Perbedaan Tegangan dan Arus Listrik untuk Troubleshooting
Tegangan dan arus merupakan dua besaran listrik yang sering kita temui. Tegangan memiliki satuan Volt sedangkan arus memiliki satuan Ampere. Tetapi bukan masalah satuan tersebut perbedaan yang akan saya bahas, namun konsep perbedaan dari sisi lainlah yang mudah-mudahan bisa membantu dalam analisa mengidentifikasi gangguan pada sebuah rangkaian listrik. Artikel ini akan membahas tentang perbedaan tegangan dan arus listrik untuk troubleshooting.
Sebelum membahas bahasan pokok dari artikel ini, ada baiknya pembaca mengetahui dulu beberapa perbedaan tegangan dan arus listrik dari konsep dan teori dasar.
Tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan objek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah. (sumber: Wikipedia.org)
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere ( μ A ) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm.
Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional. Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara. (sumber: Wikipedia.org)
Secara satuan sudah sangat jelas pada uraian diatas, secara umum dan standar satuan yang lebih populer untuk 2 besaran listrik ini adalah, Volt untuk tegangan (V) dan Ampere untuk arus (A).
Dari segi alat ukur pun, tegangan dan arus memiliki alat ukur yang berbeda sesuai dengan nama satuannya, Volt Meter untuk mengukur tegangan listrik sedangkan Ampere Meter untuk mengukur arus listrik. Penggunaan jenis alat ukur yang salah / tertukar tentu saja akan menghasilkan hasil pengukuran yang salah bahkan bisa menyebabkan kerusakan alat ukur, misalnya Ampere Meter diunakan untuk menukur tegangan.
Anda mungkin bisa menyebutkan bahwa tegangan dan arus listrik bisa diukur dengan alat ukur yang sama yaitu Multimeter atau AVO Meter. Memang benar tapi tetap saja pada alat ukur Multimeter atau AVO Meter tersebut mode selektor antara mengukur arus dan mengukur tegangan dibedakan.
Cara mengukur antara tegangan dan arus listrik pun sangat berbeda sekali metodanya, alat ukur tegangan akan dipasangg paralel terhadap objek ukur, sedangkan alat ukur arus listrik akan dipasang serial terhadap alat ukur. Jika ingin lebih jelas bagaimana konsep pengukuran dari parameter besaran listrik tersebut secara lengkap bisa membaca artikel saya tentang AVO Meter.
Sebenarnya masih banyak perbedaan lain antara arus dan tegangan seperti perbedaan dalam hal formula listrik serta perbedaan lainnya yang tidak bisa saya bahas mendetail disini.
Dari gambaran keempat poin perbedaan diatas, semoga menjadi langkah awal mengenal arus dan tegangan listrik sebagai pengantar penjelasan saya berikutnya yaitu tentang perbedaan tegangan dan arus dari perspektif lain yang nantinya bisa membantu anda dalam menganalisa suatu gangguan listrik pada sebuah rangkaian.
Sebuah sumber listrik tanpa terinstalasi dengan beban listrik akan memiliki keluaran tegangan dengan nilai tertentu sesuai spesifikasi, dan nilai dari tegangan tersebut akan muncul meskipun tidak berbeban.
Berbeda halnya dengan arus, pada sumber listrik yang tidak terinstalasi dengan beban maka nilai arus dari sumber listrik tersebut adalah nol. Meskipun pada sumber listrik tersebut terdapat spesifikasi nilai arus dengan besaran tertentu, ketahuilah bahwa nilai arus spesifikasi sumber tersebut adalah informasi nilai arus maksimum yang diijinkan dari sumber listrik tersebut ketika terinstalasi dengan beban listrik.
Dari uraian diatas bisa diketahui ketika terjadi troubleshooting pada rangkaian listrik, langkah awal yang biasa dilakukan adalah memeriksa sumber listrik, pastikan keluaran tegangan dari sumber listrik tersebut harus sesuai dengan spesifikasi, terinstalasi dengan beban ataupun terlepas dengan beban sumber listrik besaran nilai tegangan tersebut harus tetap sama. Artinya sumber listrik memiliki besaran tegangan yang hampir tidak terpengaruhi dengan ada tidaknya beban listrik bersamanya.
Tetapi jika bicara tentang besarnya arus saat troubleshooting akan menjadi berbeda langkah analisanya daripada tegangan. Untuk lebih jelasnya akan diuraikan pada perbedaan tegangan dan arus dari perspektif beban listrik.
Untuk gambaran lebih luas dan memudahkan dalam memahaminya, saya akan mengambil contoh 2 tipe beban listrik berupa rangkaian listrik yang tersusun seri dengan rangkaian yang tersusun paralel. Beban listrik sementara saya andaikan beberapa buah tahanan R dengan nilai tertentu.
Pada rangkaian seri dibawah ini kita akan analisa perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari perspektif beban :
Jika kita menemukan rangkaian seperti diatas maka perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari sisi beban adalah arus di R1 = arus di R2 = arus di R3 = arus sumber (Is) karena hubungan beban terhadap sumber adalah seri.
Jadi ketika anda akan menganalisa troubleshooting dengan mengukur arus dan membandingkannya dengan arus sumber, nilai arus harus sebanding meskipun nilai R berbeda beda. Jika penunjukan nilai arus di R lebih kecil dari sumber berarti ada indikasi kebocoran arus keluar rangkaian. Atau jika terukur disalah nilai arusnya nol, bisa dipastikan ada tahanan R yang sudah rusak atau nilai tahanannya menjadi tak hingga / terputus sehingga memutuskan loop arus rangkaian. Atau jika terukur arusnya sangat besar atau tak hingga bisa dipastikan semua R pada rangkaian sudah rusak karena nilai tahanannya nol sehinga menghasilkan short circuit rangkaian.
Adapun perbedaan tegangan terhadap arus pada rangkaian ini adalah tegangan di R1 (Vab) ≠ tegangan di R2 (Vbc) ≠ tegangan di R3 (Vcd) ≠ tegangan sumber (Vs). Besarnya tegangan dimasing-masing R terantung dari besarnya masing-masing nilai R. Semakin besar nilai R, semakin besar pula tegangan drop di R tersebut, begitu juga sebaliknya. V berbanding lurus terhadap R.
Atau jika anda periksa bahwa nilai R ternyata baik-baik saja anda bisa mencoba memeriksa jalur kabel dari sumber ke R tersebut
Jadi ketika anda menganalisa troubleshooting dengan parameter tegangan, pastikan tegangan dibeban rangkaian diatas harus lebih kecil dari tegangan sumber. Jika misalkan disalah satu beban R terbaca tegangan nol, itu indikasi bahwa nilai tahanan di R tersebut sudah rusak karena ada indikasi nilai tahanan R tersebut berubah menjadi nol. Jumlah total tegangan dari pangkal a sampai ujung d harus terukur sama dengan tegangan sumber (Vs).
Pada rangkaian paralel dibawah ini kita akan analisa perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari perspektif beban :
Pada rangkaian paralel diatas kita bisa melihat perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari sisi beban merupakan kebalikan dari rangkaian seri yang sudah saya jelaskan diatas.
Nilai arus di R1 ≠ arus di R2 ≠ arus di R3 ≠ arus sumber (Is) karena hubungan beban terhadap sumber adalah paralel, pahami hukum kirchhoff arus (KCL). Arus di R harus lebih kecil nilainya daripada arus sumber (Is). Besarnya nilai arus dimasing-masing R tergantung pada besarnya nilai R. Semakin besar nilai R, arus yang mengalir di R tersebut akan semakin kecil. I berbanding terbalik terhadap R.
Jika arus terukur disalah satu R bernilai nol, berarti nilai R sudah rusak karena ada indikasi nilai tahanan R sudah berubah menjadi tak hingga / terputus. Sedangkan jika nilai arus di sumber adalah nol maka semua R pada rangaian tersebut rusak indikasi nilai R menjadi tak terhingga / terputus. Atau jika anda periksa bahwa nilai R ternyata baik-baik saja anda bisa mencoba memeriksa jalur kabel dari sumber ke R tersebut.
Adapun perbedaan tegangan terhadap arus pada rangkaian ini adalah, nilai tegangan di R1 = tegangan di R2 = tegangan di R3 = tegangan sumber (Vs), Vab = Vs. Berapapun perbedaan nilai R, masing-masing R akan tetap menerima tegangan sama dengan tegangan sumber (Vs).
Jika tegangan terukur disalah satu R terbaca nol volt, bisa dipastikan nilai tahanan R tersebut sudah rusak karena ada indikasi nilainya berubah menjadi nol. Sedangkan untuk nilai R yang rusak dengan indikasi nilai R sudah berubah menjadi tak hingga / terputus, pengukuran dengan parameter tegangan tidak akan bisa mendeteksinya.
Dengan 2 contoh rangkaian diatas anda bisa saja berpendapat kenapa tidak langsung pakai Ohm meter saja jika hanya mendeteksi kerusakan di R, lebih praktis. Sekali lagi saya jelaskan bahwa rangkaian R diatas hanyalah analogi beban agar konsep arus dan tegangan pada rangkaian seri ataupun paralel bisa dipahami perbedaannya. Pada kenyataan rangkaian dilapangan nilai beban tersebut adalah terbentuk dari banyak komponen, tidak hanya R saja. Mudah-mudahan bisa dipahami maksudnya.
Demikian artikel singkat tentang perbedaan tegangan dan arus listrik untuk troubleshooting, semoga bermanfaat. Masukan, koreksi dan saran silahkan meningalkan jejak dikolom komentar sebagai media anda berpartisipasi menebar manfaat lebih luas.
Wassalam.
Sebelum membahas bahasan pokok dari artikel ini, ada baiknya pembaca mengetahui dulu beberapa perbedaan tegangan dan arus listrik dari konsep dan teori dasar.
1. Pengertian
Tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan objek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah. (sumber: Wikipedia.org)
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere ( μ A ) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm.
Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional. Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara. (sumber: Wikipedia.org)
2. Satuan Listrik
Secara satuan sudah sangat jelas pada uraian diatas, secara umum dan standar satuan yang lebih populer untuk 2 besaran listrik ini adalah, Volt untuk tegangan (V) dan Ampere untuk arus (A).
3. Alat ukur
Dari segi alat ukur pun, tegangan dan arus memiliki alat ukur yang berbeda sesuai dengan nama satuannya, Volt Meter untuk mengukur tegangan listrik sedangkan Ampere Meter untuk mengukur arus listrik. Penggunaan jenis alat ukur yang salah / tertukar tentu saja akan menghasilkan hasil pengukuran yang salah bahkan bisa menyebabkan kerusakan alat ukur, misalnya Ampere Meter diunakan untuk menukur tegangan.
Anda mungkin bisa menyebutkan bahwa tegangan dan arus listrik bisa diukur dengan alat ukur yang sama yaitu Multimeter atau AVO Meter. Memang benar tapi tetap saja pada alat ukur Multimeter atau AVO Meter tersebut mode selektor antara mengukur arus dan mengukur tegangan dibedakan.
4. Cara mengukur
Cara mengukur antara tegangan dan arus listrik pun sangat berbeda sekali metodanya, alat ukur tegangan akan dipasangg paralel terhadap objek ukur, sedangkan alat ukur arus listrik akan dipasang serial terhadap alat ukur. Jika ingin lebih jelas bagaimana konsep pengukuran dari parameter besaran listrik tersebut secara lengkap bisa membaca artikel saya tentang AVO Meter.
Sebenarnya masih banyak perbedaan lain antara arus dan tegangan seperti perbedaan dalam hal formula listrik serta perbedaan lainnya yang tidak bisa saya bahas mendetail disini.
Dari gambaran keempat poin perbedaan diatas, semoga menjadi langkah awal mengenal arus dan tegangan listrik sebagai pengantar penjelasan saya berikutnya yaitu tentang perbedaan tegangan dan arus dari perspektif lain yang nantinya bisa membantu anda dalam menganalisa suatu gangguan listrik pada sebuah rangkaian.
1. Tegangan dan Arus dari Perspektif Sumber Listrik
Sebuah sumber listrik tanpa terinstalasi dengan beban listrik akan memiliki keluaran tegangan dengan nilai tertentu sesuai spesifikasi, dan nilai dari tegangan tersebut akan muncul meskipun tidak berbeban.
Berbeda halnya dengan arus, pada sumber listrik yang tidak terinstalasi dengan beban maka nilai arus dari sumber listrik tersebut adalah nol. Meskipun pada sumber listrik tersebut terdapat spesifikasi nilai arus dengan besaran tertentu, ketahuilah bahwa nilai arus spesifikasi sumber tersebut adalah informasi nilai arus maksimum yang diijinkan dari sumber listrik tersebut ketika terinstalasi dengan beban listrik.
Dari uraian diatas bisa diketahui ketika terjadi troubleshooting pada rangkaian listrik, langkah awal yang biasa dilakukan adalah memeriksa sumber listrik, pastikan keluaran tegangan dari sumber listrik tersebut harus sesuai dengan spesifikasi, terinstalasi dengan beban ataupun terlepas dengan beban sumber listrik besaran nilai tegangan tersebut harus tetap sama. Artinya sumber listrik memiliki besaran tegangan yang hampir tidak terpengaruhi dengan ada tidaknya beban listrik bersamanya.
Tetapi jika bicara tentang besarnya arus saat troubleshooting akan menjadi berbeda langkah analisanya daripada tegangan. Untuk lebih jelasnya akan diuraikan pada perbedaan tegangan dan arus dari perspektif beban listrik.
2. Tegangan dan Arus dari perspektif Beban Listrik
Untuk gambaran lebih luas dan memudahkan dalam memahaminya, saya akan mengambil contoh 2 tipe beban listrik berupa rangkaian listrik yang tersusun seri dengan rangkaian yang tersusun paralel. Beban listrik sementara saya andaikan beberapa buah tahanan R dengan nilai tertentu.
a. Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri dibawah ini kita akan analisa perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari perspektif beban :
 |
| Gambar1. Rangkaian seri resistor |
Jadi ketika anda akan menganalisa troubleshooting dengan mengukur arus dan membandingkannya dengan arus sumber, nilai arus harus sebanding meskipun nilai R berbeda beda. Jika penunjukan nilai arus di R lebih kecil dari sumber berarti ada indikasi kebocoran arus keluar rangkaian. Atau jika terukur disalah nilai arusnya nol, bisa dipastikan ada tahanan R yang sudah rusak atau nilai tahanannya menjadi tak hingga / terputus sehingga memutuskan loop arus rangkaian. Atau jika terukur arusnya sangat besar atau tak hingga bisa dipastikan semua R pada rangkaian sudah rusak karena nilai tahanannya nol sehinga menghasilkan short circuit rangkaian.
Adapun perbedaan tegangan terhadap arus pada rangkaian ini adalah tegangan di R1 (Vab) ≠ tegangan di R2 (Vbc) ≠ tegangan di R3 (Vcd) ≠ tegangan sumber (Vs). Besarnya tegangan dimasing-masing R terantung dari besarnya masing-masing nilai R. Semakin besar nilai R, semakin besar pula tegangan drop di R tersebut, begitu juga sebaliknya. V berbanding lurus terhadap R.
Atau jika anda periksa bahwa nilai R ternyata baik-baik saja anda bisa mencoba memeriksa jalur kabel dari sumber ke R tersebut
Jadi ketika anda menganalisa troubleshooting dengan parameter tegangan, pastikan tegangan dibeban rangkaian diatas harus lebih kecil dari tegangan sumber. Jika misalkan disalah satu beban R terbaca tegangan nol, itu indikasi bahwa nilai tahanan di R tersebut sudah rusak karena ada indikasi nilai tahanan R tersebut berubah menjadi nol. Jumlah total tegangan dari pangkal a sampai ujung d harus terukur sama dengan tegangan sumber (Vs).
b. Rangkaian Paralel
Pada rangkaian paralel dibawah ini kita akan analisa perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari perspektif beban :
 |
| Gambar 2. Rangkaian paralel resistor |
Pada rangkaian paralel diatas kita bisa melihat perbedaan arus dan tegangan ditinjau dari sisi beban merupakan kebalikan dari rangkaian seri yang sudah saya jelaskan diatas.
Nilai arus di R1 ≠ arus di R2 ≠ arus di R3 ≠ arus sumber (Is) karena hubungan beban terhadap sumber adalah paralel, pahami hukum kirchhoff arus (KCL). Arus di R harus lebih kecil nilainya daripada arus sumber (Is). Besarnya nilai arus dimasing-masing R tergantung pada besarnya nilai R. Semakin besar nilai R, arus yang mengalir di R tersebut akan semakin kecil. I berbanding terbalik terhadap R.
Jika arus terukur disalah satu R bernilai nol, berarti nilai R sudah rusak karena ada indikasi nilai tahanan R sudah berubah menjadi tak hingga / terputus. Sedangkan jika nilai arus di sumber adalah nol maka semua R pada rangaian tersebut rusak indikasi nilai R menjadi tak terhingga / terputus. Atau jika anda periksa bahwa nilai R ternyata baik-baik saja anda bisa mencoba memeriksa jalur kabel dari sumber ke R tersebut.
Adapun perbedaan tegangan terhadap arus pada rangkaian ini adalah, nilai tegangan di R1 = tegangan di R2 = tegangan di R3 = tegangan sumber (Vs), Vab = Vs. Berapapun perbedaan nilai R, masing-masing R akan tetap menerima tegangan sama dengan tegangan sumber (Vs).
Jika tegangan terukur disalah satu R terbaca nol volt, bisa dipastikan nilai tahanan R tersebut sudah rusak karena ada indikasi nilainya berubah menjadi nol. Sedangkan untuk nilai R yang rusak dengan indikasi nilai R sudah berubah menjadi tak hingga / terputus, pengukuran dengan parameter tegangan tidak akan bisa mendeteksinya.
Dengan 2 contoh rangkaian diatas anda bisa saja berpendapat kenapa tidak langsung pakai Ohm meter saja jika hanya mendeteksi kerusakan di R, lebih praktis. Sekali lagi saya jelaskan bahwa rangkaian R diatas hanyalah analogi beban agar konsep arus dan tegangan pada rangkaian seri ataupun paralel bisa dipahami perbedaannya. Pada kenyataan rangkaian dilapangan nilai beban tersebut adalah terbentuk dari banyak komponen, tidak hanya R saja. Mudah-mudahan bisa dipahami maksudnya.
Demikian artikel singkat tentang perbedaan tegangan dan arus listrik untuk troubleshooting, semoga bermanfaat. Masukan, koreksi dan saran silahkan meningalkan jejak dikolom komentar sebagai media anda berpartisipasi menebar manfaat lebih luas.
Wassalam.
2 komentar untuk "Perbedaan Tegangan dan Arus Listrik untuk Troubleshooting"
tidak menggunakan beban listrik dirumah arus menjadi kecil atau nol, yang dimaksudkan adalah arus pemakaian listrik tidak ada hubungannya dengan arus setrum.
tidak ada beda potensial (tegangan)kembai ke hukum ohm, I akan menjadi nol. (tdk akan ada arus)
Silahkan berkomentar yang sesuai dengan topik, Mohon Maaf komentar dengan nama komentator dan isi komentar yang berbau P*RN*GRAFI, OB*T, H*CK, J*DI dan komentar yang mengandung link aktif, Tidak akan ditampilkan!