Selvolta adalah sel elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi redoks secara spontan. Dalam menghasilkan arus listrik, sel volta memiliki prinsip kerja, aliran transfer elektron dari reaksi oksidasi di anode ke reaksi reduksi di katode melalui rangkaian luar. Sel volta disebut juga dengan sel galvani. Prinsipkerja elemen listrik primer dan sekunder. Transformator atau biasa disebut trafo adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Contoh elemen primer sebagai sumber arus listrik. Prinsip kerja trafo didasarkan pada hukum faraday tentang induksi elektromagnetik, yang menyatakan bahwa "gaya gerak listrik di sekitar jalur. RENCANAPELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) SEKOLAH : SMP Negeri 1 Bancar MAPEL : Fisika KELAS : IX (Sembilan)/Semester 1 WAKTU : 2 x JP A. STANDAR KOMPETENSI 3. Me Peralatanlistrik yang digunakan untuk mengubah tegangan AC dari suatu nilai tertentu ke nilai yang dikehendaki disebut transformator. Prinsip transformator adalah GGL induksi dibangkitkan pada ujung-ujung kumparan sekunder akibat arus AC pada rangkaian primer selalu berubah, baik besar maupun arahnya. Kumparanprimer pada trafo dihubungkan dengan tegangan AC yang disebut dengan tegangan primer (Vp). Tegangan primer memunculkan fluks magnetik yang dinyatakan dengan garis-garis gaya magnetik. Garis-garis gaya magnetik ini memotong lilitan kumparan sekunder, sehingga menghasilkan GGL induksi atau tegangan sekunder (Vs). Upc4. BAB 9 A. Gaya Gerak Listrik GGL dan Elemen Listrik Primer dan Sekunder Kalau dalam rangkaian, supaya beda potensial antara dua titik itu tetap ada pada saat arus mengalir, harus ada sumber energi yang mengisi kekurangan energi. Kan energi bisa hilang waktu arus lewat pada beda potensial. Nah, energi yang dikeluarkan sebagai pengisi kekosongan oleh sumber inilah yang disebut Gaya Gerak Listrik. Sumber ini gak boleh sumber listrik loh. Ia mestinya kimiawi, magnetik ataupun mekanik atau non listrik lainnya. Simbolnya huruf E melintir. Pada dasarnya sumber GGL itu segala jenis alat yang muatan positif ama negatifnya terpisah. Kedua ujung dari alat tersebut di sebut terminal. Muatan positif ya numpuknya di terminal positif, sementara muatan negatif, tentunya di terminal negatif. Terminal positif namanya anoda. Terminal negatif namanya katoda. Ingetnya gini aja. Kalau positif itu ga ada noda. Ga ada noda ya gak belajar.. hehe. Ga ada noda kan anoda, seperti gak ada tuhan, kan disebut ateis. Huruf a didepannya itu loh. Positif gak ada noda, negatif katoda. Mudah kan menghapalnya. Oke, kembali ke anoda ama katoda tadi. Karena kedua jenis muatan ini misah, akibatnya ada medan listrik. Medannya nunjuk dari anoda ke katoda. Inget tuh arahnya. Dari anoda ke katoda. Medan ini, kemudian, memaksakan sebuah gaya pada muatan positif. Medan ini memaksa, mendorong muatan positif dalam alat ini menuju katoda. Sementara itu, gaya ini juga memaksa muatan negatif ke anoda. Supaya muatan positif tetap di terminal positif dan muatan negatif tetep di terminal negatif, alat ini menghasilkan gaya non listrik yang melawan gaya listrik dan terus mendorong muatan positif ke anoda dan muatan negatif ke katoda. Jadi seperti gulat gitu. Sumo bisa juga. Medan listrik vs medan non listrik. Saling dorong mendorong. Mungkin bisa dibayangkan GGL itu seperti air dalam pipa tegak yang dipaksa naik. Waktu airnya naik ke puncak anoda gravitasi maksain supaya tuh air turun katoda. Jadi supaya air tetap bisa naik, harus ada gaya non gravitasi, seperti pompa misalnya, yang mendorong air melawan gravitasi. Nah, dalam kasus GGL, gaya dari mesin pompa ini bisa berasal dari reaksi kimia, seperti baterai. Bisa juga dari gaya magnet, seperti dari generator listrik. Atau dari sumber mekanik lainnya lah. Seperti dalam kasus air tadi, dimana energi potensial gravitasi air bertambah saat air di dorong semakin tinggi, gaya lain ini menyebabkan muatan mengalir ke anoda, meningkatkan energi potensial listrik. Akibatnya terjadi beda potensial antara anoda dan katoda. Kalau ga ada rugi gara-gara panas waktu muatan mengalir ke anoda di dalam alat ini, beda potensialnya pastilah sama dengan GGL sumber. Ituloh, kan ada hukum kekekalan energi. Kalau, di luar alat ini, kita pasang apakeq yang membuat anoda terhubung balik ke katoda, maka arus akan mengalir lewat penghubung ini dari anoda ke katoda. Ya penghubungnya bisa kabel atau kawat telanjang kesetrum tanggung sendiri. Ntar, nih ada contoh gambarnya. Coba liat gambar ini Titik a dengan c itu kalau dihubungkan akan menjadi rangkaian loh. Jadi titik a dihubungkan ke anoda dan titik c dihubungkan ke katoda. Coba lihat di gambar ini biar jelas Muatan kehilangan energi listrik yang bergerak dari terminal tinggi ke terminal rendah lewat rangkaian luar, lalu dipaksa oleh gaya non listrik kembali ke anoda lewat alat GGL dan karenanya memperbaiki energi listriknya. Seperti sistem air kita lo. Airnya mengalir kembali lewat beberapa pipa lain lalu kembali lagi ke pipa tegak dengan dorongan pompa. Perbedaan potensial tetap terjaga antara terminal saat tidak ada arus. Kan gak ada kawat yang menghubungkan terminal. Nah, beda potensial kalau ga ada arus ini namanya GGL Rangkaian Terbuka. Kalo kita menghubungkan satu kawat dengan hambatan R pada kedua terminal itu, berarti arus akan mengalir lewat hambatan itu dengan tegangan V yang bekerja di sepanjang terminal. Kalau kabel ini cuma satu-satunya hambatan yang ada di rangkaiannya, arusnya pasti mengikuti hukum Ohm, yaitu I = V/R = GGL/R. Tapi kenyataannya, selalu ada rugi panas dalam sumber GGL. Panas ini muncul karena agitasi molekul saat muatan mengalir dalam sumber. Molekulnya merinding. Kan semakin kuat merindingnya molekul, semakin panas suhunya. Oke deh, kalau dalam kasus ini ya berarti GGL ga lagi sama dengan V. Ada energi non listrik yang hilang menjadi panas. Besarnya rugi panas ini sebanding dengan arus, jadinya GGL = V – Nah, r disini adalah tetapan proporsionalitas. Karena dimensinya sama dengan hambatan, jadi dia lebih sering disebut “hambatan dalam” atau Rint. Hambatan dalam apa? Ya hambatan dalam sumber. Kalau gak ada arus mengalir melewati sumber, maka beda potensial sepanjang sumber itu sama aja dengan GGL rangkaian terbuka sumber, karena kan gak ada tegangan jatuh gara-gara arus lewat ke hambatan dalam. Tapi, kalau arusnya ngalir di rangkaian luar, arus yang sama juga bakalan mengalir di dalam sumber dan tegangan bakalan jatuh sebesar Vin = I. Rint. Jatuh tegangan ini terjadi di sepanjang hambatan dalam Rint. Akibatnya, tegangan yang ada pada rangkaian adalah E – Biasanya sumber GGL itu ya baterai. Baterai memakai gaya kimia dan karenanya energi kimia inilah yang dipakai untuk memaksa arus melewati baterai dari katoda ke anoda. B. Mengukur Gaya Gerak Listrik GGL dan Tegangan Jepitnya Mengukur Gaya Gerak Listrik Istilah gaya gerak listrik dan tegangan jepit sebenarnya bersumber pada keadaan sumber tegangan yang terpasang secara terbuka dan tertutup. Untuk mengukur gaya gerak listrik ggl dan tegangan jepit kita gunakan alat yang dinamakan Voltmeter. Sedangkan untuk mengukur besar kuat arus, kita gunakan Amperemeter. Berikut ini adalah gambar kedua alat tersebut yang sering digunakan di sekolah-sekolah, fungsi alat ini terdiri dari dua yaitu sebagai pengukur arus amperemeter dan sebagai pengukur beda potensial voltmeter. Bagaimana cara membaca hasil pengukuran dengan menggunakan amperemeter atau Voltmeter? Sebelum kita membahas mengenai bagaimana cara membaca hasil pengukuran arus listrik dan tegangan, perlu diketahui dulu bagian-bagian dari alat tersebut. Bagian-bagian amperemeter/voltmeter terdiri dari batas ukur, terminal positip skala dan terminal negatip seperti terlihat pada gambar. Untuk Membaca hasil pengukuran amperemeter/voltmeter kita gunakan rumus NP= Nilai pengukuran, PJ = penunjukan jarum, ST=skala tertinggi, dan BU= Batas ukurContoh Berikut ini adalah dua contoh pembacaan dari dua posisi jarum Q dan P 1. Nilai yang ditunjukkan P adalah Batas ukur BU = 1 ASkala tertinggi ST = 100Penunjukan Jarum PJ = 54Berapa nilai pengukuran NP = …… ?Jawab 2. Nilai yang ditunjuk Q adalahMisal kita ambil nilai batas ukur adalah 100 mA. Penunjukan jarum 22 dan skala tertinggi adalah 100, maka nilai pengukuran Q adalah ....Jawab Membaca hasil pengukuran pada skala amperemeter/Voltmeter harus dibiasakan dan berlatih terus, hal ini untuk memudahkan dalam menjawab soal atau penerapan aplikasi yang membutuhkan kecepatan dalam membaca skala. Di samping anda dilatih untuk membaca skala, ada hal yang penting lagi yang berkenaan dengan keamanan alat, yaitu cara memasang amperemeter/voltmeter. Jika dalam pemasangan amperemetr dan voltmeter kita salah, maka alat tersebut bisa mengalami kerusakan. Berikut ini adalah cara pemasangan amperemeter dengan menggunakan KIT listrik yang terdiri dari panel rangkaian, lampu, batu baterai dan soket penghubung komponen-komponen yang ada. Mengukur Tegangan Listrik Sebelumnya kita sudah membahas mengenai konsep tegangan atau beda potensial, sedangkan pada postingan kali ini Mafia Online akan membahas mengenai konsep gaya gerak listrik dan tegangan jepit. Komponen seperti baterai atau generator listrik yang mengubah energi tertentu menjadi energi listrik disebut sumber gaya gerak listrik atau ggl. GGL didefinisikan sebagai beda potensial antara kedua kutub sumber, apabila tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian luar dari sumber. ggl disimbolkan dengan ε. Sebuah baterai secara riil dimodelkan sebagai ggl ε yang sempurna dan terangkai seri dengan resistor r yang disebut hambatan dalam baterai. Oleh karena r ini berada di dalam baterai, kita tidak akan pernah bisa memisahkannya dari baterai. Kedua titik a dan b menunjukkan dua kutub baterai, kemudian yang akan kita ukur adalah tegangan di antara kedua kutub tersebut. Tegangan diantara kedua kutub sumber arus listrik ketika sumber arus listri tersebut terbebani atau mengalirkan arus listrik. Jadi, perbedaan gaya gerak listrik ggl dengan tegangan jepit sebagai berikut. Kalau ggl didefinisikan sebagai beda potensial antara ujung-ujung kutub sumber arus listrik ketika sumber arus listrik tersebut tidak mengalirkan arus listrik. Contohnya pada saat sebuah baterai tidak dihubungkan dengan rangkaian apapun. Sedangkan, tegangan jepit didefiniskan sebagai beda potensial antara ujung-ujung kutub sumber arus listrik ketika sumber arus listrik mengalirkan arus listrik. Misalnya pada saat baterai mengalirkan arus listrik pada suatu rangkaian listrik. Ketika tidak ada arus yang ditarik dari baterai, tegangan kutub sama dengan ggl, yang ditentukan oleh reaksi kimia pada baterai Vab= ε. Jika arus I mengalir dari baterai, ada penurunan tegangan di dalam baterai yang nilainya sama dengan Dengan demikian, tegangan kutub baterai tegangan yang sebenarnya diberikan dirumuskan Vab = ε – dengan Vab = tegangan jepit V ε = ggl baterai V I = arus yang mengalir A r = hambatan dalam baterai Ω Soal dan Penyelesaian Fisika - Arus listrik adalah aliran elektron bebas dari daerah yang kelebihan elektron negatif ke daerah yang kekurangan elektron positif. Arah gerak elektron ini berlawanan dengan arah arus aliran arus listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu arus searah dan arus bolak-balik. Arus searah atau yang dikenal juga direct current DC yang mengalir dari titik berpotensial tinggi menuju titik berpotensial ARUS LISTRIKSumber arus listrik dibedakan menjadi dua, yaitu sumber arus listrik bolak-balik AC dan sumber arus listrik searah DC. Sumber arus listrik AC dihasilkan oleh dinamo arus AC dan generator. Sumber arus searah, misalnya sel volta, elemen kering baterai, akumulator. Elemen ini merupakan sumber arus searah yang dihasilkan oleh reaksi kimia, sehingga sering disebut elektrokimia, karena mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Elemen dibedakan menjadi dua, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer adalah sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai, artinya tidak bisa diisi ulang. Contoh elemen volta dan batu sekunder adalah elemen yang setelah habis muatannya dapat diisi kembali. Contoh Baterai isi ulang misalnya baterai HP, baterai penyimpanan power bank, aki atau akumulator baterai basah.Elemen Primer 1. Elemen Volta Elemen Volta adalah sumber arus listrik yang paling sederhana yang terbuat dari lempeng seng Zn dan sebuah lempeng tembaga Cu yang dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat $H_2SO_4$.Bagian utama elemen Volta, yaitukutub positif anode dari tembaga Cu, kutub negatif katode dari seng Zn, larutan elektrolit dari asam sulfat $H_2SO_4$. Lempeng tembaga memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng memiliki potensial rendah. Jika kedua lempeng logam itu dihubungkan melalui lampu, lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan logam tembaga maupun seng sehingga menghasilkan sejumlah elektron yang mengalir dari seng menuju tembaga. Reaksi kimia pada elemen Volta adalah sebagai larutan elektrolit $\small H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_2^{-4}$Pada kutub positif $\small Cu + 2H^+ \rightarrow \textrm{polarisasi } H_2$Pada kutub negatif $\small Zn + SO_4 \rightarrow ZnSO_4+2e$Reaksi kimia pada elemen Volta akan menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen H2. Gas hidrogen tidak dapat bereaksi dengan tembaga, sehingga gas hidrogen hanya menempel dan menutupi lempeng tembaga yang bersifat isolator listrik. Peristiwa tertutupnya lempeng tembaga oleh gelembung-gelembung gas hidrogen disebut polarisasi. Adanya polarisasi gas hidrogen pada lempeng tembaga menyebabkan elemen Volta mampu mengalirkan arus listrik hanya sebentar. Tegangan tiap elemen Volta sekitar 1,1 volt. 2. Elemen KeringElemen kering disebut juga baterai atau baterai kering. Elemen kering pertama kali dibuat oleh utama elemen kering adalahkutub positif anode dari batang karbon Ckutub negatif katode dari seng Znlarutan elektrolit dari amonium klorida $NH_4Cl$dispolarisator dari mangan dioksida $MnO_2$. Baterai disebut elemen kering, karena elektrolitnya merupakan campuran antara serbuk karbon, batu kawi, dan salmiak yang berwujud pasta kering. Batang karbon batang arang memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng memiliki potensial rendah. Jika kedua elektrode itu dihubungkan dengan lampu maka arus listrik akan mengalir. Reaksi kimia pada batu baterai adalah sebagai berikut. Pada larutan elektrolit $\small Zn + 2NH_4Cl \rightarrow Zn^{2+} + 2Cl + 2NH_3 + H_2$ Pada dispolarisator $\small H_2 + 2MnO_2\rightarrow Mn_2O_3 + H_2O$ Setiap batu baterai menghasilkan tegangan 1,5volt. Elemen kering batu baterai banyak digunakan karena tahan lama awet, praktis karena bentuk sesuai kebutuhan, dan tidak membasahi atau AkiAkumulator sering disebut aki. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal Cu berpori. Bagian utama akumulator, yaitu kutup positif anode dari timbal dioksida $PbO_2$,kutub negatif katode dari timbal murni $Pb$,larutan elektrolit dari asam sulfat $H_2SO_4$ kepekatan 30%.Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour AH. Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali. a. Proses Pengosongan Akumulator Pada saat digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni menjadi timbal sulfat $PbSO_4$sekaligus menghasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada akumulator yang dikosongkan adalah sebagai berikut. Pada elektrolit $\small H_2SO_4\rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$ Pada anode $\small PbO_2 + 2H^+ + 2e + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4+2H_2O$ Pada katode $\small Pb + SO_4^{2-}\rightarrow PbSO_4+2e$ Ketika kedua kutub memiliki potensial sama dan arus listrik berhenti ini dikatakan akumulator kosong habis. b. Proses Pengisian Akumulator Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepekatan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu, perlu ditambah air akumulator kembali. Reaksi kimia saat akumulator diisi, yaitu pada elektrolit $\small H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$ pada anode $\small PbSO_4 + SO_4^{2-} + 2H2O\rightarrow PbO_2 + 2H_2SO_4$ pada katode $\small PbSO_4 + 2H^+ \rightarrow Pb + H_2SO_4$ Saat penyetruman terjadiperubahan anode dan katode yang berupa timbal sulfat $PbSO_4$ menjadi timbal dioksida $PbO_2$ dan timbal murni Pb.Dinamo Arus SearahLain halnya dengan elemen di atas, dinamo arus searah berfungsi mengubah energi gerak menjadi energi Arus Searah atau terkenal dengan nama Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan roda sepeda diputar dan dinamo akan berputar sehingga roda akan memutar magnet, biasanya dinamo dapat menghasilkan tegangan 6 sampai 12 Volt dan menghasilkan arus sekitar 450 mA. Panel surya Solar PanelPanel surya adalah alat yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut sel fotovoltaik, photovoltaic dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Prinsip Kerja dan Jenis TransformatorApa itu Transformator? Komponen Transformator 1. Inti2. Lilitan3. Isolasi4. Isolasi Minyak5. Terminal BusingPrinsip Kerja Transformator ​Jenis Transformator1. Transformator Daya2. Transformator Tipe Shell 3. Transformator Tipe Inti 4. Transformator Toroida 5. Autotransformator Listrik adalah salah satu penemuan terbesar dalam sejarah umat manusia yang telah mengubah dunia secara luar biasa. Hari ini, kita mendapat manfaat dari berbagai kemudahan yang dibawa dengan memanfaatkan kekuatan fundamental alam ini dan mentransfernya ke daerah-daerah yang jauh dari jangkauan. Namun, ini tidak selalu terjadi. Selama awal 1800-an, satu-satunya perangkat penghasil arus adalah sel volta, yang menghasilkan arus kecil dengan melarutkan logam dalam asam. Pada tahun 1830, Faraday dan Henry mempercepat penelitian tentang listrik dengan menghubungkannya dengan magnet, yang mengarah pada penemuan induksi elektromagnetik. Penemuan ini merevolusi dunia dengan meletakkan dasar untuk pengembangan generator AC, namun, baru pada tahun 1884 tiga insinyur Hungaria, Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy, dan Miksa Déri ZBD, mematenkan trafo komersial pertama yang memungkinkan listrik ditransmisikan dalam jarak jauh. Apa itu Transformator? Transformator atau yang sering disebut pula trafo adalah perangkat listrik yang menggunakan induksi elektromagnetik untuk mentransfer arus bolak-balik dari satu rangkaian ke rangkaian lainnya. Ini digunakan baik untuk mengubah AC tegangan rendah ke AC tegangan tinggi atau untuk mendapatkan AC tegangan rendah dari AC tegangan tinggi. Komponen Transformator Terlepas dari kenyataan bahwa transformator dapat memiliki berat mulai dari beberapa gram hingga ratusan metrik ton, ada beberapa komponen dasar yang tercantum di bawah ini yang umum dalam konstruksinya. 1. Inti Inti trafo biasanya terbuat dari bahan seperti besi lunak atau CRGO cold-rolled grain-oriented steel, karena memiliki permeabilitas tinggi, dan digunakan untuk memberikan dukungan pada belitan dan jalur terkontrol untuk fluks magnet yang dihasilkan di transformator. Inti biasanya terdiri dari beberapa lembaran atau lapisan laminasi tipis, bukan batang padat. Desain ini membantu dalam menghilangkan dan mengurangi pemanasan. Untuk mengurangi kerugian arus eddy, inti terdiri dari tumpukan laminasi baja silikon tipis yang dipisahkan oleh lapisan pernis tipis. 2. Lilitan Lilitan adalah kabel melingkar di sekitar inti. Sebuah transformator terdiri dari dua lilitan utama primer dan sekunder. Kumparan yang menarik listrik dari sumbernya dikenal sebagai lilitan primer, sedangkan koil yang memasok energi ke beban di ujung inti yang lain dikenal sebagai lilitan sekunder. 3. Isolasi Isolasi adalah salah satu komponen terpenting dari transformator. Isolasi melindungi transformator dari beberapa bahaya listrik. Kerusakan paling serius pada transformator dapat disebabkan oleh kegagalan isolasi. Isolasi diperlukan di beberapa bagian transformator, seperti antara lilitan dan inti, antara lilitan, setiap putaran lilitan, dan semua elemen pembawa arus dan tangki. Isolator harus memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi, kualitas mekanik yang kuat, dan kapasitas untuk menahan suhu tinggi. Dalam transformator, isolasi selulosa biasanya digunakan untuk memenuhi kondisi ini. Mereka mempertahankan muatan listrik ketika transformator dihidupkan, dan dengan demikian, mengisolasi komponen transformator yang ada pada tegangan yang berbeda. Ini juga melayani peran mekanis dengan mendukung belitan dan membantu stabilitas termal transformator dengan membentuk saluran pendingin. 4. Isolasi Minyak Di beberapa transformator, oli transformator terutama melayani tiga tujuan isolasi antara bagian konduktor, pendinginan dengan pembuangan panas yang lebih baik, dan deteksi kesalahan. Isolasi minyak sering digunakan bersama dengan isolasi selulosa padat. Ini digunakan untuk menutupi semua bagian terbuka yang tidak memiliki isolasi padat. Minyak juga menembus kertas dan mengisi lubang udara, sehingga meningkatkan kualitas isolasi kertas. Limbah panas dihamburkan oleh belitan transformator dan harus dihilangkan. Minyak trafo menyerap panas dari belitan dan mengalirkannya ke bagian luar trafo, di mana ia dapat disebarkan ke udara luar. Minyak yang digunakan dalam transformator biasanya diperoleh melalui distilasi fraksional dan pengolahan selanjutnya dari minyak mentah. Ada dua jenis utama minyak trafo berbasis parafin dan minyak trafo berbasis nafta; namun, karena sifatnya yang tahan api dan menyerap kelembaban yang unggul, minyak sintetis seperti minyak silikon menjadi populer. 5. Terminal Busing Biasanya ada dalam transformator tegangan tinggi, terminal busing transformator adalah perangkat isolasi yang memungkinkan konduktor pembawa arus melewati tangki ground transformator tanpa membuat kontak listrik. Mereka biasanya terbuat dari porselen atau ebonit dan terlihat seperti kolom cakram bundar. Medan listrik dihasilkan oleh semua elemen yang memiliki muatan listrik. Ketika konduktor berlistrik mendekati bahan yang diarde dengan potensial bumi, itu dapat menghasilkan garis medan yang sangat kuat, terutama jika garis medan dipaksa untuk melengkung secara tiba-tiba di sekitar material yang diarde. Transformator busing memberikan insulasi yang efektif di sekitar terminal konduksi dan tangki transformator yang di ground. Prinsip Kerja Transformator Prinsip kerja trafo didasarkan pada hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, yang menyatakan bahwa “Gaya gerak listrik di sekitar jalur tertutup sama dengan negatif dari laju perubahan fluks magnet terhadap waktu yang dilingkupi oleh jalur tersebut.” Dalam sebuah transformator , ketika arus dilewatkan melalui kumparan primer, medan magnet terbentuk di sekitarnya. Karena arus bolak-balik, dan kumparan saling berdekatan, medan yang berubah ini meluas ke kumparan sekunder, sehingga menginduksi tegangan di sekunder. Proses ini dikenal sebagai induksi timbal balik, di mana sebuah kumparan kawat secara magnetis menginduksi tegangan ke kumparan lain yang terletak di dekatnya. Selain itu, transformator memperoleh namanya dari fakta bahwa mereka “mengubah” satu tingkat tegangan atau arus ke tingkat yang lain. Transformator dapat mengubah tingkat tegangan dan arus catu daya mereka tanpa mengubah frekuensi atau jumlah daya listrik yang dilewatkan dari satu belitan ke belitan lainnya melalui rangkaian magnetik. Rasio jumlah lilitan sebenarnya dari kawat di setiap kumparan sangat penting dalam menentukan jenis transformator dan tegangan output. Rasio tegangan keluaran terhadap tegangan masukan sama dengan jumlah lilitan antara dua belitan. Tegangan keluaran trafo lebih besar dari tegangan masukan jika lilitan sekunder memiliki lilitan kawat lebih banyak dari lilitan utama. Trafo jenis ini dikenal sebagai “trafo step-up.” Sebaliknya, jika belitan sekunder memiliki belitan yang lebih sedikit daripada belitan primer, tegangan keluarannya lebih rendah. Ini dikenal sebagai “transformator step-down”. Secara matematis, konsep ini dapat dijelaskan sebagai berikut Misalkan ada N1 lilitan pada belitan primer dan N1​ lilitan pada belitan sekunder. Sebuah ggl bolak-balik E1 diterapkan pada kumparan primer, yang menghasilkan arus I1​ di sirkuit primer dan I2​ di sirkuit sekunder. Arus dalam kumparan menghasilkan magnetisasi di seluruh inti dan menetapkan medan magnet yang sesuai di dalam inti. Karena magnetisasi inti, medannya lebih besar dibandingkan dengan medan yang ditimbulkan oleh arus dalam kumparan saja. Ini menghasilkan ggl E2 yang lebih besar pada kumparan sekunder, yang berbanding lurus dengan ggl di kumparan primer. Persamaan yang mewakili hubungan ini diberikan sebagai 1. Transformator Daya Trafo daya adalah salah satu jenis trafo yang paling umum ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Trafo daya, yang mengubah listrik masuk ke tegangan yang lebih tinggi atau lebih rendah untuk tujuan tertentu, adalah komponen kunci dalam suplai tegangan jaringan listrik. Trafo ini menghubungkan tegangan step down dan step up pada jaringan distribusi tanpa ada perubahan frekuensi selama transfer daya. Dalam sistem elektronik, transformator daya menawarkan sejumlah pasokan AC dari berbagai tegangan dan nilai arus yang sesuai dari pasokan listrik publik. 2. Transformator Tipe Shell Trafo tipe shell ditemukan di beberapa perangkat listrik kehidupan sehari-hari, seperti televisi, radio, dll. Trafo ini memiliki bentuk persegi panjang dan terdiri dari tiga komponen utama satu inti dan dua belitan. Gulungan primer dan sekunder dari transformator ini keduanya digulung pada satu cabang inti, menghasilkan silinder kumparan konsentris, yang membedakannya dari transformator lain. Konfigurasi ini menawarkan pengurangan kerugian fluks yang signifikan selama operasi transformator. Trafo semacam ini sering dilaminasi dan tidak termasuk minyak untuk insulasi. 3. Transformator Tipe Inti Transformator tipe inti adalah transformator yang memiliki dua belitan yang digulung secara terpisah pada dua atau tiga kaki inti. Tidak seperti transformator tipe shell, ada celah yang signifikan antara belitan primer dan sekunder dari transformator tipe inti. Laminasi dipotong dalam potongan berbentuk L, dan ditumpuk secara bergantian untuk menghilangkan keengganan yang tinggi pada sambungan di mana laminasi disatukan satu sama lain. Untuk membatasi fluks bocor, belitan primer dan sekunder disisipkan, dengan setengah dari masing-masing belitan disusun berdampingan atau konsentris pada kaki inti. Gulungan primer dan sekunder dipisahkan pada tungkai inti untuk kemudahan penggunaan. Antara inti dan belitan bawah, terdapat lapisan insulasi yang melindungi transformator dari korsleting. Trafo tipe inti membutuhkan lebih banyak konduktor tembaga daripada trafo tipe shell karena belitan diposisikan pada tungkai atau kaki yang terpisah di trafo tipe inti. 4. Transformator Toroida Trafo toroidal digunakan dalam perangkat elektronik atau listrik di mana ruang adalah hal sangat penting. Trafo toroidal adalah trafo daya dengan inti toroidal di mana kumparan primer dan sekunder dililit. Seperti namanya, mereka terlihat seperti komponen listrik berbentuk donat. Ketika arus mengalir melalui kumparan primer, itu menyebabkan gaya gerak listrik EMF pada gulungan sekunder, yang mentransfer daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Struktur khas transformator toroidal memungkinkan kumparan yang lebih pendek, yang mengurangi kerugian resistif dan belitan serta meningkatkan efisiensi secara keseluruhan. Trafo daya toroidal sangat cocok untuk peralatan dan perangkat medis vital, karena efisiensi luar biasa sangat penting dalam sistem medis yang memerlukan arus bocor rendah, pengoperasian tanpa suara, dan keandalan jangka panjang. Karena trafo ini kecil dan ringan, mereka dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam instrumen medis di mana ruang dan berat merupakan faktor desain yang penting. 5. Autotransformator Sebagian besar digunakan dalam rentang tegangan rendah, autotransformator adalah jenis transformator yang hanya berisi satu belitan. Awalan “otomatis” mengacu pada kumparan tunggal yang berfungsi secara independen Yunani untuk “diri”, daripada sistem mekanis apa pun. Autotransformator mirip dengan transformator dua-belitan, tetapi gulungan primer dan sekunder tidak terhubung dengan cara yang sama. Autotransformator bekerja dengan prinsip yang sama seperti dua transformator berliku. Ia bekerja pada premis Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik, yang menyatakan bahwa setiap kali medan magnet dan konduktor dipindahkan lebih dekat bersama-sama, ggl diinduksi dalam konduktor. Ini adalah transformator dengan beberapa putaran umum antara kumparan primer dan sekunder. “Bagian Umum” mengacu pada bagian belitan yang dibagi oleh belitan primer dan sekunder. “Bagian Seri” mengacu pada bagian belitan yang tidak dibagi oleh primer dan sekunder. Dua terminal terhubung ke tegangan primer. Tegangan sekunder dihasilkan oleh dua terminal, salah satunya sering dibagi dengan terminal tegangan primer. Sel volta adalah sel elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi redoks secara spontan. Dalam menghasilkan arus listrik, sel volta memiliki prinsip kerja, aliran transfer elektron dari reaksi oksidasi di anode ke reaksi reduksi di katode melalui rangkaian luar. Sel volta disebut juga dengan sel galvani. Untuk mengetahui lebih jelas tentang sel volta, berikut ini akan dijelaskan secara lengkap tentang pengertian sel volta, prinsip kerja sel volta, bagian-bagian sel volta, dengan pembahasan terlengkap. Baca Juga Benzena dan turunannya serta Penjelasannya Sel volta adalah sel elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi redoks secara spontan. Sel volta atau sel galvani merupakan gagasan yang lahir dari seorang ilmuwan berkebangsaan Italia yaitu Alessandro Giuseppe Volta 1745-1827 dan Lugini Galvani 1737-1798. Disebut sel galvani karena kata Galvani berasal dari Lugini Galvani yang menemukan fenomena adanya sifat listrik pada tulang. Sedangkan disebut sel volta karena kata Volta berasal dari Alessandro Giuseppe Volta yang melakukan percobaan dan menyatakan bahwa kontak dua logam yang berbeda dapat menimbulkan listrik. Pernyataan dari Alessandro Giuseppe Volta membantah pernyataan dari Luigi Galvani yang sekaligus menjelaskan lebih lanjut mengenai fenomena tersebut. Sel volta terdiri dari 4 bagian, yaitu Voltmeter, Jembatan Garam, Anoda, dan Katoda. VoltmeterVoltmeter berfungsi untuk menentukan besarnya potensial pistrik atau tegangan listrik yang dihasilkan. Jembatan garam salt bridgeJembatan garam salt bridge berfungsi menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan. Jembatan garam terdiri dari senyawaNa2SO4. Anoda Elektroda NegatifAnoda merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi pelepasan elektron. Pada gambar dibawah anoda yang digunakan adalah Zn seng. Katoda Elektroda Positif Katoda merupakan tempat terjadinya reaksi reduksi penangkapan elektron. Pada gambar dibawah katoda yang digunakan adalah Cu tembaga. Berdasarkan gambar tersebut, reaksi kimia yang terjadi pada sel volta adalah Anoda Zn → Zn2+ + 2e¯Katoda Cu2+ + 2e¯ → Cu Pada sel volta terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik yang disebut dengan reaksi spontan atau reaksi redoks Reduksi-Oksidasi. Syarat terjadinya reaksi spontan yaitu Nilai Potensial Elektroda Standar E° pada Voltmeter harus bernilai positif. Namun, jila nilai Potensial Elektroda Standar E°pada Voltmeter bernilai negatif maka tidak terjadi reaksi spontan. Baca Juga Larutan Penyangga dan Penjelasannya Prinsip Kerja Sel Volta Prinsip kerja sel volta yaitu, jika logam Zn dimasukkan dalam larutan yang mengandung ion Zn2+ dan logam Cu dimasukkan ke dalam larutan Cu2+, maka atom-atom logam Zn akan teroksidasi melepaskan 2 elektron dan larut dalam larutan tersebut hal ini karena larutan tersebut lebih reaktif dibandingkan dengan atom Cu. Elektron-elektron yang dibebaskan oleh logam Zn akan melewati kawat dan masuk ke arah logam Cu dan tereduksi ion Cu2+ sehingga jumlah Cu2+ akan berkurang dalam larutan. Elektroda atau kawat akan mengalirkan arus listrik elektron masuk dan keluar dari suatu larutan sehingga muncul tegangan listrik yang dapat dilihat dari Volmeter. Secara umum, Reaksi spontan pada sel Volta adalah sebagai berikut Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Baca Juga Fermentasi dan Penjelasannya Bagian-bagian Sel Volta Sel volta dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sel volta primer, sel volta sekunder, dan sel bahan bakar. Berikut penjelasannya. 1. Sel Volta Primer Sel volta primer adalah komponen baterai atau disebut juga dengan sel Lenchance. Sel volta primer memiliki baterai dengan daya yang langsung habis jika selesai dipakai dan kompone baterai tidak dapat diisi ulang. Baterai tersebut dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu sel kering seng-sarbon, baterai merkuri dan baterai perak oksida. Sel Kering Sel-Karbon Sel kering seng-sarbon terdiri dari silinder zink yang berisi pasta campuran batu kawi MnO2, Salmiak NH4Cl, karbon C, dan sedikit air. Bagian anoda baterai ini adalah logam seng Zn, sedangkan bagian katodanya adalah grafit yang dicelupkan di tengah-tengah pasta. Baterai sel kering seng-sarbon biasanya dipakai pada alat elektronika seperti senter, radio, lampu, jam, dan lainnya. Persamaan redoks dari baterai sel kering seng-sarbon adalah sebagai berikut Zns → Zn2+ aq + 2e¯ anoda 2Mn02s + 2NH4+ aq2e¯ → Mn203s + H20I katoda Baterai Perak Oksida Baterap perak oksida memiliki komponen yang sangat tipis. Anoda baterai perak oksida adalah seng Zn, katoda nya adalah perak oksida Ag20. Baterai perak oksida memiliki ketegangan 1,5V. Baterai perak oksida biasanya digunakan pada beberapa komponen alat seperti pada kamera, jam, dan kalkulator elektronik. Reaksi yang terjadi pada baterai perak oksida adalah sebagai berikut Zns + 20H¯aq → Zn0H2s + 2e¯ anoda Ag20s + H20 + 2e¯ → 2Ags + 20¯H aq katoda Baca Juga Kimia Organik dan Penjelasannya 2. Sel Volta Sekunder Sel volta sekunder adalah komponen sel volta yang daya nya dapat di isi ulang. Contohnya Aki timbal, baterai lithium dan sel perang seng. Berikut penjelasannya Aki timbal Aki timbal merupakan baterai yang digunakan pada kendaraan bermotor. Komponen aki terdiri dari PbO2 sebagai katoda dan Pb timah hitam sebagai anoda. Kedua komponen tersebut dicelupkan pada larutan asam sulfat H2SO4, dan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut Pbs + SO42¯aq → PbSO4s + 2e¯ anoda PbO2s + 4H+aq + SO42¯aq + 2e¯ → PbSO4s + 2H2O katoda Pengisian daya pada aki dilakukan dengan menghubungkan elektroda timbal ke kutub negatif sumber arus sehingga Pb2SO4 yang terdapat pada elektrolda timbal di reduksi. Berikut ini reaksi yang terjadi pada aki PbSO4s + H+aq+2e¯ → Pbs + HSO4¯aq elektrode Pb sebagai katoda PbSO4s + 2H2OI → PbO2s + HSO4¯aq + 3H+aq + 2e¯ elektrode Pb02 sebagai anoda Baterai Litium Baterai litium merupakan sumber bahan energi untuk mobil listrik. Mobil listrik merupakan mobil dengan sumber tenaga tidak menggunakan bensin namun menggunakan baterai litium yang dapat diisi ulang, karena itulah mobil listrik lebih ramah lingkungan dan lebih irit. Baterai litium memiliki komponen anoda yaitu litium dan katoda adalah MnO2. Baterai litium menghasilkan arus listrik yang lebih besar dan memiliki daya tahan lebih lama. Reaksi yang terjadi pada baterai litium adalah sebagai berikut Li Li+ pelarut non-air K0H pasta MnO2, MnOH3,C Sel Perak Seng Pada sel perak seng memiliki komponen anodanya adalah seng Zn dan katodanya adalah perak Ag. Anoda dan katoda pada komponen ini dihubungkan dengan larutan KOH. Komponen tersebut lebih ringan dibandingkan aki timbal dan memiliki daya yang lebih besar sehingga baterai ini digunakan pada kendaraan di arena balap seperti mobil Formula 1 agar memiliki kecepatan yang lebih besar. Baca Juga Hidrokarbon dan Penjelasannya 3. Sel Bahan Bakar Sel bahan bakar menggunakan campuran bahan bakar sebagai sumber energinya. Sel bahan bakar memiliki sumber bahan bakar seperti campuran Hidrogen H2 dengan Oksigen O2 atau campuran gas alam dengan oksigen. Komponen katoda dari sel bahan bakar adalah gas oksigen dan anodanya adalah gas hidrogen. Sel bahan bakar biasanya digunakan pada pesawat untuk menjelajah luar angkasa seperti pesawat ulang-alik, pesawat challenger, dan pesawat columbia. Reaksi kimia pada sel bahan bakar adalah sebagai berikut Katoda menghasilkan ion OH¯ O2g + 2H2OI + 4e¯→ 4OH¯ aq Anoda dari katode berreaksi dengan gas H2 H2g + 2OH¯aq → 2H2OI + 2e¯ Reaksi sel yang terjadi adalah O2g + 2H2g → 2H2OI Baca Juga Larutan ELektrolit dan Non Elektrolit Serta Penjelasannya Demikian artikel mengenai Sel Volta dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam. irhaaa1 Elemen adalah suatu sumber arus listrik yang dihasilkan dari reaksi kimia. Pada dasarnya elemen dapat dibedakan menjadi dua, yaitu 1. Elemen Primer, yaitu Elemen yang ketika energinya telah habis digunakan tidak dapat diisi ulang. Contohnya Elemen Volta, Elemen Leclance, Elemen Daniel, Baterai Elemen kering2. Elemen Sekunder, yaitu Elemen yang ketika energinya telah habis digunakan masih dapat diisi ulang. Contohnya Akumulator Aki, Baterai Nikel Cadmium Ni-Cd, Nikel Metal Hidrat Ni-MH, Baterai Lithium Ion.

prinsip kerja elemen listrik primer dan sekunder