Sifat Beban Listrik -- Elektronika Daya 2022

Definisi Beban Listrik

Beban listrik adalah suatu alat atau benda yang dapat bekerja atau berfungsi apabila dialiri arus listrik yang berpotensial (dapat bekerja dengan memanfaatkan energi listrik).

Beban Listrik Resistif

Beban resistif adalah beban listrik pada rangkaian listrik AC, yang diakibatkan oleh peralatan listrik dengan sifat resistif murni, sehingga beban tersebut tidak mengakibatkan pergeseran fasa arus maupun tegangan listrik jaringan. Beban resistif dihasilkan oleh alat-alat listrik yang bersifat murni tahanan (resistor) seperti pada elemen pemanas dan lampu pijar. Beban resistif ini memiliki sifat yang “pasif”, dimana ia tidak mampu memproduksi energi listrik, dan justru menjadi konsumen energi listrik. Resistor bersifat menghalangi aliran elektron yang melewatinya (dengan jalan menurunkan tegangan listrik yang mengalir), sehingga mengakibatkan terkonversinya energi listrik menjadi panas. Dengan sifat demikian, resistor tidak akan merubah sifat-sifat listrik AC yang mengalirinya. Gelombang arus dan tegangan listrik yang melewati resistor akan selalu bersamaan membentuk bukit dan lembah. Dengan kata lain, beban resistif tidak akan menggeser posisi gelombang arus maupun tegangan listrik AC.

Gambar Gelombang Sinusoidal Resistif Listrik AC

Nampak pada grafik di atas, karena gelombang tegangan dan arus listrik berada pada fase yang sama maka nilai dari daya listrik akan selalu positif. Inilah mengapa beban resistif murni akan selalu ditopang oleh 100% daya nyata.

Beban Listrik Induktif

Beban induktif diciptakan oleh lilitan kawat (kumparan) yang terdapat di berbagai alat-alat listrik seperti motor, trafo, dan relay. Kumparan dibutuhkan oleh alat-alat listrik tersebut untuk menciptakan medan magnet sebagai komponen kerjanya. Pembangkitan medan magnet pada kumparan inilah yang menjadi beban induktif pada rangkaian arus listrik AC. Kumparan memiliki sifat untuk menghalangi terjadinya perubahan nilai arus listrik. Seperti yang diketahui bersama bahwa listrik AC memiliki nilai arus yang naik turun membentuk gelombang sinusoidal. Perubahan arus listrik yang naik turun inilah yang dihalangi oleh komponen kumparan di dalam sebuah rangkaian listrik AC. Terhalangnya perubahan arus listrik ini mengakibatkan arus listrik menjadi tertinggal beberapa derajat oleh tegangan listrik pada grafik sinusoidal arus dan tegangan listrik AC. Atas dasar inilah beban induktif dikenal dengan istilah beban lagging (arus tertinggal tegangan).

Gambar Gelombang Sinusoidal Induktif Murni

Nampak pada gelombang sinusoidal listrik AC di atas, bahwa jika sebuah sumber listrik AC diberi beban induktif murni, maka gelombang arus listrik akan tertinggal sejauh 90° oleh gelombang tegangan.

Beban Listrik Kapasitif

Beban kapasitif merupakan kebalikan dari beban induktif. Jika beban induktif menghalangi terjadinya perubahan nilai arus listrik AC, maka beban kapasitif bersifat menghalangi terjadinya perubahan nilai tegangan listrik. Sifat ini menunjukkan bahwa kapasitor bersifat seakan-akan menyimpan tegangan listrik sesaat. Mendapatkan supply tegangan AC naik dan turun, maka kapasitor akan menyimpan dan melepaskan tegangan listrik sesuai dengan perubahan tegangan masuknya. Fenomena inilah yang mengakibatkan gelombang arus AC akan mendahului (leading) tegangannya sejauh 90°.

Gambar Gelombang Sinusoidal Kapasitif Murni

Gambar di atas adalah gelombang sinusoidal tegangan dan arus listrik AC pada beban kapasitor murni. Nampak jika kita plot daya listrik yang dibutuhkan untuk menanggung beban kapasitor juga berbentuk sinusoidal. Daya listrik bernilai positif (daya diserap kapasitor) pada setengah pertama gelombang sinusoidal daya, serta negatif (daya dikeluarkan kapasitor) pada setengah gelombang kedua.

Nahh sekian pembelajaran kita mengenai sifat beban listrik. Terus pantengin ya artikel ini, kalau kalian ingin belajar AutoCAD lebih dalam kalian bisa klik