Tegangan Listrik

Tegangan listrik atau beda potensial listrik antara dua titik, adalah usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lainnya. Pengertian tegangan listrik tersebut dapat dijelaskan dengan ilustrasi seperti pada gambar berikut.

Tegangan Listrik

a. Dua bola yang bermuatan positif dan bermuatan negatif, karena muatan keduanya sangat lemah dimana beda potensial antara keduanya mendekati nol, maka kedua bola tidak terjadi interaksi, kedua bola hanya diam saja.

b. Dua buah bola yang masing-masingbermuatan positif, dan negatif. Dengan muatan berbeda kedua bolaakan saling tarik menarik. Untukmemisahkan kedua bola, diperlukanusaha F1.

c. Kejadian dua buah bola bermuatan positif dan negatif, dipisahkan jaraknya dua kali jarak pada contoh (b), untuk itu diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1.

d. Ada empat bola, satu bolabermuatan positif dan satu bolabermuatan negatif, dua bola lainnyatidak bermuatan. Jika dipisahkan seperti contoh (c), diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1.

Persamaan Tegangan Listrik

Dimana :

U = Tegangan (V)

W = Usaha (Nm, Joule)

Q = Muatan (C)

Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik jika diperlukan usaha satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb.

Sumber-Sumber Tegangan

Sumber tegangan yang sering dipakai sehari-hari seperti stop kontak PLN (220V) adaptor (0-12V), accumulator (6V, 12V). Sebuah adaptor menurunkan tegangan AC 220V dengan transformator stepdown, kemudian tegangan AC disearahkan dengan dioda dan hasilnya listrik DC dengan tegangan yang berbeda-beda. Sebuah adaptor menyediakan tegangan DC dari 3V, 6V, 9V dan 12V.

Secara garis besar ada lima jenis sumber tegangan yang dipakai.

1. Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Elektromagnet

Belitan kawat yang didalamnya terdapat magnet pemanen, magnet digerakkan keluar masuk, diujung belitan timbul tegangan listrik. Dipakai prinsip generator listrik.

2. Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Elektrokimia

Dua elektrode bahan pelat tembaga kutub +, dan pelat seng kutub -. Direndam dalam elektrolit asam sulfurik. Diantara kedua ujung kutub terjadi beda tegangan. Dipakai sebagai akumulator, baterai kering.

3. Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Thermo-Elemen

Dua logam berbeda panas jenisnya, dipanaskan pada titik sambungan logamnya. Diujung lainnya akan timbul tegangan listrik.

4. Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Foto-Elemen

Bahan semikonduktor bila terkena cahaya, maka dikedua terminal yang berbeda timbul tegangan listrik. Dipakai sebagai sel surya.

5. Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Piezo-Kristal

Bahan piezo-kristal yang diapit bahan aluminium. Piezo diberikan tekanan pada ujung berbeda timbul tegangan listrik.

Pengukuran Tegangan Listrik

Tegangan listrik satuannya Volt, alat ukur tegangan disebut Voltmeter. Bentuk fisik dan simbol Voltmeter dan digabungkan untuk berbagai fungsi pengukuran listrik lainnya disebut Multimeter gambar berikut.

Pengukuran dengan Voltmeter harus diperhatikan, apakah listrik DC atau listrik AC. Disamping itu batas ukur tegangan harus diperhatikan, untuk mengukur tegangan DC 12 V harus menggunakan batas ukur diatasnya. Pengukuran tegangan AC 220 V, harus menggunakan batas ukur diatasnya, misalnya 500 V. Jika hal ini dilanggar, menyebabkan voltmeter terbakar dan rusak secara permanen.

Cara Mengukur Tegangan DC

Sebuah baterai, perhatikan meter switch selektor pada posisi sebagai Voltmeter, kedua perhatikan batas ukurnya seperti gambar diatas. Terminal positif meter terhubung ke kutub positif baterai. Terminal negatif meter ke kutub negatif baterai.

Mengukur tegangan lampu yang diberikan tegangan baterai, perhatikan terminal positif meter ke positif baterai. Kabel negatif meter ke negatif baterai gambar diatas, perhatikan batas ukur skala Voltmeter harus selalu diperhatikan.

Mengukur tegangan baterai dan mengukur tegangan di masing-masing lampu dilakukan dengan Voltmeter, perhatikan tanda positif dan negatif meter tidak boleh terbalik dalam mengukur tegangan listrik.