Dalam kehidupan sehari-hari, peralatan listrik yang kita gunakan menggunakan dua jenis tegangan, yaitu tegangan AC dan Tegangan DC. Yang menjadi pertanyaan pada umumnya adalah, apa perbedaan tegangan AC dan tegangan DC ???
Gambar 1. Sumber tegangan DC dan AC
Tegangan DC
Secara definisi Tegangan DC (Direct Current) merupakan tegangan atau arus yang memiliki polaritas yang selalu tetap terhadap waktu, yang artinya polaritas dari tegangan selalu berada di kutub positif.
Gambar 2. Bentuk Gelombang Tegangan DC
Tegangan DC dibangkitkan oleh generator DC, Sel Surya dan fuelcell. Selain itu tegangan DC dapat diperoleh dengan cara merubah tegangan AC menjadi tegangan DC menggunakan rangkaian Rectrifier. Dalam aplikasinya tegangan DC sangat mudah untuk disimpan menggunakan batterai atau accumulator, sehingga untuk peralatan-peralatan elektronik yang tidak selalu terhubung dengan stop kontak sebagai sumber listriknya, menggunakan menggunakan tegangan DC yang disimpan pada batterai. Tegangan DC banyak diaplikasikan pada peralatan - peralatan elektronik, yang membutuhkan tegangan DC antara 5 - 24 VDC. Selain itu beberapa pengujian juga menggunakan tegangan DC yang diatur pada range pengujian antara 250 - 25kV DC yang dapat kita lihat pada peralatan-peralatan Hi-Pot tes seperti insulation tes dan lain-lain.
Tegangan AC
Tegangan AC jika ditinjau dari bentuk gelombangnya merupakan tegangan atau arus yang memiliki polaritas gelombang yang selalu berubah terhadap waktu.
Gambar 3. Bentuk Gelombang Tegangan AC
Tegangan AC merupakan tegangan yang digunakan dalam sistem tenaga listrik, yang dimulai dari pembangkitan, transmisi, distribusi hingga digunakan oleh beban. Alasan utama mengapa pada sistem tenaga listrik menggunakan tegangan AC adalah dikarnakan tegangan AC lebih fleksibel dibandingkan tegangan DC, terutama dari sisi magnitude tegangan. Dimana tegangan AC mudah untuk dinaikkan dan diturunkan magnitudenya hanya dengan menggunakan komponen transformator. Selain itu standarisasi tegangan 1 phasa dan 3 phasa yang telah berlaku lama, menyebabkan hampir semua Instalasi Pemanfaatan Tenaga Listrik (IPTL) menggunakan tegangan AC.
Hal utama sebagai pembeda antara tegangan AC dan DC adalah tegangan AC memiliki frekuensi, dimana standar frekuensi tegangan di Indonesia adalah 50 Hz. Jika dilihat bentuk gelombang tegangan AC pada Gambar 3, tegangan AC memiliki beberapa komponen tegangan yaitu :
Tegangan Maksimum (Vmax)
Tegangan Peak to peak (Vp-p)
Tegangan Rata-rata (Vavg)
Tegangan Sesaat (Vinstantaneous)
Tegangan Efektif (Vrms)
Dimana secara perhitungan, untuk menentukan magnitude dari masing-masing tegangan, dengan acuan tegangan peak to peak adalah :
Gambar 4. Persamaan untuk menentukan tegangan pada gel AC
Bentuk gelombang tegangan AC dan DC dapat dilihat menggunakan osiloskop analog maupun digital. Sedangkan tegangan yang terukur oleh alat ukur tegangan analog maupun digital merupakan tegangan efektif (VRMS) yang merupakan nilai ekuivalen antara tegangan AC terhadap tegangan DC dengan nilai efektif yang sama. dikatakan ekuivalen dikarnakan pada tegangan DC memiliki kondisi tegangan sebagai berikut :
Gambar 5. Korelasi tegangan DC pada gelombang AC
Acuan yang digunakan untuk menyatakan bahwa tegangan efektif merupakan tegangan yang digunakan untuk menyatakan besaran tegangan AC adalah dengan membandingkan tegangan AC efektif dan tegangan DC pada nilai tegangan dan beban yang sama.
Gambar 6. Dasar penentuan nilai efektif pada tegangan dan arus AC
Dari gambar 6 diatas dapat dilihat, pada dua buah rangkaian AC dan DC dimana nilai beban yang digunakan memiliki nilai resistansi yang sama yaitu 5 Ohm, energi yang didisipasi memiliki besaran yang sama pada kedua rangkaian. Sehingga dari kondisi tersebut dapat disimpulkan bahwa tegangan efektif (VRMS) dapat digunakan untuk menyatakan nilai tegangan terukur pada sistem listrik tegangan AC. (AJ)
Comments