Arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC) terkenal karena menginspirasi nama pita logam ikonik, tetapi mereka juga kebetulan duduk tepat di pusat dunia modern seperti yang kita kenal. AC dan DC adalah berbagai jenis tegangan atau arus yang digunakan untuk konduksi dan transmisi energi listrik.
Arus listrik adalah aliran partikel bermuatan, atau khusus dalam kasus arus AC dan arus DC, adalah aliran elektron. Menurut Karl K. Berggren, profesor teknik elektro di MIT, perbedaan mendasar antara arus AC dan DC adalah arah aliran. Arus DC konstan dan bergerak dalam satu arah. “Cara sederhana untuk memvisualisasikan perbedaannya adalah, ketika membuat grafik, arus DC terlihat seperti garis datar, sedangkan aliran AC pada grafik membuat pola seperti sinusoid atau gelombang,” kata Berggren. “Ini karena arus AC berubah seiring waktu dalam pengulangan berosilasi – kurva ke atas menunjukkan arus yang mengalir ke arah positif dan kurva ke bawah menandakan siklus alternatif di mana arus bergerak ke arah arus negatif. Bolak-balik inilah asal nama arus AC ”
Mengesampingkan garis dan grafik untuk sesaat, Berggren menawarkan cara lain untuk membedakan antara arus AC dan DC dengan melihat cara kerjanya di perangkat yang kita gunakan. Lampu di sebelah tempat tidur Anda, misalnya, menggunakan arus AC. Ini karena sumber arus datang dari jauh, dan gerakan seperti gelombang dari arus menjadikannya pengembara yang efisien. Jika Anda menggunakan lampu senter, Anda adalah konsumen arus DC. Baterai tipikal memiliki terminal negatif dan positif, dan muatan listrik (itu adalah elektron) bergerak dalam satu arah dari satu ke yang lain dengan kecepatan tetap (garis lurus pada grafik).
Menariknya, jika Anda membaca artikel perbedaan arus aca dan dc ini di laptop, Anda sebenarnya menggunakan kedua jenis arus. Colokan berbentuk nozzle yang masuk ke komputer Anda memberikan arus DC ke baterai komputer, tetapi steker ini menerima daya dari colokan arus AC yang masuk ke dinding. Blok kecil canggung yang ada di antara steker dan komputer Anda adalah adaptor daya yang mengubah arus AC ke DC.
Berggren menjelaskan bahwa arus AC menjadi populer pada akhir abad ke-19 karena kemampuannya untuk mendistribusikan daya secara efisien pada tegangan rendah. Awalnya, daya dilakukan pada tegangan yang sangat tinggi. Untuk menurunkan tegangan tinggi ke tegangan rendah yang diperlukan untuk memberi daya, katakanlah, bola lampu rumah tangga, perlu mengubah arus. Sebuah transformator, yang pada dasarnya adalah dua lilitan kawat, membuat AC turun dari ratusan ribu volt ke distribusi voltase yang masuk akal (dalam ratusan) untuk menghidupkan sebagian besar alat elektronik sehari-hari. Kemampuan untuk mengubah tegangan dari AC berarti bahwa dimungkinkan untuk mentransmisikan daya jauh lebih efisien di seluruh negeri.
Menurut Berggren, ada sejarah persaingan lucu antara arus AC dan DC. Pada akhir abad ke-19, terjadi perang raksasa antara Edison dan Westinghouse atas arus AC dan DC. Edison memiliki paten di tempat yang membuatnya berinvestasi dalam penggunaan arus DC secara luas. Dia berangkat untuk meyakinkan dunia bahwa arus DC lebih unggul untuk transmisi dan distribusi daya. Dia menggunakan demonstrasi gila seperti membunuh hewan besar dengan AC dalam upaya untuk membuktikan bahaya arus dc yang mengerikan. Untuk sementara waktu, ia berhasil dan sebagian besar kota memanfaatkan pembangkit listrik lokal dengan pasokan DC. Namun, mendapatkan daya ke populasi yang kurang padat, masyarakat pedesaan di seluruh negeri dengan DC terbukti sangat tidak efisien, sehingga Westinghouse akhirnya menang dan AC menjadi sumber daya yang dominan.
Di sini energi akan berada dalam dua bentuk, yaitu arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC). Mengenai arus ini dan perbedaan antara arus AC dan arus DC akan dibahas secara rinci, fungsi dasar arus ac dan dc dan penggunaannya. Sifat-sifat arus ac dan arus dc juga dibahas dalam kolom tabel.
Apa itu Arus AC (bolak balik)
Arus AC didefinisikan sebagai aliran muatan yang mengubah arah secara berkala. Hasil yang didapat dari arus ac adalah, level tegangan juga terbalik bersamaan dengan arus. Pada dasarnya, arus AC digunakan untuk menyalurkan daya ke industri, rumah, gedung perkantoran, dll.
Arus AC diproduksi dengan menggunakan alat disebut alternator. Ini dirancang untuk menghasilkan arus AC. Di dalam medan magnet, loop kawat berputar, dari mana arus induksi akan mengalir di sepanjang kawat.
Di sini, perputaran kawat dapat berasal dari cara apa pun yaitu dari, turbin uap, air yang mengalir, turbin angin dan sebagainya. Ini karena kawat berputar dan memasuki polaritas magnetik yang berbeda secara berkala, arus dan tegangan bergantian di kawat.
Kegunaan arus AC
- Outlet rumah dan kantor digunakan arus AC.
- Menghasilkan dan mentransmisikan daya AC untuk jarak jauh mudah.
- Lebih sedikit energi yang hilang dalam transmisi daya listrik arus ac untuk tegangan tinggi (> 110kV).
- Untuk 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 disebabkan oleh resistansi yang rendah.
- Arus AC dapat dengan mudah dikonversi dari tegangan tinggi ke tegangan rendah dan sebaliknya dengan bantuan transformator.
- Arus AC menyalakan motor listrik.
- Arus AC juga berguna untuk banyak peralatan besar seperti lemari es, mesin pencuci piring, dll.
Kegunaan Arus DC (searah)
Arus DC adalah pergerakan pembawa muatan listrik, yaitu elektron dalam aliran searah. Arus DC intensitas arus akan bervariasi seiring dengan waktu, tetapi arah gerakan tetap sama di sepanjang waktu. Di sini dalam DC disebut tegangan yang polaritasnya tidak pernah terbalik.
Sumber arus DC
Dalam arus DC, elektron muncul dari kutub negatif atau negatif dan bergerak ke kutub positif atau positif. Beberapa fisikawan mendefinisikan arus DC ketika bergerak dari plus ke minus.
Sumber arus DC
Umumnya, sumber dasar arus DC dihasilkan oleh baterai, elektrokimia, dan sel fotovoltaik. Tapi arus AC paling disukai di seluruh dunia. Dalam skenario ini, arus AC dapat dikonversi ke arus DC. Ini akan terjadi dalam beberapa langkah. Awalnya, catu daya terdiri dari sebuah transformator, yang kemudian dikonversi menjadi DC dengan bantuan penyearah. Ini mencegah aliran arus dari membalikkan dan filter digunakan untuk menghilangkan denyut arus dalam output penyearah. Ini adalah fenomena bagaimana AC diubah menjadi DC
Perbedaan antara arus AC dan DC
Perbedaan utama antara arus AC dan DC dalam bagan perbandingan berikut :
| Pembanding | Arus Bolak-Balik | Arus searah |
| Jumlah energi yang bisa dibawa | Arus AC Aman mentransfer jarak kota yang lebih jauh dan memberikan daya lebih. | Praktis arus DC tidak dapat berjalan jauh sampai mulai kehilangan energi. |
| Penyebab dari arah aliran elektron | Arus AC diperoleh dengan memutar magnet di sepanjang kawat. | arus DC diperoleh sebagai magnet yang stabil di sepanjang kawat |
| Frekuensi | Frekuensi Arus AC akan 50Hz atau 60Hz tergantung pada negara. | Frekuensi arus DC akan menjadi nol. |
| Arah | Arus AC membalikkan arahnya sambil mengalir dalam suatu rangkaian. | arus DC hanya mengalir dalam satu arah di sirkuit. |
| Arus | Arus AC adalah besarnya yang bervariasi dengan waktu | arus DC adalah arus yang besarnya konstan. |
| Aliran Elektron | Di Arus AC elektron akan terus berpindah arah – maju dan mundur. | Elektron dalam arus DC bergerak stabil dalam satu arah atau ‘maju’. |
| Diperoleh dari | Sumber ketersediaan adalah AC Generator dan listrik. | Sumber ketersediaan adalah Cell atau Baterai. |
| Parameter Pasif | parameter pasif Arus AC adalah impedansi. | Hanya hambatan |
| Faktor kekuatan | Arus AC pada dasarnya terletak antara 0 & 1. | arus DC akan selalu 1. |
| Jenis | Arus AC akan dari berbagai jenis seperti Sinusoidal, Square Trapezoidal, dan Triangular. | arus DC akan menjadi murni dan berdenyut. |