MOTOR SINKRON TIGA FASA

          Jika rotor dari suatu motor induksi dihilangkan dan diganti dengan kompas magnetik, maka jarum kompas tersebut akan berputar dengan arah yang sama dengan arah putaran medan magnetik putar yang dibangkitkan oleh belitan stator. Jarum kompas ini akan berputar pada kecepatan sinkron. Dalam praktiknya, rotor dari mesin sinkron disuplai oleh sumber arus searah yang akan membangkitkan medan elektromagnetik dan membentuk kutub-kutub utara dan selatan rotor.

          Pada saat sumber tiga fasa stator diberikan, rotor akan mengalami suatu gaya yang mula-mula membuat rotor untuk cenderung berputar pada suatu arah tertentu dan beberapa saat kemudian gaya ini akan berbalik arah. Perubahan arah gaya yang dialami oleh rotor ini diakibatkan oleh siklus fluks magnetik stator yang berputar disekeliling rotor pada kecepatan sinkron. Dengan demikian motor sinkron merupakan jenis motor arus bolak-balik yang tidak dapat start sendiri. Akan tetapi, jika rotor ini diputar pada kecepatan yang mendekati kecepatan sinkron maka kutub-kutub stator dan rotor yang memiliki polaritas yang saling berlawanan akan saling mengunci satu sama lain untuk membangkitkan gaya putaran atau torsi yang akan mengakibatkan rotor berputar pada kecepatan sinkronnya.

          Jika rotor bergerak melambat, misalnya karena pembebanan yang berlebihan, maka rotor akan kehilangan sinkronisasi dan tertinggal dari kecepatan putaran fluks magnetik yang mengakibatkan rotor berhenti berputar karena tidak ada torsi yang diakibatkan. Motor sinkron hanya dapat berputar pada kecepatan sinkron yang untuk suplai dengan frekuensi 50Hz bisa bernialai 3000, 1500, 1000, atau 750 rpm bergantung pada jumlah kutub motor.

          Kecepatan putaran sinkron dari suatu motor sinkron dapat dicapai dengan jalan mula-mula mengoperasikan motor sebagai motor induksi atau dengan menggerakkan motor sinkron ini melalui penggerak lain yang dikenal sebagai "motor pony". Pada saat rotor mencapai kecepatan diputuskan dan selanjutnya motor dapat dibebani.

          Dengan cara pengasutan motor sinkron yang relatif rumit dan sulit ini maka sangat jarang ditemui penggunaan motor sinkron untuk aplikasi yang membutuhkan operasi pengasutan dan penghentian relatif sering. Meskipun demikian terdapat keuntungan yang ditawarkan oleh motor sinkron ini, yaitu memiliki putaran konstan dan bekerja pada faktor daya mendahului. Dengan demikian motor ini dapat dipergunakan sebagai pengkoreksi faktor daya. Sementara pada saat yang bersamaan berputar pada kecepatan konstan untuk menggerakan kipas ventilasi dan pompa kompresor. 

SUMBER ENERGI FOSIL

          Energi fosil tersimpan dalam bentuk bahan bakar minyak, batu bara, dan gas. Bahan bakar ini berasal dari fosil-fosil yang telah terbenam dalam perut bumi miliyaran tahun yang silam, ada yang mengatakan minyak dan gas berasal dari fosil-fosil binatang laut dan binatang darat, sedangkan batu bara dari fosil-fosil kayu-kayu. 

          Bahan bakar fosil ini diperoleh dengan jalan menambang dari dalam perut bumi, minyak dan gas melalui pengeboran, sedangkan batu bara diperoleh melalui penggalian permukaan atau dalam tanah. Bahan bakar minyak diperkirakan akan habis pada akhir abad ke XXI. Gas alam diprediksi oleh para ahli akan habis kurang lebih 100 tahun lagi, sedangkan cadangan batu bara akan habis kurang 200 sampai 300 tahun yang akan datang. Ketiga jenis bahan bakar fosil tersebut dikategorikan sebagai energi yang kurang akrab dengan lingkungan karena kadar polusinya cukup tinggi. Kadar karbon dioksida semakin meningkat akhir-akhir ini, menyebabkan suhu udara menjadi meningkat mengakibatkan sebagian es di kutub mencair dan tinggi permukaan laut meningkat.

         

MESIN INDUKSI

          Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh daris sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.

          Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120f/2p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus dan sesuai dengan hukum Lentz. Rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator.

          Perbedaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Bila beban motor bertambah, putaran cenderung menurun. Dikenal dua tipe motor induksi yaitu motor dengan rotor belitan dan motor dengan rotor sangkar. 

KUAT ARUS LISTRIK

          Arus listrik pada dasarnya merupakan gerakan muatan secara langsung. Pembawa muatan dapat mengalir pada bahan yang didalamnya tersedia pembawa muatan dengan jumlah yang cukup dan bebas bergerak. Semakin banyak elektron-elektron yang mengalir melalui suatu penghantar dalam tiap detiknya, maka semakin besar pula kekuatan arus listriknya biasanya disebut kuat arus.

          Arus sebanyak 6,24 triliun elektron tiap detik pada luas penampang penghantar, maka hal ini dikenal sebagai kuat arus 1 Ampere.

Dengan demikian dapat dikatakan :

          Sudah menjadi kebiasaan dalam keteknikan supaya lebih sederhana maka besaran-besaran teknik seperti misalnya kuat arus diganti dengan simbol formula dan demikian pula untuk simbol nama satuan (simbol satuan). Simbol formula untuk kuat arus adalah "I" dan simbol satuan untuk Ampere adalah "A". Kita uraikan persamaan tersebut ke dalam Q = I × t. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya muatan listrik ditentukan oleh arus I dan waktu t. Sehingga diperoleh satuan muatan listrik adalah 1 As, yang berarti sama dengan 1 C.

1 Coulomb = 1 Ampere sekon

       

HUKUM KIRCHOFF

          Untuk memecahkan persoalan-persoalan rangkaian yang rumit, yaitu rangkaian yang terdiri dari beberapa buah sumber tegangan atau sumber arus serta beberapa buah hambatan/beban maka dipergunakan hukum-hukum rangkaian, diantaranya hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff dikemukakan oleh Robert Gustav Kirchoff seorang fisikawan asal Jerman (1824 - 1887).

          Hukum Kirchoff ada 2 bunyi yang dikenal dengan Hukum Kirchoff 1 (titik cabang) dan Hukum Kirchoff 2 (loop).

• Hukum Kirchoff 1 atau yang dikenal dengan titik cabang berbunyi "jumlah aljabar dari arus yang masuk dengan arus yang keluar pada satu titik cabang sama dengan nol".Hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut: 

∑ I = 0

I1 + I2 + I3 - I4 - I5 = 0

• Hukum Kirchoff 2 atau yang dikenal dengan loop berbunyi "di dalam satu rangkaian listrik tertutup jumlah aljabar antara sumber tegangan dengan kerugian-kerugian tegangan selalu sam dengan nol". Yang dimaksud dengan kerugian tegangan yaitu besarnya tegangan dari hasil kali antara besarnya  arus dengan hambatan yang dilalui. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑ V + ∑ IR = 0

∑ V = ∑ IR

HUKUM OHM

          Apabila sebuah penghantar R dihubungkan dengan sumber tegangan maka arus listrik akan mengalir dari kutub negatif melewati hambatan R. Hal ini dapat ditunjukkan oleh gambar dibawah ini.

Besar arus listrik yang mengalir tergantung dari besarnya tegangan V dan hambatan R yang terpasang.

          Hubungan antara arus dan tegangan pada sebuah hambatan dinyatakan oleh hukum ohm yang berbunyi "tegangan pada sebuah hambatan sama besarnya arus yang mengalir pada hambatan tersebut dikalikan dengan besarnya harga hambatan tersebut". Dirumuskan sebagai berikut :

Hukum ohm berlaku untuk rangkaian listrik searah (DC) maupun rangkaian listrik arus bolak-balik (AC).

MEDIUM MAGNET

          Medium magnetik merupakan medium yang mempengaruhi medan magnet sebagaimana dielektrikum mempengaruhi medan listrik. Tetapi kalau dielektrikum selalu memperlemah medan listrik atau disebut juga Diamagnetik. Medium magnetik ada yang justru memperkuat medan magnet yang dinamakan medium Paramagnetik.

          Biji besi bersifat memperkuat medan magnet dan dinamakan medium Ferromagnetik, karena ferromagnetik merupakan sifat kemagnetan yang istimewa dari bahan besi (ferum). Untuk penjelasan tentang bahan Paramagnetik, Diamagnetik, dan Ferromagnetik bisa dilihat pada link di bawah:

1. http://diaryelektro.blogspot.com/2014/08/bahan-paramagnetik.html
2. http://diaryelektro.blogspot.com/2014/08/bahan-diamagnetik.html
3. http://diaryelektro.blogspot.com/2014/08/bahan-ferromagnetik.html

BAHAN FERROMAGNETIK

          Bahan ferromagnetik merupakan bahan yang dapat ditarik oleh magnet dengan kuat. Bahan ferromagnetik memiliki suseptibilitas magnetik yang amat besar, yakni dalam orde ribuan. Bahan tersebut juga memiliki sifat khusus, yakni memperlihatkan gejala apa yang disebut hysterisis yang secara umum didefenisikan sebagai keterlambatan reaksi atau respon atas aksi yang lazim terjadi pada kebanyakan komponen mesin.

          Karena bahan ferromagnetik sangat memperkuat medan magnet, maka dalam bidang teknik dipakai sebagai inti elektromagnet yang berupa lilitan arus listrik sekeliling batang besi sebagai medium ferromagnetiknya. Bahan ferromagnetik dipakai untuk membuat batang magnet karena adanya remanen atau sisa kemagnetan, yakni dengan meliliti batang besi ferromagnetik dengan lingkaran arus listrik dengan kuat arus sedikit demi sedikit dinaikkan sampai maksimum. Lalu sedikit demi sedikit diturunkan sampai nol kembali.

BAHAN DIAMAGNETIK

          Bahan Diamagnetik merupakan bahan yang apabila didekatkan dengan magnet, maka magnet akan menolaknya. Bahan yang momen dipool (arus listrik yang melingkar) magnet atom-atomnya nol bersifat diamagnetik. Karena momen dipool magnetnya nol, maka tidak berupa dipool magnet sehingga tidak mengalami orientasi pemutaran di dalam medan magnet.

          Sepintas bahan tersebut tidak berinteraksi dengan medan magnet, dan tidak mempengaruhi medan magnet yang dikenakan padanya. Namun pada kenyataannya bahan tersebut memperlemah medan magnet. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan timbulnya gaya lorentz terhadap elektron yang mengorbit ataupun dapat diterangkan berdasarkan terjadinya presesi yang berkaitan dengan perubahan momentum rotasi dari gerakan orbital elektron karena adanya momen gaya pada dipool magnet arus melingkar di dalam medan magnet sebagaimana terjadinya presesi gasing akibat terjadinya perubahan momentum rotasi oleh momen gaya dari medan gaya grvitasi.

          Presesi dipool magnet arus melingkar yang dikenal sebagai presesi Larmour itu sudah tentu menghasilkan gerakan presesi atom. Selanjutnya presesi arus melingkar itu akan menampilkan komponen gerak melingkar yang seirama dengan gerak presesi yang menimbulkan medan magnet yang arahnya berlawanan dengan arah medan magnet yang dikenakan. 

          Sebenarnya bahan paramagnetik juga memiliki gejala diamagnetisme, tetapi efek diamagnetik dapat diabaikan terhadap efek paramagnetiknya sebab presesi Larmour tentu juga terjadi secara umum bagi sembarang gerakan orbital muatan listrik di dalam medan magnet.

BAHAN PARAMAGNETIK

          Bahan Paramagnetik bersifat memperkuat medan magnet, bahan yang momen dipool (arus listrik yang melingkar) magnet atomnya tidak nol bersifat Paramagnetik. Di dalam medan magnet, dipool-dipool magnet atom bahan ferromagnetik akan terorientasi mengikuti arah medan magnet, yakni kutub utaranya akan mengarah pada arah medan magnet, sedangkan kutub selatannya pada arah sebaliknya. Hampir sama dengan dipool listrik molekul-molekul dielektrikum didalam medan listrik.

           Berbeda dengan dipool listrik di dalam medan listrik yang menampilkan garis gaya medan listrik yang arahnya berlawanan dengan arah medan listrik yang dikenakan, maka garis gaya dari dipool magnet di dalam medan magnet itu sebagian besar berada pada arah yang sama dengan arah medan magnet yang dikenakan karena sifat rotasional garis gaya medan magnet itu sehingga di dalam dipool magnet arah garis gaya itu bukan dari utara ke selatan melainkan sebaliknya dari selatan ke utara.

          Dengan demikian bahan Paramagnetik itu menambah kerapatan garis gaya medan magnet yang dikenakan, yang berart akan memperkuat medan magnet.

PSEUDOCODE

          Pseudocode adalah deskripsi high-level informal dari prinsip pengoperasian suatu program komputer atau algoritma lainnya. High-level (tingkat tinggi) yang dimaksud disini lengkapnya adalah high-level programming language, bahasa pemrograman yang menggunakan perintah-perintah bahasa yang mirip dengan bahasa manusia.

Contoh bentuk high-level language:

         Pseudocode deskripsi high-level, artinya menggunakan sintak yang dipakai pada bahasa pemrograman tingkat tinggi secara umum (tidak detail) namun harus mengcover tujuan algoritma. Penggunaan pseudocode akan sangat membantu pada tahap implementasi penulisan source code pada pemrograman.

Tidak seperti syntax pada bahasa pemrograman yang secara presisi harus mengikuti aturan penulisan program agar bisa dimengerti oleh mesin (komputer), pseudocode ditujukan agar bisa lebih dipahami oleh manusia.

          Pseudocode bukanlah notasi yang detail?kaku dan tidak ada standar universal. Setiap textbook atau individual desainer algoritma bisa jadi punya style pseudocode tersendiri. Namun yang mesti diperhatikan adalah pseudocode dibaca oleh manusia bukan oleh mesin, sehingga penulisannya harus mudah dipahami oleh manusia. Paling tidak ada 6 struktur notasi penulisan pseudocode (yang sesuai dengan struktur pemrograman secara umum), yaitu:

1. Sequence.
2. While (perulangan)
3. If-Then-Else (pilihan)
4. Repeat-until (perulangan)
5. For (perulangan)
6. Case (pilihan)

Salah satu contoh pseudocode Sequence:

Example (non-computer)

     Brush teeth
     Wash face
     Comb hair
     Smile in mirror

Example

     READ height of rectangle

     READ width of rectangle

     COMPUTE area as height times width

FLOWCHART

          Flowchart adalah representasi secara visual suatu aliran proses yang disimbolkan dalam sejumlah bentuk bangun datar yang saling terhubung dengan garis dan tanda panah sebagai arah. Herman Goldstine Developer Eniac (komputer modern elektronik digital pertama didunia) dan John Von Neumann (desainer arsitektur komputer yang rancangannya menjadi dasar dari 95% arsitektur komputer masa kini) membangun flowchart untuk merencanakan program komputer pada era 1947.

Flowcharts shapes on Microsoft Word:

          Tidak perlu dihafal semua bentuk, nama, dan deskripsi flowchart, karena dalam praktek bisa jadi tidak semua simbol flowchart kita gunakan. Penggunaanya bergantung pada kasus dan pendekatan yang dilakukan. Bentuk berikut biasanya sering digunakan:

Contoh Flowchart :

DASAR ALGORITMA DAN SEJARAH

          Istilah Algoritma (Algorithm dalam bahasa inggris) berasal kata Al-Khwarizmi dari nama seorang matematikawan persia (Iran) dengan nama lengkapnya Muhammad bin Musa Al-Khwarizmi (780 M-850 M). Pendekatan sistematisnya dalam penyelesaian masalah linier dan kuadratis yang dituangkan dalam buku dengan judul al-Kitab al-mukhtasar fi hisab al-jabr wa';-muqabala (The Compendious Book on Calculation by Completion and Balancing) telah menginspirasi dunia keilmuan modern yang menjadi salah satu dasar ilmu komputer.

          Algoritma menurut bahasa sehari-hari adalah kumpulan serangkaian intruksi untuk penyelesaian masalah. Algoritma sering disebut dengan prosedur atau tata cara atau sistematika. Contohnya: cara mencuci baju, cara membuat teh, cara menuju pulang kerumah. Menurut defenisi khusus Algoritma adalah serangkaian kumpulan operasi/instruksi yang tidak ambigu (tidak punya makna ganda) yang dapat dihitung dan ketika di eksekusi/jalankan akan mengeluarkan output/hasil yang selesai dalam waktu tertentu.

          Berdasarkan definisi khusus diatas, Algoritma dapat dibagi kedalam 5 karakteristik:

1. Algoritma tersusun dalam urutan langkah yang teratur.
2. Algoritma terdiri dari operasi yang tidak ambigu.
3. Algoritma terdiri dari operasi yang dapat dihitung.
4. Algoritma menghasilkan output/keluaran.
5. Algoritma akan selesai dalam batasan waktu tertentu. 

          Menurut defenisi lainnya, Algoritma adalah alur pemikiran dalam menyelesaikan suatu pekerjaan yang dituangkan secara tertulis. Berdasarkan defenisi tersebut, Algoritma terdiri dari dua karakteristik:

1. Alur pikir, karena alur pikir manusia beragam. Suatu algoritma untuk penyelesaian suatu pekerjaan yang sama bisa berbeda antara satu orang dengan yang lainnya.
2. Tertulis, alur pikir bisa dituangkan dalam bentuk kalimat, gambar, atau tabel.

Contoh deskripsi dengan gambar: Cara Memasak Nasi

Contoh deskripsi secara kalimat: Cara Mencuci Pakaian

• Pilihlah pakaian yang hendak dicuci dan masukkan kedalam ember.
• Apakah Anda menggunakan mesin cuci? jika iya kerjakan langkah 1, kalau tidak dan ingin mencuci dengan tenaga sendiri kerjakan langkah 2. 

1.  Masukkan baju kedalam bak mesin cuci, lalu isikan air beserta dengan deterjen. Hidupkan mesin dan atur waktu yang diinginkan. Jika sudah, buang air yang telah dipakai tadi lalu isi kembali dengan air yang bersih agar dapat dibilas. 
2. Isi air kedalam ember beserta dengan deterjen, lalu diamkan beberapa menit. Kemudian sikat semua pakaian lalu bilas dengan air bersih. 

• Setelah itu, jemur pakaian tersebut diluar rumah agar dapat terkena cahaya matahari.

Contoh deskripsi secara diagram alir (flowchart): Cara Memasak Nasi

TEKNIK MULTIPLEXING

          Multiplexing merupakan sebuah proses dimana beberapa sinyal pesan analog atau aliran data digital digabungkan menjadi satu sinyal yang dikirim melalui medium bersama (shared medium). Tujuannya adalah untuk berbagi sumber daya yang mahal. Sebagai contoh dalam sistem telekomunikasi, beberapa percakapan telepon dapat ditransfer melalui satu kabel.

          Multiplexing terdiri dari 3 multiplexing, yaitu: Frequency Division Multiplexing (FDM), Wavelength Division Multiplexing (WDM), Time Division Multiplexing (TDM).

1. Frequency Division Multiplexing (FDM), merupakan suatu teknik yang membagi bandwidth pembawa (carier bandwidth) menjadi sub-kanal dari lebar frekuensi yang berbeda, masing-masing membawa sinyal pada saat yang sama secara paralel. Setiap lebar kanal pada FDM memiliki lebar 30 KHz. FDMA atau frequency division multiple access merupakan teknik yang digunkan sehingga memungkinkan pengguna untuk berbagi saluran komunikasi (physical communication channel).
2. Wavelength Division Multiplexing (WDM), WDM dan FDM bekerja dengan prinsip yang sama. Teknik WDM digunakan untuk medigitalisasi panjang gelombang cahaya pada serat optik. Sedangkan pada FDM, digunakan pada transmisi analog seperti saluran telepon menggunakan twisted pair telephone line, akses menggunakan kabel, seluler, sistem komunikasi radio dan TV.
3. Time Division Multiplexing (TDM), merupakan interleaving sampel dari beberapa sumber sehingga informasi dari sumber-sumber dapat ditransmisikan melalui saluran serial komunikasi tunggal. Dari segi praktikal, proses menggabungkan sekumpulan aliran bit berkelajuan rendah (yang tetap dan telah ditentukan bit rate) ke dalam aliran bit tunggal berkelajuan tinggi yang dapat ditransmisikan melalui satu kanal tunggal TDM. Contohnya: sistem telepon wireline dan sistem komunikasi seluler. 

          

DEFENISI GARDU DISTRIBUSI

          Gardu distribusi merupakan salah satu komponen dari suatu sistem distribusi yang berfungsi untuk menghubungkan jaringan  ke konsumen atau untuk membagikan tenaga listrik pada beban baik konsumen tegangan menengah maupun konsumen tegangan rendah.

          Transformator distribusi digunakan untuk menurunkan tegangan listrik dari jaringan distribusi tegangan tinggi ke tegangan rendah (step down transformator); misalkan tegangan 20 KV menjadi tegangan 380 volt atau 220 volt. Sedang transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan listrik (step up transformator), hanya digunakan pada pusat pembangkit tenaga listrik agar tegangan yang didistribusikan pada suatu jaringan  panjang (long line) tidak mengalami pengurangan tegangan (voltage drop) yang berarti; yaitu tidak melebihi ketentuan voltage drop yang diperkenankan 5% dari tegangan semula.

          Jenis transformator yang digunakan adalah transformator satu phasa dan transformator tiga phasa. Adakalanya untuk melayani beban tiga phasa dipakai tiga buah transformator satu phasa dengan hubungan bintang (star conection) Y atau hubungan delta (delta conection) Δ. Sebagian besar pada jaringan distribusi tegangan tinggi (primer) sekarang ini dipakai transformator tiga phasa untuk jenis out door. Yaitu jenis transformator yang diletakkan diatas tiang dengan ukuran lebih kecil dibandingkan jenis in door, yaitu jenis yang diletakkan dalam rumah gardu.

Sumber :

DAMAN SUSWANTO : SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

KONVERSI ENERGI ELEKTROMEKANIK

          Konversi energi baik energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui medium medan magnet. Energi yang akan diubah dari satu sistem ke sistem lainnya, sementara akan tersimpan pada medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi sistem lainnya. Dengan demikian, medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat penyimpanan energi juga sekaligus sebagai medium untuk mengkopel proses perubahan energi.

          Dengan mengingat hukum kekekalan energi, proses konversi energi elektromekanik (dalam hal ini sebagai aksi motor) dapat dinyatakan sebagai berikut:

• Energi listrik sebagai input = Energi mekanik sebagai output + Energi yang diubah menjadi panas + Energi tersimpan pada medan magnet.

atau setelah ∑ rugi dikelompokkan:

• Energi litrik minus rugi tahanan = Energi mekanik minus rugi gesekan + Energi tersimpan pada medan magnet plus ∑ rugi yang menyertainya.

atau dalam bentuk diferensial

dWE = dWm + dWf

Di atas telah diterangkan bahwa energi yang diubah dari satu ke lain sistem akan disimpan sementara pada medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi sistem lainnya dan secara matematika dinyatakan oleh persamaan diferensial.

dWE = dWm + dWf  (untuk aksi motor)

Hal tersebut diatas hanya berlaku ketika proses konversi energi sedang berlangsung, artinya berlaku untuk keadaan dinamis yang transien. Untuk keadaan tunak, dimana fluks merupakan harga yang konstan, maka:

dWF = 0

dWE = dWM

DEFENISI SERAT OPTIK

          Pada perkembangannya yang terakhir, pemakaian serat optik (optic fibre) sebagai saluran transmisi komunikasi jarak jauh lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan transmisi konvensional antara lain : saluran 2 kawat sejajar kabel koaksial.

          Beberapa keuntungan tersebut antara lain : dimensinya kecil dan ringan, bebas dari interferensi elektromagnetis, tidak ada bahaya loncatan bunga api, tidak mungkin terjadi gangguan hubung singkat, kemungkinan terjadinya percakapan silang (cross talk) sangat kecil, umumnya tahan terhadap pengaruh kimia dan suhu sehingga cocok dengan kondisi daerah tropis.

          Sistem komunikasi yang menggunakan transmisi serat optik harus mengubah sinyal-sinyal listrik menjadi sinyal cahaya pada sisi pengirim dan mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik pada sisi penerima. Sebuah serat optik umumnya terdiri dari : inti, pelapis (cladding), penguat dan pembungkus luar seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

          Saluran transmisi serat optik dapat dilewati oleh satu atau lebih ragam (mode) gelombang optik. Berdasarkan jumlah ragam gelombang yang merambat padanya, serat optik dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Serat optik ragam jamak (multi mode optic fibre), dan
2. Serat optik ragam satu (single mode optic fibre).

          Disamping itu serat optik dapat pula dibedakan menurut susunan atau profil indeks biasnya yaitu: serat optik yang intinya mempunyai indeks bias homogen yang disebut serat dengan indeks bertingkat (step index fibre) dan serat optik yang intinya mempunyai indeks bias campuran sehingga indeks biasnya merupakan fungsi radial disebut serat optik dengan indeks bias campuran ( graded index fibre). Baik graded maupun step indeks tergolong serat optik ragam jamak.

          Berdasarkan kontruksinya, serat optik dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:

1. Serat optik berbentuk dielektrik (selubung udara).
2. Serat optik dengan inti yang mempunyai lapisan tunggal.
3. Serat optik dengan inti yang mempunyai lapisan ganda.

DASAR TELEKOMUNIKASI

          Telekomunikasi berasal dari kata tele dan komunikasi. Tele mempunyai makna jarak jauh sedangkan komunikasi berarti cara menyampaikan informasi. Berarti dapat disimpulkan telekomunikasi adalah cara menyampaikan informasi pada jarak yang berjauhan. 

          Sejak zaman dahulu telekomunikasi telah digunakan untuk berhubungan dengan daerah yang lain, namun tidak secanggih sekarang. Jika dahulu manusia menandakan apabila salah satu kampung terkena musibah dan membutuhkan pertolongan, maka mereka menyampaikan pesan melalui kepulan asap. Sedangkan pada saat ini untuk berkomunikasi jarak jauh dapat menggunakan telefon, internet, televisi, dan lain-lain. Disamping itu respons yang diperoleh juga real time, tidak membutuhkan waktu lama.

          Secara umum terdapat 3 elemen dasar sistem telekomunikasi, yaitu :

1. Transmitter (pemancar), Biasanya disingkat (Tx) merupakan alat elektronik yang memancarkan gelombang elektromagnet. Transmitter dapat berupa telefon (dalam hal ini berupa microfon), pemancar televisi, pemancar radio am/fm dll.
2. Media, merupakan medium atau wadah tempat bergeraknya energi ataupun perambatan gelombang. Media bisa dalam bentuk padat seperti kabel yang terbuat dari tembaga, cairan maupun atmosfer atau udara.Media transmisi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu guided dan unguided. Untuk lebih jelasnya baca http://diaryelektro.blogspot.com/2014/07/media-transmisi.html
3. Receiver (penerima), biasanya disingkat (Rx) merupakan penerima atau penagkap sinyal dari transmitter dan mengkorversikannya kembali ke bentuk sinyal asli agar mudah dimengerti. Receiver dapat berupa antena penerima siaran TV (misalkan antena Yagi), antena penerima siaran radio yang terdapat pada perangkat radio, speaker pada perangkat telefon, dan lain-lain.

KAPASITOR

          Kapasitor (kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki 2 kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif.

          Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1791-1867. Satuan kapasitor disebut Farad (F). Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.

          Muatan positif tidak dapat mengalir menuju kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-kondusif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, fenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.

MEDIA TRANSMISI

          Media transmisi merupakan media, jalur ataupun lintasan bagi sinyal komunikasi. Media transmisi dapat berupa benda pada yang kasat mata ataupun yang berbentuk gas (udara) maupun cairan.

1. Yang kasat mata seperti kabel telefon yang ada di sepanjang jalan.
2. Cairan bisa berupa air laut yang berguna untuk komunikasi kapal selam.
3. Udara biasanya dimanfaatkan untuk pemancaran siaran radio dan televisi.

        Media mempunyai 2 kategori yaitu, guided (terpandu) dan unguided (tidak terpandu). Guided bentuknya padat, dan memandu sinyal komunikasi. Contohnya : kabel metal dan serat optik. Saluran giuded membutuhkan biaya besar untuk pembuatan, penginstalan dan layanan dibandingkan unguided. Kanal guided lebih terjamin privasi (keamanan), serta tidak terpengaruh oleh keadaan cuaca. Sedangkan Unguided yaitu sinyal dapat melaluinya, tetapi tidak dipandu. Contohnya : Atmosfe. Karakteristik dari transmisi terdiri atas 3 yaitu :

1. Singlemode / Monomode.
2. Step Index Multimode.
3. Graded Index Multimode.

Karakter ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

RESISTOR

        Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resitansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

            Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).

        Besarnya ukuran resistor sangat tergantung watt atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10, dan 20 watt. Resistor yang memiliki daya maksimum 5, 10, dan 20 watt umumnya berbentuk balok berwarna putih dan nilai resistansinya dicetak langsung dibadannya, misalnya 1KΩ5W.

RUGI-RUGI PADA TRANSFORMATOR

          Karena tidak terdapat bagian-bagian yang bergerak atau berputar dari suatu transformator maka transformator tidak memiliki rugi-rugi gesekan. Akibatnya sebagian besar transformator memiliki efisiensi 90%. Meskipun demikian, terdapat juga rugi-rugi yang muncul pada transformator yang secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok rugi-rugi utama yaitu rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi besi. Rugi-rugi tembaga terjadi karena resistansi dalam belitan. Rugi-rugi ini akan berbanding lurus dengan besarnya beban sehingga meningkatkan arus beban akan meningkatkan rugi-rugi tembaga.

          Rugi-rugi besi terdiri atas rugi histerisis dan rugi arus eddy. Besarnya rugi-rugi histerisis bergantung pada jenis besi yang digunakan untuk inti transformator. Dengan demikian, dalam praktiknya pemilihan bahan inti harus dipertimbangkan dengan baik untuk menghindari rugi-rugi histerisis yang terlalu besar. Seperti telah disebutkan sebelumnya, transformator hanya bekerja untuk suplai tegangan bolak-balik. Jadi, arus yang digunakan untuk membangkitkan fluks inti akan berubah terus menerus dari nilai positif ke nilai negatif. Setiap saat terjadinya pembalikan arus akan terjadi pula pembalikan fluks magnetik. Akibat dari terjadinya fluks yang dibangkitkan dan kemudian runtuh secara berulang-ulang di dalam inti transformator inilah yang akan menimbulkan rugi-rugi histerisis.

          Arus eddy ialah arus yang bersirkulasi di dalam inti transformator yang diakibatkan oleh terjadinya perubahan fluks magnetik. Arus eddy ini dapat dikurangi dengan jalan membuat inti dari lembaran besi yang terlaminasi dimana masing-masing laminasi inti diisolasi satu sama lainnya. Rugi-rugi besi merupakan rugi-rugi yang sifatnya konstan dan tidak bergantung pada besarnya beban. Dalam kondisi tanpa beban ataupun berbeban penuh, transformator akan memiliki rugi-rugi besi yang sama.

TRANSFORMATOR

          Transformator ialah peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah nilai tegangan arus bolak-balik. Ukuran transformator bervariasi dari ukuran kecil yang biasa digunakan pada rangkaian elektronik sampai dengan transformator berukuran sangat besar yang dapat dijumpai di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Transformator hanya bekerja pada sumber listrik bolak-balik. Jadi, jika disuplai oleh sumber tegangan arus searah, misalnya baterai maka transformator tidak akan dapat bekerja.

          Pada dasarnya transformator terdiri atas dua buah lilitan, masing-masing disebut sebagai lilitan primer dan sekunder yang terisolasi satu sama lainnya yang dililitkan pada inti yang sama yang umumnya terbuat dari baja atau besi.

          Suatu sumber tegangan bolak-balik yang disuplaikan pada belitan primer akan menimbulkan aliran arus bolak-balik pada belitan primer ini. Aliran arus bolak-balik ini akan menghasilkan fluks magnetik bolak-balik di sepanjang inti transformator. Fluks magnetik ini akan menginduksikan GGL pada belitan sekunder transformator sesuai dengan hukum Faraday yang menyatakan bahwa jika sebuah kawat penghantar dipotong oleh medan  magnetik yang berubah terhadap waktu maka akan dibangkitkan GGL induksi pada kawat penghantar tersebut. Oleh karena kedua belitan dilingkupi oleh fluks magnetik yang sama maka besarnya GGL per satuan lilitan untuk kedua belitan adalah sama. Dengan demikian, GGL pada kedua belitan akan sebanding dengan jumlah dari masing-masing lilitannya.

(1)

          Sebagian besar transformator daya memiliki efisiensi yang sangat tinggi. Untuk transformator ideal yang memiliki efisiensi 100%, daya pada sisi primer akan sama dengan daya sisi sekunder transformator, Jadi:

Pp = Ps

dan karena

P = V x I 

maka diperoleh

(2)                  

Vp x Ip = Vs x Is

dengan menggabungkan persamaan (1) dan (2), kita peroleh:

SUMBER-SUMBER ENERGI

          Sumber energi merupakan tempat muncul atau timbulnya energi yang dapat dimanfaatkan untuk kehidupan manusia dipermukaan bumi. Sumber energi dapat dibedakan sebagai berikut:

1. Berasal dari bumi (Terresterial).
2. Berasal dari luar bumi (Extra Terresterial).
3. Berdasarkan sifatnya.

Sumber energi dari bumi dapat dikategorikan jenis renewable atau non-depleted dan non-renewable atau depleted energy. Sumber energi yang renewable atau dapat didaur ulang, misalnya kayu, biomassa, biogas. Sumber energi dari luar bumi bersifat tidak habis atau non-depleted energi resource, misalnya energi surya dan energi sinar kosmis. Sedangkan energi yang sifatnya tidak bisa diperbaharui atau dapat habis (non-renewable atau depleted energy) adalah minyak bumi (mineral), batu bara, dan gas alam.

          Sumber-sumber energi yang dapat habis (non-renewable/depleted energy resources) dan langka yang tidak bisa di daur ulang yang berasal dari bumi (terresterial) adalah sumber-sumber energi konvesional yang pada umumnya merupakan energi tambang atau energi fosil yang berasal dari perut bumi, seperti minyak bumi, gas, batu bara, dan energi nuklir.

SEJARAH PENGGUNAAN ENERGI

          Pada awal sejarahnya manusia dapat memperdayakan suatu sumber daya alam, yaitu tenaga air, sumber energi ini yang digunakan untuk pertukangan dan pengalihan. Perkembangan selanjutnya awal abad 13 suatu bentuk energi baru yaitu batubara memperkaya spektrum jenis-jenis energi yang dimanfaatkan manusia, walaupun pemanfaatannya masih sebatas memasak dan pemanasan. Pada abad 18 telah ditemukan mesin uap yang menggunakan batubara sebagai sumber energi. Penemuan ini memberi semangat revolusi industri di Eropa yang dimulai dari Inggris dimana energi telah digunakan secara besar-besaran. Pada awal abad 19 suatu bentuk energi lain muncul yaitu minyak bumi, yang berperan dalam bidang pemanasan dan penerangan. Pada abad ke 19 suatu bentuk energi yang lain dari sebelumnya yaitu listrik sebagai sekunder yang mula-mula memakai batubara sebagai bahan bakar utama untuk membangkitkannya. Perkembangan selanjutnya pada abad ke 20 terlihat adanya pembangkit tenaga listrik dengan unit-unit termis yang memakai batubara, minyak bumi, gas bumi. Kemudian selanjutnya sumber daya energi air mulai digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.

          Pada awal abad 20 selanjutnya mulai dikenal dengan energi panas bumi untuk pembangkit tenaga listrik. Menjelang pertengahan abad ke 20 energi Nuklir mulai dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dalam unit-unit yang besar dan penggunaan lainnya, misalnya Bom Nuklir, Kapal Selam Nuklir. Energi Surya sudah dipandang oleh orang sebagai energi alternatif yang cukup potensial, karena energi surya tidak mungkin habis kecuali kalau dunia sudah kiamat.

          Upaya pencarian, pengembangan dan pengalian sumber-sumber baru ini merupakan tanggung jawab para Ilmuwan dan Insinyur serta para Teknisi.

DEFINISI ENERGI

PENGERTIAN ENERGI

          Energi merupakan sesuatu pengertian yang tidak mudah didefenisikan dengan singkat dan tepat. Energi yang bersifat abstrak yang sukar dibuktikan, tetapi dapat dirasakan adanya. Energi atau yang sering disebut tenaga, adalah suatu pengertian yang sering sekali digunakan orang. Kita sering mendengarkan istilah krisis energi yang bermakna untuk menunjukkan krisis bahan bakar (terutama minyak). Bahan bakar adalah sesuatu yang menyimpan energi, jika dibakar akan memperoleh energi panas yang berguna untuk alat pemanas atau untuk menggerakkan mesin. Energi dalam kehidupan sehari-hari berarti gerak, misalnya seorang anak banyak bergerak dan berlari-lari dikatakan penuh dengan energi. Energi juga dihubungkan dengan kerja. Seseorang yang mampu bekerja keras dikatakan mempunyai energi atau tenaga besar. Jadi boleh dikatakan  energi adalah sesuatu kekuatan yang dapat menghasilkan gerak, tenaga, dan kerja.

          Sedangkan Energi dalam pengetahuan teknologi dan fisika dapat diartikan sebagai kemampuan melakukan kerja. Energi di dalam alam adalah suatu besaran yang kekal (hukum termodinamika pertama). Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan/berubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain, misalnya pada kompor di dapur, energi yang tersimpan dalam minyak tanah diubah menjadi api. Selanjutnya jika api digunakan untuk memanaskan air dalam panci, energi berubah bentuk lagi menjadi gerak molekul-molekul air. Perubahan bentuk energi ini  disebut konversi. Sedangkan perpindahan energi disebabkan adanya perbedaan temperatur yang disebut kalor. Energi juga dapat dipindahkan dari suatu sistem ke sistem lain melalui gaya yang mengakibatkan pergeseran posisi benda. Tranfer energi ini adalah kemampuan suatu sistem untuk menghasilkan suatu kerja yang pengaruh/berguna bagi kebutuhan manusia secara positif. Jadi energi adalah suatu kuantitas yang kekal, dapat berubah bentuk, dan dapat berpindah dari satu sistem ke sistem yang lain, akan tetapi jumlah keseluruhannya adalah tetap.

                                                                                                

PROSES PENYAMPAIAN TENAGA LISTRIK KE PELANGGAN

                Tenaga listrik dibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP, dan PLTD kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan (step up transformator) yang ada di Pusat Listrik. Saluran transmisi tegangan tinggi di PLN kebanyakan mempunyai tegangan 66 KV, 150 KV, dan 500 KV. Khusus untuk tegangan 500 KV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi. Masih ada beberapa saluran transmisi dengan tegangan 30 KV, namun tidak dikembangkan lagi oleh PLN. Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada juga yang berupa kabel tanah. Karena saluran udara harganya jauh lebih murah daripada saluran kabel tanah, maka saluran transmisi PLN kebanyakan berupa saluran udara. Kerugian dari saluran udara dibandingkan dengan kabel tanah adalah bahwa saluran udara mudah terganggu , misalnya karena petir, pohon, dan lain-lain.

                Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah tenaga listrik ke Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan (step down transformator) menjadi tegangan menengah atau yang juga disebut sebagai tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN adalah 20 KV, 12 KV, dan 6 KV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV.

                Jaringan setelah keluar dari GI biasa disebut jaringan distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat dengan GI (Gardu Induk) biasa disebut jaringan transmisi. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt, kemudian disalurkan melalui. Jaringan Tegangan Rendah selanjutnya disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN melalui Sambungan Rumah.

BIODATA

Nama Saya Masril Rahmadi, Saya lahir di kabupaten Aceh provinsi Aceh Indonesia. 02 Oktober 1995 adalah tanggal lahir Saya. Saya anak terakhir dari 6 bersaudara. Tempat tinggal di Desa Limpok kecamatan Darussalam kabupaten Aceh Besar.