Perbedaan Tegangan AC dan DC + tabel perbandingan

Tegangan AC (Arus Bolak-Balik) dan tegangan DC (Arus Searah) adalah dua jenis tegangan listrik yang umum digunakan dalam sistem kelistrikan. Berikut adalah beberapa perbedaan antara keduanya:

• 1. Arah Arus:

– Tegangan AC: Arus dalam tegangan AC berubah arah secara teratur dan berkesinambungan. Arus bergerak maju dan mundur dalam siklus bolak-balik.
– Tegangan DC: Arus dalam tegangan DC mengalir hanya dalam satu arah, baik positif atau negatif, dan tidak berubah arah.

• 2. Sumber Tegangan:

– Tegangan AC: Tegangan AC dihasilkan oleh sumber-sumber seperti generator listrik dan sistem kelistrikan umum.
– Tegangan DC: Tegangan DC dihasilkan oleh sumber-sumber seperti baterai, sel surya, atau alat-alat elektronik yang menggunakan konversi tegangan AC ke DC.

• 3. Frekuensi:

– Tegangan AC: Tegangan AC memiliki frekuensi, yaitu jumlah siklus bolak-balik per detik, yang diukur dalam Hertz (Hz). Di banyak negara, frekuensi tegangan AC yang umum adalah 50 Hz atau 60 Hz.
– Tegangan DC: Tegangan DC tidak memiliki frekuensi karena tidak berubah arah. Tegangan ini konstan sepanjang waktu.

• 4. Karakteristik Gelombang:

– Tegangan AC: Tegangan AC memiliki gelombang sinusoidal yang terus berubah arah. Gelombang ini memiliki amplitude (magnitudo maksimal) yang tetap, tetapi frekuensi dan fase yang berubah-ubah.
– Tegangan DC: Tegangan DC tidak memiliki perubahan gelombang karena arusnya mengalir hanya dalam satu arah. Tegangan ini dianggap sebagai garis lurus atau konstan.

• 5. Penggunaan:

– Tegangan AC: Tegangan AC digunakan secara luas dalam sistem distribusi listrik, rumah tangga, industri, dan sebagainya. Tegangan AC memungkinkan transmisi daya listrik dalam jarak yang lebih jauh melalui transformator dan memiliki kemampuan untuk mengubah tegangan menggunakan transformator.
– Tegangan DC: Tegangan DC digunakan dalam aplikasi seperti peralatan elektronik, komputer, baterai kendaraan, sistem tenaga surya, dan sebagainya. Banyak perangkat elektronik menggunakan tegangan DC sebagai sumber daya.

Perbedaan tersebut menjelaskan karakteristik dan penggunaan tegangan AC dan DC. Penting untuk memahami perbedaan ini ketika merancang, mengoperasikan, dan menggunakan peralatan listrik.

Tabel perbandingan Tegangan AC dan DC

Jenis tegangan listrik

Bahkan sudah ada beberapa kasus yang meninggal karena sengatan listrik yang memiliki tengangan tinggi. Ada dua macam jenis tegangan listrik Tegangan yang pertama adalah tegangan DC atau aliran searah. Tegangan ini memiliki 2 titik yang berbeda. Satu titik negatif dan satu titik positif. Tegangan inilah yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh tegangan DC

Beberapa contoh sumber tegangan DC adalah aki, baterai, elemen volta, adaptor, dan masih banyak yang lainnya. Kedua kutub yang ada pada tegangan DC jika ingin digunakan pemasangannya harus benar. Kutub-kutub tersebut harus dipasangkan dengan tepat. Karena jika melakukan pemasangan tidak tepat bisa menyebabkan kerusakan. Penggunakan tegangan DC biasanya pada remote, handphone, mainan, dan masih banyak yang lainnya.

Tegangan ini dinilai tidak terlalu berbahaya asalkan penggunaan dan perawatannya sesuai prosedur yang berlaku. Sudah banyak penggunaan tegangan DC yang bisa diisi ulang. Sehingga ini sangat praktis jika digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Jenis tegangan yang kedua adalah tegangan AC.  Tegangan AC merupakan suatu tegangan yang menggunakan arus bolak balik.

Contoh tegangan AC

AC tidak memiliki tanda negatif ataupun positif pada kutub-kutubnya seperti DC.  Maka, pemasangan tegangan AC tidak perlu disesuaikan dengan kutubnya. Ada dua jenis tegangan AC. Yaitu single phase dan triple phase. Penggunaan pada kehidupan sehari-hari biasanya single phase.  Beberapa sumber tegangan AC adalah dinamo, genset, listrik rumah tangga yang berasal dari PLN, dan lain sebagainya.

Tegangan inilah yang seringkali perlu diwaspadai. Terutama saat hujan lebat disertai angin kencang. Meskipun yang dihasilkan tegangan AC lebih besar manfaatnya dibandingkan dengan DC, namun resikonya juga besar. Maka, perlu hati-hati saat menggunakannya.

Karakteristik catu daya DC

Arus searah, di mana listrik selalu mengalir dalam arah yang konstan, memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut.

Keuntungan catu daya DC:

• Tidak ada kemajuan atau penundaan di sirkuit
• Tidak ada daya reaktif yang dihasilkan
• Dapat menyimpan listrik

Kerugian catu daya DC:

• Gangguan saat ini sulit
• Sulit untuk mengubah tegangan
• Efek elektrolit yang kuat

Dalam arus bolak-balik, arah arus terus berubah. Oleh karena itu, ketika kapasitor atau induktor dimasukkan ke dalam rangkaian, misalnya, ada penundaan atau kemajuan arus yang mengalir ke beban sehubungan dengan perilaku tegangan.

Namun, dengan arus searah, tegangan dan arah arus selalu konstan, sehingga perilaku kapasitor dan kumparan juga selalu konstan. Oleh karena itu, di DC, tidak ada kemajuan atau penundaan di sirkuit.

Pada arus bolak-balik (AC), arah arus diubah, sehingga tidak semua listrik melewati beban, dan sebagian daya dihasilkan hanya bergerak bolak-balik antara beban dan sumber listrik. Ini disebut daya reaktif.

Pada arus searah, semua listrik melewati beban karena arus selalu mengalir dalam arah yang konstan. Ini adalah gambar kerang yang didorong keluar. Oleh karena itu, tidak ada daya reaktif yang dihasilkan dan daya dapat digunakan secara efisien.

Keuntungan lain dari arus searah adalah dapat disimpan oleh baterai, baterai, kapasitor, dll.

Di sisi lain, arus searah juga memiliki kelemahan. Salah satunya adalah sulitnya memutus arus. Karena tegangan konstan selalu diterapkan pada arus searah, terutama ketika tegangan tinggi, masalah seperti busur (percikan api) dapat terjadi pada saat gangguan, atau mungkin ada risiko sengatan listrik di area sekitarnya.

Dalam kasus arus bolak-balik, ketika tegangan beralih dari positif ke negatif atau negatif ke positif, tegangan sesaat turun ke nol. Jika Anda bertujuan untuk waktu ketika tegangan rendah, Anda dapat memutus arus lebih aman daripada dengan arus searah.

Juga, ketika mengubah tegangan DC, perlu untuk mengubahnya menjadi AC sekali dan kemudian kembali ke DC lagi. Untuk alasan ini, peralatan konversi tegangan DC lebih besar dan lebih mahal daripada AC.

Kerugian lain dari arus searah adalah korosi parah pada pipa bawah tanah dan isolator yang diperlukan untuk transmisi daya. Karena listrik selalu mengalir dalam arah yang sama di DC, korosi peralatan transmisi daya meningkat karena induksi elektrostatik dan korosi listrik.

Ini adalah arus searah yang keluar dari barang-barang yang disimpan seperti baterai, baterai, dan kapasitor. Oleh karena itu, produk yang ditenagai oleh baterai kompatibel dengan arus searah.

Di sisi lain, catu daya di rumah rata-rata adalah arus AC, tetapi yang digunakan pada perangkat elektronik seperti komputer dan peralatan rumah tangga seperti televisi adalah arus DC. Untuk menjalankan perangkat tersebut, AC dari stopkontak diubah menjadi DC menggunakan kapasitor dan perangkat lain.

Namun, di pusat data di mana arus DC terutama digunakan, penggunaan catu daya DC sedang dipromosikan untuk mengurangi kerugian saat mengubah AC ke DC.

Karakteristik catu daya AC

AC, dengan tegangan positif dan negatif sikliknya, memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut.

Keuntungan catu daya AC:

• Lebih sedikit kehilangan daya karena transmisi tegangan tinggi
• Mudah diubah
• Mudah dimatikan saat daya mengalir
• Tidak perlu khawatir tentang tegangan positif dan negatif

Kekurangan catu daya AC:

• Membutuhkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan target
• Dipengaruhi oleh kumparan dan kapasitor
• Tidak cocok untuk transmisi jarak jauh

Terutama ketika mentransmisikan daya jarak jauh, seperti dari pembangkit listrik ke daerah perkotaan, tegangan yang sangat tinggi dari 600.000 V (volt) digunakan untuk meningkatkan efisiensi transmisi. Hal ini karena kehilangan daya jauh lebih besar ketika daya ditransmisikan pada tegangan rendah.

Hal ini karena ketika listrik diterapkan pada kawat dengan panjang yang sama (resistansi) untuk jumlah waktu yang sama, panas yang dihasilkan sebanding dengan kuadrat arus. Karena panas adalah energi yang keluar, itu adalah kehilangan daya.

Misalnya, jika Anda membutuhkan daya 3000W (watt), jika tegangannya 100V, Anda membutuhkan arus 30A (ampere), tetapi jika tegangannya 1000V, Anda hanya membutuhkan arus 3A.

Dengan kata lain, jika tegangan dinaikkan dengan faktor 10, jumlah arus akan berkurang menjadi 1/10, dan rugi daya yang dihasilkan dapat dikurangi menjadi 1/100, atau kuadrat 1/10. Untuk alasan ini, tegangan yang sangat tinggi digunakan untuk transmisi jarak jauh.

Tentu saja, tegangan seperti itu tidak dapat digunakan di rumah dan kantor. Tegangan yang diberikan adalah 100.000V untuk pabrik besar, 6600V untuk gedung, dan 200V atau 100V untuk rumah dan kantor.

Oleh karena itu, listrik yang dikirim dari pembangkit listrik perlu diturunkan tegangannya agar sesuai dengan wilayah atau lokasi.

Dibandingkan dengan arus searah, arus bolak-balik dapat dengan mudah diubah oleh trafo menggunakan trafo, sehingga lebih cocok untuk catu daya sebagai infrastruktur.

Keuntungan lain dari AC adalah mudah dimatikan saat daya disuplai karena waktu di mana tegangan turun ke nol datang secara berkala.

Ini juga dapat digunakan tanpa membedakan antara positif dan negatif, seperti catu daya rumah tangga (stopkontak), yang menyederhanakan koneksi dan pengoperasian perangkat.

Di sisi lain, AC membutuhkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan target untuk jumlah panas yang dibutuhkan karena nilai tegangan selalu berubah, dan ada kalanya tegangan menjadi nol.

Bentuk gelombang tegangan AC adalah sinusoidal, dan tegangan maksimum adalah 2 kali nilai running. Kinerja isolasi dan spesifikasi peralatan harus lebih tinggi dari nilai efektif.

Karakteristik lain dari AC adalah sangat dipengaruhi oleh kumparan dan kapasitor. Kumparan dan kapasitor menghasilkan tegangan yang menyebabkan arus mengalir berlawanan arah dengan arah arus, menyebabkan arus dalam rangkaian maju atau tertinggal.

Listrik yang dihasilkan dan dikirim ke pembangkit listrik adalah arus bolak-balik. Di sebuah pembangkit listrik, tiga gelombang AC dikirim secara bersamaan, dengan bentuk gelombang AC bergeser 120 derajat. Jenis listrik ini disebut arus bolak-balik tiga fase.

Ada dua jenis AC: AC satu fasa dan AC tiga fasa. AC tiga fase digunakan terutama untuk transmisi daya tegangan tinggi. Ketika dikirim ke outlet rumah tangga, itu diubah menjadi satu fase bersama dengan konversi tegangan.
AC digunakan pada catu daya (outlet) umum dan digunakan apa adanya untuk motor yang tidak memerlukan kontrol yang rumit, seperti penyedot debu dan kipas ventilasi.

Di sisi lain, motor untuk AC, mesin cuci, lemari es, dll., tidak menggunakan daya AC sebagaimana adanya, tetapi menggunakan inverter untuk kontrol yang baik.

Definisi Tegangan AC

Tegangan yang menyebabkan arus bolak-balik dikenal sebagai tegangan AC. Arus bolak-balik menginduksi dalam kumparan ketika konduktor pembawa arus berputar dalam medan magnet. Konduktor ketika berputar memotong fluks magnet dan variasi fluks menginduksi tegangan bolak-balik dalam konduktor.

Definisi Tegangan DC

Tegangan dc menginduksi arus searah. Gelombang hanya dalam satu arah dan besarnya tegangan selalu tetap. Pembangkitan tegangan DC cukup sederhana dan mudah. Tegangan menginduksi dengan memutar kumparan di medan magnet. Kumparan terdiri dari split ring dan komutator yang mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah.

Post terkait

Perbedaan Potensial dan Tegangan listrik dalam IPA