Konsep Dasar Energi Listrik

A. Pengenalan Arus Searah (DC)

1. Generator DC

Sebuah Generator DC adalah mesin pengubah dari energi mekanik menjadi suatu energi listrik. Sedangkan untuk penggerak pada generator disebut penggerak utama yang bisa berbentuk mesin diesel, turbin uap, turbin air, dll.

Prinsip kerja generator DC adalah berdasarkan hukum Faraday dimana konduktor akan memotong medan magnet. Kemudian GGL (Gaya Gerak Listrik) atau induksi akan keluar beda tegangan dan adanya komutator yang terpasang pada sumbu generator maka pada terminal generator akan terjadi tegangan yang searah.

2. Baterai atau Aki (Accumulator)

Baterai atau Aki (accu) adalah sebuah sel listrik yang mana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (bisa berbalikan) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel, adalah didalam baterai bisa berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (proses pengosongan),

Dan juga sebaliknya dari tenaga listrik akan menjadi tenaga kimia (proses pengisian) kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang digunakan, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan didalam sel. Setiap sel baterai ini terdiri dari dua macam elektroda yang berlainan, yaitu elektroda negatif dan elektroda positif yang dicelupkan dalam sebuah larutan kimia.

3. Arus Listrik

Arus listrik adalah sebuah proses mengalirnya suatu elektron secara terus-menerus (kontinyu) pada sebuah konduktor. Akibat dari perbedaan jumlah elektron yang ada pada beberapa daerah dengan jumlah elektronnya tidak sama. Untuk satuan arus listrik adalah Ampere (A). Kemudian pada 1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 628x10¹⁶ atau sama dengan 1 Coulumb per detik yang melewati suatu penampang konduktor.

4. Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik adalah arus yang tergantung pada jumlah atau banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.

Definisi tambahan: Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang bisa memisahkan 1.118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik. Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya sebuah muatan listrik, kuat arus dan waktu.

Q = I x t 



1 (satu) Coulomb = 6,28 x 10¹⁸ elektron

Dimana :
Q = Jumlah atau banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Ampere.
t = Waktu dalam satuan per detik.

Contoh soal tentang Kuat Arus Listrik

Sebuah baterai memberikan arus 0.5 A pada sebuah lampu pijar selama 2 menit. Berapakah banyaknya muatan listrik yang dipindahkan ?.

Jawab :
Diketahui :
I = 0.5 amp
t = 2 menit.

Ditanyakan : Q (muatan listrik).

Penyelesaian :
t = 2 menit = 2 x 60 = 120 detik/second
Q = I x t
  = 0.5 x 120 = 60 coulomb.

5. Rapat Arus

Rapat arus adalah besarnya arus listrik pada tiap-tiap mm² luas penampang kawat. Rumus-rumus dibawah ini bisa digunakan untuk menghitung besarnya rapat arus, penampang kawat dan kuat arus.





Dimana:
S = Rapat arus [ A/mm²]
I = Kuat arus [ Amp]
q = luas penampang kawat [ mm²]

6. Resistansi dan daya hantar .

Resistansi definisikan sebagai berikut:
Pada 1Ω adalah resistansi satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0ºC.

Daya hantar definisikan sebagai berikut:
Kemampuan suatu penghantar arus atau daya hantar arus, sedangkan isolasi atau penyekat adalah sebuah bahan yang memiliki resistansi yang sangat besar sehingga tidak memiliki daya hantar atau daya hantarnya sangat kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik.

Rumus untuk menghitung sebuah besarnya resistansi listrik terhadap daya hantar arus.





Dimana :
R = Resistansi kawat listrik (Ω/ohm)
G = Daya hantar arus (Y/mho)

Resistansi pengahantar besarnya akan berbanding terbalik terhadap luas penampangnya. Jika suatu penghantar dengan penampang q, dan panjang l, serta resistansi jenis ρ (rho), maka resistansi penghantar tersebut adalah:



Dimana :
R = resistansi kawat (Ω/ohm)
l = panjang kawat (meter/m)
ρ = resistansi jenis kawat (Ωmm²/meter)
q = penampang kawat (mm²)

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai resistansi, karena resistansi pada setiap jenis material sangat tergantung pada :

• panjang resistansi
• temperatur.
• luas penampang konduktor.
• jenis konduktor

7. Potensial

Potensial listrik adalah berpindahnya sebuah aliran arus listrik akibat dari area yang berbeda potensialnya. Dari hal tersebut diatas kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebut juga dengan potential difference. Untuk satuan dari Beda Potensial adalah Volt.

B. Rangkaian Arus Searah (DC)

Pada suatu rangkaian akan mengalir arus, jika sudah memenuhi syarat-syarat seperti berikut :

1. Adanya alat penghubung
2. Adanya sumber tegangan
3. Adanya beban

Pada saat kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban . Jika sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter akan menunjuk. Dengan kata lain syarat untuk mengalirnya sebuah arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

1. Cara Pemasangan Alat Ukur

Pemasangan untuk alat ukur Voltmeter bisa dipasang secara paralel dengan sumber tegangan atau beban, karena resistansi dalam dari sebuah Voltmeter sangat tinggi. Kemudian sebaliknya juga pemasangan pada alat ukur Amperemeter harus dipasang secara seri, hal ini dikarenakan resistansi dalam dari Amperemeter ini sangat kecil.

2. Hukum Ohm

Rangkaian pada sebuah rangkaian tertutup :

Besarnya arus I akan berubah sebanding dengan tegangan V dan akan berbanding terbalik dengan beban resistansi/resistor (R), atau bisa dinyatakan menggunakan Rumus :

Contoh :
Suatu beban yang memiliki resistansi R = 100 Ω, dihubungkan kesumber tegangan ( V ) yang besarnya 220 Volt.

Berapakah besar arus ( I ) dan daya (P) yang mengalir pada rangkaian tersebut?.

Jawab :

3. Hukum Kirchoff

Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus mengalir dan bertemu di satu titik adalah nol (∑I=0).

Gambar : Loop arus “ KIRCHOFF “

Jadi :
I₁ + ( -I_{2 ) + ( -I3 ) + I4 + ( -I5 ) = 0
I1 + I4 = I2 + I3 + I5}

C. Pengertian Arus Bolak-balik (AC)

1. GEM (GAYA ELEKTROMOTORIS)

Jika sebatang penghantar digerakan sedemikian rupa didalam sebuah medan magnet, sampai garis-garis medan magnet terpotong bebas didalam penghantar akan bekerja gaya. Yang kemudian menggerakan elektron tersebut sejalan dengan arah penghantar.

Akibatnya adalah penumpukan elektron (pembawa muatan negatif) disebelah bawah dan kekurangan elektron yang sebanding diujung batang sebelah atas. Dan didalam batang penghantar akan terjadi tegangan, selama berlangsungnya gerakan penghantar yang berjalan didalam medan magnet.

Membangkitkan tegangan dengan bantuan medan magnet atau biasanya dinamakan menginduksikan, dan kejadian itu sendiri disebut induksi tegangan

Hubungan antara frekuensi, kecepatan putar dan juga tegangan yang keluar pada generator AC .

• Frekuensi

dimana :
P = jumlah kutub magnet.
N = putaran rotor per-menit
F = jumlah semua putaran perdetik.

• E.M.F (eletro motor force)

E = 4,44 K _C K _D Φf [Volt ]

dimana :
Kc = jarak antar kumparan atau pitch faktor.
Kd = faktor distribusi.
Φ = fluks per kutub [weber]
f = frekuensi.

Persamaan tegangan bolak-balik (AC)

Telah diketahui bahwa pada perputaran kumparan dengan percepatan tertentu yaitu ω radians second atau 2π radians dan kemudian grafik tegangan untuk satu siklus yaitu: ω = 2πf sesuai standar persamaan dari tegangan bolak-balik adalah :

• e = E_m sin θ
• e = E_m sin ωθ
• e = E_m sin 2πft
• e = E_m sin ωt

a. Nilai Sesaat (Instantaneous value)

Didefinisikan sebagai nilai sesaat ketika berputar dimana nilai pada daerah tertentu, untuk membedakan dengan notasi arus dan tegangan. Kemudian nilai sesaat dinotasikan sebagai e dan i (huruf kecil).

b. Nilai Puncak (peak value)

Disebut juga dengan nilai maximum baik itu negatif (-) maupun Positit (+), juga baik itu untuk tegangan atupun arus dan juga disebut sebagai nilai makismum.

c. Nilai rata-rata (average value)

Nilai rata-rata yang dihitung secara arithmetical satu detik (siklus). nilai rata-rata tegangan dan arus bolak-balik yang berbentuk gelombang sinusoidal adalah :

E_av = 0,637 E_m  dan-juga  I_av = 0,637 I_m ( 0,637 =2/ π ).

d. Nilai efektif, (effectiv value)

Nilai efektif atau nilai berguna dari arus bolak-balik yang berbentuk sinus adalah suatu nilai arus yang lebih penting dari pada nilai arus rata-rata. Arus yang mengalir pada suatu resistansi ”R” selama waktu ’t’, akan melakukan sejumlah pekerjaan yang menurut rumus :

A = I².R.t  [joule]

Pekerjaan ini dalam bentuk panas. Apabila resistansi R dilewati arus bolak-balik

i = I_m.sin ωt

dan didalam waktu "t" yang sama, arus bolak-balik tersebut melakukan sejumlah usaha yang sama besarnya dengan 

= I²_m.R.t [joule]

Nilai efektif arus bolak-balik adalah nilai tetap dari arus rata yang didalam waktu yang sama melakukan sejumlah usaha

I²_m.R.t [joule]

Yang besarnya dengan pekerjaan yang dilakukan oleh arus bolak-balik. sehingga bentuk persamaan tersebut yang diatas berubah menjadi:

A = I²_m.sin²ωt

yang artinya ;

  i² = I²_m.sin²ωt

   = I²_m (½ - ½.cos 2ωt)

   = (½I²_m - ½. I²_m cos 2ωt)

Jadi arus i² merupakan arus campuran yang terdiri dari dua bagian yaitu :

• Pada bagian arus yang rata dengan nilai ½ I²_m .
• Pada bagian yang berubah–ubah menurut rumus cosinus (grafik). ½. I²_m cos 2ωt

Dari bagian yang rata adalah sebagai nilai puncak yang bila dihitung merupakan harga efektif dari arus bolak-balik adalah akar dari harga puncak yaitu :

I_eff = √½. I²_m

I_eff = Im √½.



untuk tegangan sama :

2. Frekuensi dan Periode Arus Bolak-balik (Arus AC)

Frekuensi arus bolak-balik bisa dinyatakan sebagai berikut :

• Waktu yang dibutuhkan oleh arus AC untuk kembali pada nilai yang sama dan arah yang sama (1 detik) disebut periode, dengan simbol T dan dinyatakan dalam detik/siklus.
• Amplitudo adalah nilai maximum arus yang ditunjukkan garis grafik.
• Nilai sesaat adalah nilai yang ditunjukkan garis grafik pada suatu saat.
• FREKUENSI arus bolak-balik adalah jumlah perubahan arah arus per detik [ f = 1/T ]
• Frekuensi juga dinyatakan dalam HERTZ, yang mana 1 Hz = 1 siklus per detik

3. Frekuensi Sistem

Frekuensi sistem di Indoneisa (PLN) adalah 50 HZ, artinya :

• Dalam waktu 1 detik akan menghasilkan 50 gelombang
• 1 gelombang membutuhkan waktu sekitar 1/50 detik

Jika frekuensi besarnya adalah f Hz, maka :

• Dalam waktu 1 detik akan menghasilkan f gelombang
• 1 gelombang membutuhkan sekitar waktu 1/f detik.

Kemudian untuk mencapai 1 gelombang penuh atau (periode penuh) membutuhkan waktu T detik. Jadi :

4. Resistansi Ohm (Resistansi) pada Rangkaian Arus Bolak-Balik

Apabila sebuah resistansi Ohm ”R” (resistansi) dipasangkan pada generator G yang akan mengeluarkan tegangan bolak-balik sebesar :

e = E_m. sinωt

5. Resistansi Induktif

Gambar dibawah ini menunjukan sebuah belitan induksi yang memiliki koefisiensi induksi diri ”L” yang dihubungkan pada sumber tegangan arus bolak-balik atau tegangan yang berbentuk sinusiodal.
e = Em.sin ωt.

Dengan demikian belitan akan dilewati arus listrik bolak-balik (I_L), yang harus kita selidiki dan pelajari adalah bagaimana perubahan sifat-sifat dari arus IL tersebut. Untuk itu harus diketahui bahwa pada belitan induksi ”L” akan mengalir arus bolak-balik yang berbentuk gelombang sinus yang besarnya yaitu :

i_L = I_LM.sin ωt atau i_L = I_LM.sin 2πf t

Akan membangkitkan sejumlah garis gaya magnit (fluks) didalam belitan tersebut menurut rumus :

Φ= L.i_L 

maka

Φ = L.I_LM.sin ωt

dimana

Φ = Φm.sin∀

(teori cara-cara membangkitkan tegangan yang berbentuk gelombang sinus).
Garis gaya elektromagnit (Ν) akan berubah-ubah menurut garis sinus dengan nilai puncak

N = L.I_LM

sebagaimana yang diketahui, bahwa besarnya tegangan induksi eL ditetapkan dengan rumus :

Besarnya tegangan arus bolak-balik dari generator adalah :

e = E_m.sinωt

dan dihubungkan dengan Induktor L sehingga akan mengalir arus bolak-balik iL yang akan terbelakang 90º terhadap tegangan ”e” sehingga iL tersebut akan memiliki bentuk rumus seperi berikut :

I_L  = I_LM . sin (ωt − 90º)

diketahui :
I_Lm dan E_m dibagi menjadi √2 akan menjadi nilai efektif I_L dan E_m maka :

dimana :
I_L = Nilai efektif dari kuat arus yang mengalir pada belitan induksi.
E = Nilai efektif dari tegangan sumber yang dihubungkan pada belitan induksi.
L = Koefisien induksi diri dari belitan dan diukur dalam satuan Henry.
ω = Frekuensi putar generator yang diukur pada satuan rad/detik.

6. Reaktansi Kapasitif

Sebuah kondensator atau yang sering disebut juga dengan Kapasitor ”C” dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik AC berbentuk sinus yang ditetapkan dengan rumus berikut:
e = Em.sin ωt

Apabila sebuah kapasitor dihubungkan dengan sumber arus searah, maka arus searah yang bisa mengalir hanya sesaat saja dan waktu yang pendek, yaitu ketika kapasitor dalam keadaan diisi (charged).

Kemudian arus searah yang ada didalam kapasitor akan menjadi nol kembali. Hal tersebut membuktikan bahwa kapasitor tidak bisa dilewati arus searah atau dikatakan kapasitor memblokir arus searah. Menurut teori arus searah yang mengalir jumlah muatannya ditentukan dengan rumus:

Q = i .t atau i = Q/t

Pada hakikatnya kapasitor tidak dilewati arus bolak-balik, namun secara berganti-ganti diisi dalam arah negatif dan positif. Selama ketika yang pendek (dt), kapasitor ini diisi oleh nilai saat dari arus bolak-balik i_C. Jumlah listrik yang diisikan pada kapasitor selama saat dt, yaitu:

dQ = i_C. Dt

i_C= dQ/dt

Karena Q = c.e, maka rumusnya akan berubah menjadi :

Selama waktu yang sangat singkat (dt), ujung vektor  selalu akan melintasi panjang busur yaitu sebesar :

ω.dt radial

Karena radial lingkaran memiliki nilai E_m maka :

dt = ω.dt.. E_m

dan tegangan bolak-balik akan menjadi :

d (Em.sin ωt)

Dari titik A ditarik garis singgung PQ, yang selanjutnya dibuat segitiga ABC siku dititik B, maka :

Gambar grafik dibawah ini akan menunjukan sebuah grafik tegangan berbentuk sinus dan grafik arus berbentuk cosinus sehingga arus akan mendahului 90º terhadap tegangan seperti berikut:

Ketika sudut α = 0º, maka cos α=cos 0º = 1, dengan begitu i_C ini akan mencapai nilai puncaknya menjadi I_m sehingga menjadi :

I_cm = C. E_mω cos α

I_cm = C. E_m ω

Maka rumus i_C = Icm.cos α dan dengan sumber e = Em.sin ωt yang dipasangkan pada C akan membuat kuat arus iC mendahului terhadap tegangan C. Sehingga iC akan berbentuk :

i_C = i_CM sin( ωt + 90°)

Kemudian dari gambar vektor Ēm diatas, dimana iC terlihat sebagai vektor Īc m yang mendahului 90º didepan vektor Ēm. Sehingga Icm ini bisa ditulis kan dengan rumus :

dimana :
Ic = Nilai efektif dari kuat arus yang mengalir pada kapasitor.
E = Nilai efektif dari tegangan sumber yang dihubungkan pada kapasitor.
C = Kapasitas kapasitor yang diukur dalam satuan Farad.
ω = Frekuensi putar generator yang diukur pada satuan rad/detik.

7. Hubungan Deret dengan Resistansi Ohm.

a. Hubungan deret gulungan induksi dengan resistansi ohm

Gambar dibawah ini akan menunjukan hubungan deret antara belitan induksi (reaktansi induktif atau X_L ) dengan resistansi Ohm (R), pada rangkaian disambungkan pada sumber tegangan arus bolak-balik sebesar E Volt. Kuat arus (I) yang mengalir kedalam rangkaian ini memiliki nilai tetap yaitu I. Sedangkan untuk tegangan E akan terbagi menjadi dua komponen yaitu :

• Komponen E_L yang terdapat pada sebuah terminal belitan reaktansi induktif ( X_L ).
• Komponen E_L yang terdapat pada terminal resistansi ( R ).

Karena terhubung seri atau deret maka nilai dari hubungan kedua resistansi yaitu :

Resistansi jumlah tersebut dinamakan resistansi impedansi atau bayangan yang notasikan dengan huruf ” Z ” maka :

Kemudian dari diagram diatas bahwa tegangan ”E” dari generator akan mendahului terhadap kuat arus (I) sebesar sudut φº

Maka resistansi impedansi Ž akan memiliki argumen sebesar sudut φº positif. Dan nilai mutlak impedansi (modulus) bisa dihitung menurut bunyi Phytagoras yaitu:

b. Hubungan deret dari Kapasitor dan Resistansi Ohm

c. Hubungan deret antara Kapasitor dengan Induktor

d. Hubungan antara resistansi Kapasitor, Reaktansi, dan Induktif

Impedansi adalah nilai pengganti antara hubungan kapasitansi, induktansi dan resistansi baik itu terhubung secara paralel, seri atau campuran dari keduanya. Notasi impedansi “Z”. maka :

D. Daya Listrik Arus Bolak-Balik (AC)

1. Daya 1 fasa

Besarnya daya listrik untuk arus searah atau AC sudah diketahui dengan rumus seperti berikut:
Apabila digambarkan dalam grafik adalah sebagai berikut:

Untuk arus bolak-balik (AC) diketahui :

e = E_m. sinωt

dan

i = I_m. sinωt

maka :

P (W) = e x i

P (W) = E_m. sinωt x I_m. sinωt

P (W) = E_m. I_m. sin²ωt

Dengan meratakan garis lengkung menjadi garis AB yang merupakan garis sumbu nol grafik cosinus. Sehingga terdapat jajaran siku OABC yang memiliki luas sama dengan luas abcde atau (luas bidang arsir) dengan tinggi :

Jadi pada kuat arus (I) yang sefasa dengan tegangan (E) akan menghasilkan sebuah daya listrik yang satuannya Watt.

2. Kuat Arus dan Daya Listrik Semu

Gambar dibawah ini akan menunjukan lengkung sinus dari kuat arus tukar dengan rumus :

i = I_m. Sin ωt

Dan juga tegangan tukar yang menurut rumus :

e = Em. sin (ωt+90º)

Rumus tegangan e diatas. karena tegangan e mendahului 90º terhadap kuat arus i, sehingga tegangan itu bisa diaggap sebagai tegangan cosinus :

e = Em. Cos ωt

Hasil dari kali e dan i antara pada-saat t=0 sampai-dengan t=B memberikan lengkung w

(P) yang positif; Antara pada-saat t=B sampai-dengan t=C dimana hasil kali dari +i dan –e akan menghasilkan lengkung garis w (P) yang negatif.

Antara pada-saat t=C dan-juga t=D hasil kali dari –i dan +e akan menghasilkan lengkung w positif. Dan antara pada-saat t=D dan-juga t=E dimana hasil kali +e dan –i akan menghasilkan lengkung w (P) negatif. Sehingga jumlah usaha :

Usaha/pekerjaan yang dihasilkan sebesar e.i.t joule tersebut terdiri dari bagian-bagian yang positif dan bagian-bagian yang negatif. Apabila bagian-bagian positif sama besarnya dengan bagian-bagian negatif maka ini artinya jika kedua bagian itu dijumlahkan akan menjadi nol. Untuk lebih memahami hal ini maka dihitung sebagai berikut:

P = i x e
 = I_m.sin ωt x E_m.cos ωt
 = ½ I_m.E_m sin ωt

Dengan begitu rumus diatas menandakan bahwa garis lengkung w (P) adalah berupa garis sinus dengan memiliki nilai puncak :



dengan frekuensi putar = 2 ωt
Karena sumbu nol dari garis lengkung w (P) terletak tepat pada sumbu waktu t, yang mana memberikan kesimpulan bahwa; Besarnya usaha dibagian negatif sama besarnya dengan bagian positif, atau bisa dikatakan bahwa kuat arus tukar itu tidak membangkitkan tenaga yang nyata dan juga tidak melakukan usaha yang nyata.

Dengan memperhatikan gambar diatas, bisa dipahami bahwa pada ¼ masa yang pertama yaitu t=B maka generator akan mengeluarkan tenaga sebesar :

E x I (dalam satuan watt)

Kemudian melakukan usaha :

Untuk ¼ masa berikutnya yaitu t=B sampai-dengan t=C maka generator diberi tenaga E x I watt dan akan menerima usaha sebesar.



Penjelasan diatas juga berlaku, jika tegangan e mengikuti 90º dibelakang kuat arus i, karena itu bisa diambil sebuah kesimpulan bahwa:

1. Arus bolak-balik (AC) yang mendahului atau mengikuti tegangan bolak-balik (AC) sebesar 90º, dinamakan kuat arus nol atau kuat arus semu dan disingkat dengan I_b.
2. Hasil perkalian dari kuat arus semu atau nol I_b dengan tegangan E disebut, tenaga semu yang diukur dengan watt semu atau Volt Amper (VA).

Jadi : w_b (P) =  I_b x E , dan usaha yang dilakukan oleh aliran semu adalah nol (0).

3. Daya Aktif atau daya nyata (Watt)

Untuk tenaga listrik nyata (real) yang dikeluarkan oleh arus bola-balik yang memiliki fasa φº dengan tegangan bolak-balik yaitu :

Tenaga Watt atau (W) = E x I x cos φ

Dalam jumlah usaha nyata atau real yang dilakukan oleh tegangan dan arus bolak-balik dengan fasa φº yaitu sebesar :

A = E x I x t x cos φ   pada satuan joule

Cos φ (dibaca cosinus phi) yang juga dinamakan faktor kerja (Power factor).

4. Daya Reaktif. (VAR)

Daya Reaktif adalah daya yang secara elektrik bisa diukur, dan secara vektor merupakan penjumlahan dari vektor dari perkalian E x I. Yang mana arus mengalir pada komponen Resistor, sehingga arah vektornya akan searah dengan tegangan (referensinya). Dan vektor yang memiliki arah 90º terhadap tegangan, ini tergantung pada beban seperti induktif atau kapasitif.

Beban daya yang searah dengan tegangan disebut juga dengan daya aktif, sedangkan yang lain disebut dengan daya reaktif. Untuk tenaga listrik reaktif yang dikeluarkan oleh arus bolak-balik yang memiliki fasa φº dengan tegangan bolak-balik yaitu :

Tenaga reaktif atau (VAR) = E x I x sin φ

5. Segitiga Daya

Dari penjelasan tersebut diatas, maka daya listrik bisa digambarkan sebagai segitiga siku, yang secara vektoris adalah penjumlahan daya reaktif dan aktif, Kemudian sebagai resultantnya adalah daya semu.

6. Rugi-rugi listrik

Semua komponen listrik mengandung material yang memiliki resistansi baik material isolator, konduktor, maupun semi konduktor. Pada volume yang kecil akan memiliki hambatan kecil, bila volumenya besar maka hambatannya akan menjadi besar. Sehingga hal tersbut bisa merugikan, kemudian hal seperti ini juga sering disebut dengan rugi teknik (losses).

1. Rugi resistansi murni.
2. Rugi dielektrik (media isolasi)

Kerugian semacam ini selalu berbubungan dengan besarnya arus karena beban, jadi bila semakin besar arus, maka kerugian juga akan meningkat, bahkan temperatur yang mempengaruhi nilai resistansi dan yang berkaitan langsung dengan kerugian pula.

Rugi pada pengahantar

Rugi pada Trafo

Rugi pada media

Disebabkan oleh media isolasi yang kurang baik sehingga arus bocor akan mengalir dan hal ini merupakan sebagai rugi-rugi listrik, Untuk perhitungan sama yaitu arus yang mengalir dikalikan besarnya resistansi dari media tersebut.

E. Macam Jenis besaran Listrik dan Satuanya

1. Besaran Listrik

Tabel.1. Macam-macam Besaran Listrik

Besaran Listrik	Satuan	Alat ukur
Arus	Ampere	Amperemeter
Tegangan	Ohm	Ohm meter
Resistansi	Volt	Volt meter
Daya semu	VA
Daya aktif	Watt	Watt meter
Daya reaktif	VAR	VAR meter
Energi aktif	Wh	KWh meter
Energi reaktif	VARh	KVARh meter
Faktor daya	-	Cos φ meter
Frekuensi	Hz	Frekuensi meter

2. Satuan Turunan

Tabel.2. Satuan Turunan Besaran Listrik 

Besaran Listrik	Satuan Dasar	10-12	10-9	10-6	10-3	103	106	109
Arus	A				mA	kA
Tegangan	V				mVolt	kV
Resistansi	Ω			μΩ	mΩ	kΩ	MΩ	GΩ
Induktansi	H			μH	mH
Kapasitansi	F	nF	pF	μF
Daya semu	VA					kVA	MVA
Daya aktif	Watt					KW	MW	GW
Daya reaktif	VAR					kVAR	MVAR
Energi aktif	Wh					kWh	MWh	GWh
Energi reaktif	VARh					kVARh	MVARh
Faktor daya	-	Tidak mempunyai satuan
Frekuensi	Hz					kHz	MHz

Berbagi :