AlegsaOnline.com

Tegangan

Pengarang: Leandro Alegsa

18-05-2022

Tegangan adalah apa yang membuat muatan listrik bergerak. Ini adalah 'dorongan' yang menyebabkan muatan bergerak dalam kawat atau konduktor listrik lainnya. Ini dapat dianggap sebagai gaya yang mendorong muatan, tetapi itu bukan gaya. Tegangan dapat menyebabkan muatan bergerak, dan karena muatan bergerak adalah arus, tegangan dapat menyebabkan arus.

Beda Potensial Listrik adalah istilah ilmiah yang sebenarnya tetapi biasa disebut Tegangan. Secara informal, tegangan atau beda potensial listrik kadang-kadang disebut "Beda Potensial". Tegangan juga disebut, dalam keadaan tertentu, gaya gerak listrik (EMF).

Tegangan adalah perbedaan potensial listrik, perbedaan potensial listrik antara dua tempat. Satuan untuk perbedaan potensial listrik, atau tegangan, adalah volt. Volt dinamai untuk mengenang Alessandro Volta. Satu volt sama dengan satu joule per coulomb. Simbol untuk satuan volt ditulis dengan huruf besar V seperti pada (9V). Menurut aturan Sistem Satuan Internasional, simbol untuk satuan dengan nama yang berasal dari nama diri seseorang adalah huruf besar.

Harap dicatat bahwa volt dan tegangan adalah dua hal yang berbeda. Volt adalah satuan yang kita gunakan untuk mengukur sesuatu. Baik potensial listrik maupun tegangan listrik adalah sesuatu yang kita ukur dan volt adalah satuan ukuran untuk keduanya. Simbol untuk satuan volt ditulis dengan V (9 volt atau 9 V). Ketika tegangan digunakan dalam rumus, dapat diketik dengan huruf miring, misalnya, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}} $V=9\,{\text{V}}$ atau ditulis dalam kursif. Jika hanya ada satu simbol huruf yang harus digunakan, huruf kecil v dapat digunakan, misalnya, tegangan = arus × resistansi {\displaystyle {\text{voltage}}={\text{current}}}\times {\text{resistance}}} ${\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}}$ atau v = ir {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}} ${\text{v}}={\text{ir}}$ . Insinyur listrik menggunakan simbol e {\displaystyle e} $e$ untuk tegangan, misalnya, e = i r {\displaystyle e=ir} $e=ir$ , untuk memperjelas perbedaan antara tegangan dan volt.

Secara teknis, tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dan selalu diukur antara dua titik. misalnya antara ujung positif dan negatif baterai, antara kawat dan tanah, atau antara kawat atau titik rangkaian dan titik di bagian lain dari rangkaian. Dalam penggunaan sehari-hari dengan listrik rumah tangga di AS, tegangannya paling sering 120V. Tegangan ini diukur dari kabel listrik ke tanah.

Perhatikan bahwa harus ada tegangan dan arus untuk mentransfer daya (energi). Sebagai contoh, sebuah kawat dapat memiliki tegangan tinggi di atasnya, tetapi kecuali jika terhubung, tidak akan terjadi apa-apa. Burung dapat mendarat di saluran tegangan tinggi seperti 12kV dan 16kV tanpa mati, karena arus tidak mengalir melalui burung.

Ada dua jenis tegangan, tegangan DC dan tegangan AC. Tegangan DC (tegangan arus searah) selalu memiliki polaritas yang sama (positif atau negatif), seperti pada baterai. Tegangan AC (tegangan arus bolak-balik) bergantian antara positif dan negatif. Misalnya, tegangan dari stop kontak berubah polaritas 60 kali per detik (di Amerika) atau 50 kali per detik (Inggris dan Eropa). DC biasanya digunakan untuk elektronik dan AC untuk motor.

Definisi

Tegangan adalah perubahan Potensial Listrik antara dua tempat
atau perubahan Energi Potensial Listrik per coulomb antara dua tempat.

V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}} $V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}$

Di mana V = Tegangan, EPE = Energi Potensial Listrik, q = muatan, ∆ = perbedaan dalam.

Tegangan tanah

Tegangan selalu diukur di antara dua titik, dan salah satunya sering disebut "ground", atau titik nol volt (0V). Pada sebagian besar instalasi listrik AC terdapat sambungan ke bumi. Sambungan dibuat ke bumi yang sesungguhnya melalui pipa air, batang arde yang dikubur atau didorong ke dalam bumi, atau konduktor logam yang nyaman (bukan pipa gas) yang terkubur di bawah tanah. Sambungan ini dibuat pada titik masuknya sistem listrik ke dalam bangunan, pada setiap tiang di mana terdapat transformator di jalan (sering kali pada tiang listrik), dan tempat-tempat lain dalam sistem. Seluruh planet bumi digunakan sebagai titik referensi untuk mengukur tegangan. Dalam sebuah bangunan, ground ini dibawa ke setiap perangkat listrik pada dua kabel. Salah satunya adalah 'konduktor pentanahan' (kabel hijau atau telanjang) dan digunakan sebagai pentanahan pengaman untuk menyambungkan bagian logam peralatan ke bumi. Yang lainnya digunakan sebagai salah satu konduktor listrik dalam sirkuit sistem dan disebut 'konduktor netral'. Kawat ini yang berada pada potensial tanah melengkapi semua sirkuit dengan membawa arus dari peralatan listrik apa pun kembali ke titik masuk sistem ke dalam bangunan dan kemudian ke trafo yang biasanya di jalan. Di banyak tempat di luar bangunan, menjadi tidak perlu memiliki kawat untuk menyelesaikan sirkuit dan membawa arus dari bangunan ke generator. Jalur balik yang membawa semua arus kembali adalah bumi itu sendiri.
Dalam sirkuit DC, ujung negatif generator atau baterai sering disebut titik
"ground" atau nol volt (0V), meskipun mungkin ada atau mungkin tidak ada koneksi ke bumi. Bisa ada beberapa ground pada papan sirkuit tercetak (PCB) yang sama, misalnya dengan sirkuit analog yang sensitif, bagian sirkuit itu bisa menggunakan "ground analog", dan bagian digital, memiliki "ground digital".
Dalam peralatan listrik, titik 0 volt bisa berupa sasis logam yang disebut arde sasis atau koneksi ke arde sebenarnya yang disebut arde bumi, masing-masing dengan simbolnya sendiri-sendiri yang digunakan dalam gambar
skematik kelistrikan (gambar sirkuit).

Alat ukur

Beberapa alat untuk mengukur tegangan adalah voltmeter dan osiloskop.

Voltmeter mengukur tegangan antara dua titik dan dapat diatur ke mode DC atau mode AC. Voltmeter dapat mengukur tegangan DC baterai misalnya (biasanya 1,5V atau 9V), atau tegangan AC dari soket daya di dinding (biasanya 120V).

Untuk sinyal yang lebih kompleks, osiloskop dapat digunakan untuk mengukur tegangan DC dan/atau AC, misalnya untuk mengukur tegangan pada speaker.

Perbedaan potensial

Tegangan, atau beda potensial dari titik a ke titik b adalah jumlah energi dalam joule (sebagai akibat medan listrik) yang diperlukan untuk memindahkan 1 coulomb muatan positif dari titik a ke titik b. Tegangan negatif antara titik a dan b adalah tegangan di mana 1 coulomb energi diperlukan untuk memindahkan muatan negatif dari titik a ke b. Jika ada medan listrik yang seragam tentang objek bermuatan, objek bermuatan negatif akan ditarik ke arah tegangan yang lebih tinggi, dan objek bermuatan positif akan ditarik ke arah tegangan yang lebih rendah. Perbedaan potensial / tegangan antara dua titik tidak tergantung pada jalur yang diambil untuk pergi dari titik a ke b. Dengan demikian, tegangan dari a ke b + tegangan dari b ke c akan selalu sama dengan tegangan dari a ke c.

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apakah yang dimaksud dengan tegangan?

J: Tegangan adalah perbedaan potensial listrik, perbedaan potensial listrik antara dua tempat. Tegangan dapat dianggap sebagai gaya yang mendorong muatan untuk bergerak dalam kawat atau konduktor listrik lainnya.

T: Satuan apa yang digunakan untuk mengukur tegangan?

J: Satuan untuk mengukur tegangan adalah volt. Simbol untuk unit ini ditulis dengan huruf besar V (9V).

T: Bagaimana tegangan menyebabkan arus?

J: Tegangan dapat menyebabkan muatan bergerak, dan karena muatan yang bergerak menghasilkan arus, maka tegangan dapat menyebabkan arus.

T: Siapakah Alessandro Volta dan mengapa volt dinamai menurut namanya?

J: Alessandro Volta adalah seorang fisikawan Italia yang menemukan baterai pertama pada tahun 1800. Volt dinamai menurut namanya sebagai bentuk penghormatan atas kontribusinya terhadap ilmu pengetahuan.

T: Apakah volt dan tegangan adalah dua hal yang berbeda?

J: Ya, volt adalah unit yang digunakan untuk mengukur sesuatu, sedangkan tegangan mengacu pada apa yang kita ukur dengan menggunakan unit tersebut.

T: Apa saja dua jenis tegangan?

J: Ada dua jenis tegangan - DC (arus searah) dan AC (arus bolak-balik). DC selalu memiliki polaritas yang sama, sedangkan AC bergantian antara polaritas positif dan negatif.

T: Apakah burung bisa hinggap di kabel bertegangan tinggi tanpa terluka?

J: Ya, burung dapat hinggap di saluran tegangan tinggi seperti 12kV dan 16kV tanpa mati karena harus ada tegangan dan arus agar daya (energi) dapat berpindah melaluinya - jika hanya satu elemen saja yang ada, maka tidak akan ada yang terjadi.