Perbedaan Sumber Tegangan Searah (DC) dan (AC) (FISIKA KELAS X)

Perbedaan Sumber Tegangan Searah (DC) dan Sumber Tegangan Bolak-Balik (AC) – Sebelumnya kita telah mempelajari rangkaian listrik, baik listrik AC maupun listrik DC, dan beberapa rangkaian sederhana yang terdiri dari baterai dan hambatan (resistor). Ketika sebuah baterai dihubungkan pada rangkaian, arus akan mengalir tetap pada suatu arah. Arus seperti ini disebut dengan arus searah (dirrect current = DC). Sedangkan arus yang terus berubah arah terus beberapa kali dalam setiap detiknya disebut arus bolak-balik (alternating current = AC).
Contoh sumber arus searah adalah baterai, dan sumber arus bolak-balik adalah listrik PLN. Bagaimanakah cara mengetahui perbedaan arus AC dengan arus DC? Cara yang paling mudah untuk menyelidiki perbedaan arus AC dan arus DC adalah dengan menggunakan osiloskop atau disebut juga CRO (Cathode Ray Oscilloscop). Osiloskop adalah alat yang digunakan untuk menyelidiki sinyal listrik. Alat ini dapat digunakan untuk menentukan frekuensi, amplitudo, dan tegangan sinyal listrik dengan menghitung skala yang terlihat pada layar.
Ketika sebuah sumber tegangan dihubungkan dengan osiloskop, pada layar osiloskop akan tampak grafik tegangan terhadap waktu. Jika yang dihubungkan merupakan sumber tegangan searah, grafìk yang muncul pada layar berupa garis lurus, seperti tampak pada gambar tegangan DC berikut.

tegangan DC

Namun, jika yang dihubungkan merupakan sumber tegangan bolak balik (AC), grafik yang muncul berbentuk sinusoida, seperti tampak pada Gambar tegangan AC berikut.

tegangan AC

Gambar tegangan DC memberikan arti bahwa nilai tegangan DC tidak tergantung waktu. Artinya, tegangan DC selalu tetap setiap saat. Sementara pada gambar tegangan AC, nilai tegangan AC berbentuk sinusoida. Artinya, nliai tegangan AC berubah-ubah setiap wakru. Dengan membaca jarak grafik dan titik nol, kemudian rnembandingkan dengan skala yang digunakan, kita dapat mengetahui nilai tegangan yang diberikan.
Dan grafìk tegangan AC , nilal puncak atas grafik menyatakan tegangan maksimum (Vmaks) Nilai tegangan ini bukanlah nilai tegangan yang terukur oleh voltmeter. Tegangan yang terukur oleh voltmeter disebut tegangan efektif = Veff, hubungan tegangan maksimum (Vmaks) dengan tegangan efektif (Veff) diberikan dengan persamaan:

V_eff = V_maks/√2

Keterangan: k = tegangan efektif yang terukur pada voltmeter.
Vmaks= tegangan maksimum yang terukur pada osiloskop.
Selain untuk mengetahui jenis tegangan listrik, osiloskop juga dapat digunakan untuk menyelidiki  arus listrik. Bentuk graflic pada arus listrik DC sarna dengan grafik pada tegangan DC. Begitu juga grafik arus AC sama dengan grafik tegangan AC. Sama dengan tegangan, pada arus listrik juga berlaku persarnaan:

I_eff = I_maks/√2

Keterangan: Ieff = arus yang terukur pada ammeter
Imak = arus yang terukur pada osiloskop
Berdasarkan keterangan tersebut, kita dapat menemukan beberapa perbedaan tegangan AC dan tegangan DC sebagai berikut,
1. Tegangan AC mudah dinaikkan atau diturunkan daripada DC.
2. Listrik AC lebih rnudah ditransmisikan dari pembangkit ke pelanggan dari pada listrik DC.
3. Pembangkit listrik DC lebih murah dan sederhana.
4. Tegangan dan arus AC mempunyai nilai maksimurn dan minimum sesuai dengan grafiknya yang berbentuk sinusoidal, sedangkan untuk listrik DC tidak terdapat nilai-nilai tersebut.

Posted in: FISIKA X,X