada AC arus besarnya arus tinggi & rendah pada interval waktu normal sedangkan pada DC besarnya juga akan sama. Begitu tubuh manusia terguncang, maka AC akan masuk sekaligus keluar dari tubuh manusia pada selang waktu normal sedangkan DC akan terus menerus mengganggu tubuh manusia.

Apa Keuntungan AC Dibandingkan DC?

Manfaat utama AC dibandingkan dengan DC meliputi yang berikut ini.

• Arus bolak-balik tidak mahal & menghasilkan arus dengan mudah dibandingkan dengan arus searah.
• Ruang tertutup melalui arus bolak-balik lebih dari DC.
• Di AC, kehilangan daya lebih sedikit saat transmisi dibandingkan dengan DC.

Mengapa Tegangan AC Dipilih Dari Tegangan DC?

Alasan utama untuk memilih tegangan AC daripada tegangan DC terutama meliputi yang berikut ini.
Hilangnya energi saat mentransmisikan tegangan AC lebih rendah dibandingkan dengan tegangan DC. Kapanpun trafo berada pada jarak tertentu maka pemasangannya sangat sederhana. Manfaat tegangan AC adalah meningkatkan & menurunkan tegangan sesuai kebutuhan.

AC & DC Origins

Medan magnet yang dekat dengan kawat dapat menyebabkan aliran elektron dengan satu cara melalui kawat, karena mereka ditolak dari bagian negatif magnet & tertarik ke arah bagian positif. Dengan cara ini, kekuatan dari baterai dibuat, ini dikenali melalui karya Thomas Edison. Generator AC perlahan-lahan mengubah sistem baterai DC Edison karena AC sangat aman untuk mengirimkan daya dalam jarak jauh untuk menghasilkan lebih banyak daya.

Ilmuwan Nikola Tesla telah menggunakan magnet putar sebagai pengganti mengaplikasikan magnet melalui kawat secara bertahap. Begitu magnet itu bersandar satu arah, maka elektron akan mengalir ke arah positif, akan tetapi setiap kali arah magnet itu berputar, maka elektron juga akan ikut berputar.

Aplikasi AC & DC

AC digunakan dalam mendistribusikan daya dan memiliki banyak keuntungan. Ini dapat diubah dengan mudah ke tegangan lain dengan bantuan transformator karena transformator tidak menggunakan DC.

Pada tegangan tinggi, setiap kali daya ditransmisikan maka akan ada lebih sedikit kerugian. Misalnya, catu daya 250V membawa resistansi 1 Ω & daya 4 amp. Karena daya, watt sama dengan volt x amp, sehingga daya yang dibawa bisa 1000 watt sedangkan rugi daya I2 x R = 16 watt.

AC digunakan oleh transmisi daya HV.

Jika sebuah saluran tegangan membawa daya 4 amp tetapi memiliki 250 kV maka ia membawa daya 4 amp, tetapi kehilangan daya sama, namun seluruh sistem transmisi membawa 1 MW & 16 watt adalah kerugian yang kurang lebih signifikan.

Arus searah digunakan dalam baterai, beberapa perangkat elektronik dan listrik, dan panel surya.
Rumus Arus AC, Tegangan, Hambatan, dan Daya

Rumus arus ac, tegangan, hambatan, dan daya dibahas di bawah ini.

Arus AC

Rumus rangkaian AC 1 fasa adalah

I = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

Rumus rangkaian AC 3 fasa adalah

I = P / √3 * V * Cosθ

Tegangan AC

Untuk rangkaian AC 1 fasa, tegangan AC adalah

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

Untuk rangkaian AC 3 fasa, tegangan AC adalah

Untuk koneksi bintang, VL = √3 EPH sebaliknya VL = √3 VPH

Untuk koneksi delta, VL = VPH

Resistensi AC

Dalam kasus beban induktif, Z = √ (R2 + XL2)

Dalam hal beban kapasitif, Z = √ (R2 + XC2)

Dalam kedua kasus seperti kapasitif & induktif Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Daya AC

Untuk rangkaian AC 1 fasa, P = V * I * Cosθ

Daya aktif untuk sirkuit AC 3 fase

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Daya Reaktif

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) & kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Kekuatan Semu

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Kekuatan Kompleks

S = V I

Untuk beban induktif, S = P + jQ

Untuk beban kapasitif, S = P - jQ

Rumus untuk Arus DC, Tegangan, Hambatan dan Daya

Rumus arus DC, tegangan, hambatan dan daya dibahas di bawah ini.

Arus DC

Persamaan arus DC adalah I = V / R = P / V = ​​√P / R

Tegangan DC

Persamaan tegangan DC adalah

V = I * R = P / I = √ (P x R)

Resistensi DC

Persamaan resistansi dc adalah R = V / I = P / I2 = V2 / P.

Daya DC

Persamaan daya dc adalah P = IV = I2R = V2 / R

Dari persamaan AC & DC di atas, dimana

Dari persamaan di atas, dimana

'Saya' adalah ukuran saat ini di A (Ampere)

'V' adalah pengukuran Tegangan dalam V (Volt)

'P' adalah ukuran Daya dalam Watt (W)

'R' adalah ukuran Resistansi dalam Ohm (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (Faktor Daya)

'Z' adalah impedansi

'IPh' adalah arus fasa

'IL' adalah arus jalur

'VPh' adalah tegangan fasa

'VL' adalah tegangan saluran

'XL' = 2πfL, adalah reaktansi Induktif, di mana 'L' adalah Induktansi dalam Henry.

'XC' = 1 / 2πfC, adalah reaktansi kapasitif, di mana 'C' adalah kapasitansi dalam Farad.

Mengapa kami menggunakan AC di Rumah Kami?

Suplai arus yang digunakan di rumah kita adalah AC karena karena kita dapat mengubah arus alternatif dengan sangat mudah menggunakan trafo. Tegangan tinggi mengalami kehilangan energi yang sangat rendah di saluran atau saluran transmisi panjang & tegangan diturunkan untuk digunakan dengan aman di rumah dengan bantuan transformator penurun tegangan.

Hilangnya daya di dalam kabel dapat diberikan sebagai L = I2R

Dimana

'L' adalah hilangnya kekuatan

'Saya' adalah arus

'R' adalah resistensi.

Transmisi kekuasaan dapat diberikan melalui relasi sejenis P = V * I

Dimana

'P' adalah kekuatan

'V' adalah voltase

Setelah tegangan meningkat maka arus akan berkurang. Seperti ini, kita dapat mengirimkan daya yang sama dengan mengurangi kehilangan daya karena tegangan tinggi memberikan kinerja yang paling baik. Jadi karena alasan ini, AC digunakan di rumah-rumah menggantikan DC.

Transmisi tegangan tinggi juga dapat dilakukan melalui DC, namun tidak mudah menurunkan tegangan untuk penggunaan yang aman di rumah. Saat ini, konverter DC canggih digunakan untuk menurunkan tegangan DC.

Pada artikel ini Apa Perbedaan antara arus AC dan DC dijelaskan secara detail. Saya berharap setiap poin dipahami dengan jelas tentang arus bolak-balik, arus searah, bentuk gelombang, persamaan, perbedaan AC dan DC dalam kolom tabel beserta propertinya. Masih tidak dapat memahami salah satu topik dalam artikel atau untuk melaksanakan proyek kelistrikan terbaru , silakan ajukan pertanyaan di kotak komentar di bawah. Berikut pertanyaan untuk anda, apa faktor daya dari arus bolak-balik?

Kredit Foto:

• Bentuk Gelombang Sinus songsofthecosmos
• Bentuk Gelombang Sinus RMS doktronik
• Contoh Baterai Pengisian Ulang Washington