Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Apa itu teknik elektro dan elektronik?
Teknik elektro dan elektronik adalah studi dan penerapan listrik, elektronik dan elektromagnetisme.
Teknik Elektro adalah bidang teknik yang lebih luas. Elemen elektronik dari subjek ini dikhususkan untuk sirkuit, perangkat dan sistem.
Dipraktikkan sejak tahun 1800-an, jurusan ini berada di garis depan teknologi baru di beberapa industri. Pikirkan tentang transportasi, perawatan kesehatan, konstruksi dan robotika.
Gelar teknik elektro dan elektronik apa yang dapat Anda pelajari?
Teknik Elektro dan Elektronik BEng/MEng
Gelar sarjana yang umum di bidang subjek ini adalah:
Gelar-gelar ini biasanya diberikan dengan gelar BEng atau MEng. BEng (Bachelor of Engineering) biasanya merupakan program tiga tahun. MEng (Master of Engineering) biasanya berlangsung selama empat tahun.
Pilihan lainnya
Jurusan Electronic Engineering dapat dikombinasikan dengan jurusan-jurusan lain. Gelar kehormatan bersama memungkinkan Anda mempelajari elektronik bersama disiplin ilmu lain. Beberapa contohnya adalah:
Universitas sering menawarkan gelar yang mencakup tahun dasar yang terintegrasi. Penempatan industri dan pilihan tahun di luar negeri juga tersedia.
Apa yang Anda perlukan untuk masuk ke gelar sarjana teknik elektro dan elektronik?
Harus memiliki
Persyaratan masuk untuk gelar Teknik Elektro & Elektronik berkisar antara 88-160 poin UCAS. Ini bisa termasuk:
Baik untuk dimiliki
Topik apa saja yang tercakup dalam gelar teknik elektro dan elektronik?
Modul-modul yang umum untuk mata kuliah dalam subjek ini meliputi:
Bagaimana Anda akan dinilai?
Penilaian dapat dilakukan dengan campuran dari yang berikut ini, dan akan bervariasi dari satu modul ke modul lainnya:
Mengapa belajar teknik elektro dan elektronik?
Kamu mungkin ingin mempelajari bidang studi ini jika kamu menyukai matematika dan sains. Kamu mungkin tertarik dengan energi dan gadget elektronik. Atau kamu ingin merancang dan menciptakan sesuatu yang bermanfaat bagi orang lain. Apapun alasannya, kamu akan mengembangkan keterampilan yang sangat dicari dan dapat membuat perbedaan dalam masyarakat.
Keahlian khusus untuk karier:
Keterampilan yang dapat ditransfer:
Akreditasi profesional:
Apakah beasiswa dan beasiswa tersedia untuk mahasiswa yang mempelajari gelar Teknik Elektro dan Elektronik?
Beberapa universitas menawarkan beasiswa, beasiswa, atau hibah khusus kepada mahasiswa untuk mendorong akses. Ada baiknya untuk melihat apakah Anda memenuhi syarat, bagaimana cara mendaftar dan apa saja yang tercakup, misalnya, materi, biaya kuliah dan / atau biaya hidup.
Apa yang akan diperoleh lulusan Teknik Elektro & Elektronik?
Pekerjaan apa yang bisa Anda dapatkan sebagai lulusan Teknik Elektro & Elektronik?
Dengan pesatnya perkembangan sektor teknologi, permintaan akan lulusan di bidang ini sangat tinggi.
Area pekerjaan meliputi kedirgantaraan, penyiaran, kontrol, dan teknik listrik, elektronik dan jaringan. Keahlianmu akan berguna di banyak bidang.
Peran yang mungkin termasuk:
Apa saja peluang pascasarjana?
Jika Anda memiliki gelar sarjana di bidang Teknik Elektro & Elektronik atau bidang terkait, Anda dapat mengambil gelar pascasarjana untuk spesialisasi. Contoh gelar master dan penelitian yang diajarkan di tingkat pascasarjana meliputi:
Mata kuliah yang mirip dengan Teknik Elektro dan Elektronik
Jika Anda tertarik dengan teknik atau sistem kelistrikan, Anda dapat mempertimbangkan:
Disadur dari: https://www.thecompleteuniversityguide.co.uk/
Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Melalui Kebijakan Energi Nasional (KEN), paradigma sumber energi berubah. Energi dianggap bukan lagi sekadar komoditas, melainkan modal pembangunan. Dengan demikian, pengelolaan sumber energi pada masa depan akan berpengaruh terhadap pembangunan nasional.
Di satu sisi, sektor energi juga disorot karena tingginya emisi gas rumah kaca (GRK) yang dihasilkan. Musababnya, porsi energi fosil masih mendominasi bauran energi nasional di Indonesia.
Menurut Handbook of Energy and Economic Statistics of Indonesia 2022 yang dirilis Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), 87,7 persen bauran energi nasional di “Bumi Pertiwi” berasal dari energi fosil.
Sebagai salah satu peratifikasi Perjanjian Paris, Indonesia merespons upaya pengurangan emisi GRK dengan meluncurkan enhanced National Determined Contribution (NDC) yakni mengurangi emisi 31,89 persen dengan upaya sendiri dan 43,2 persen dengan bantuan internasional.
Selain itu, pemerintah juga menargetkan pencapaian net zero emission (NZE) pada 2060. NZE adalah jumlah emisi GRK yang dikeluarkan sama atau lebih sedikit daripada yang diserap. Baik dalam NZE dan NDC, energi menjadi salah sektor dengan target pengurangan emisi GRK paling banyak dibandingkan yang lainnya.
Dengan adanya perubahan paradigma sekaligus mencapai target NZE dan NDC, transisi dari energi fosil ke energi terbarukan yang rendah emisi mutlak dilakukan. Pengurangan energi fosil perlu seiring sejalan dengan pengembangan energi terbarukan supaya kebutuhan energi dan pertumbuhan perekonomian Indonesia tidak terganggu.
Panas bumi, baseload ketenagalistrikan
Dari berbagai macam jenis energi terbarukan, panas bumi menjadi salah satu sumber energi terbarukan yang menjadi prioritas untuk dikembangkan di Indonesia.
Direktur Panas Bumi Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (Ditjen EBTKE) Kementerian ESDM Harris Yahya mengatakan, energi panas bumi bisa menjadi tulang punggung ketenagalistrikan di Indonesia. Sejauh ini, ketenagalistrikan di Indonesia masih mengandalkan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batu bara. Dari sekitar 70.000 megawatt (MW) pembangkit listrik di Indonesia, lebih dari 60 persennya adalah PLTU batu bara.
Masih dominannya PLTU batu bara dalam pembangkit listrik tak lepas dari keandalan dan perannya sebagai baseload atau beban listrik dasar. Baseload sangatlah penting untuk menopang permintaan minimum yang harus dipenuhi selama 24 jam.
“Kalau itu (PLTU batu bara) dikurangi, penggantinya harus memegang peranan itu. Dari situlah maka kita memerlukan pembangkit pengganti batu bara yang sifatnya kurang lebih sama,” kata Harris saat diwawancari Kompas.com, Selasa (22/8/2023).
Harris menuturkan, pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) sebagai energi terbarukan yang tidak menghasilkan emisi GRK dapat dijadikan salah satu baseload pengganti PLTU batu bara.
PLTP dapat beroperasi sepanjang tahun. Availability factor atau faktor ketersediaan energi panas bumi sepanjang tahun bisa mencapai 95 persen.
Selain itu, operasional PLTP tidak terpengaruh oleh cuaca dan bisa memproduksi listrik secara stabil sehingga cocok dijadikan pembangkit yang memikul beban dasar.
“(PLTP) tidak membutuhkan luasan lahan yang besar jadi kita bisa mengefektifkan penggunaan lahan, tapi produksinya cukup besar. Selain itu, (PLTP) juga tidak terpengaruh oleh kondisi keekonomian, dalam arti fluktuasi harga bahan bakar tidak memengaruhi produktivitas panas bumi,” papar Harris.
Harris berujar, selain PLTP, ada juga sumber energi terbarukan lain seperti pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dan pembangkit listrik tenaga biomassa (PLTBm) sebagai opsi baseload. Akan tetapi, operasional PLTA sangat tergantung pada ketersediaan air dan cuaca. Sedangkan PLTBm sangat bergantung pada keberlanjutan bahan bakar.
Meski demikian, opsi kombinasi antar-pembangkit listrik terbarukan menjadi suatu keniscayaan pada masa depan mengingat kebutuhan energi akan terus meningkat.
Terbarukan
PLTP merupakan salah satu bentuk energi terbarukan karena memanfaatkan uap air dari sumber panas bumi untuk memutar turbin. Turbin yang berputar menggerakkan generator sehingga menghasilkan listrik.
Untuk bisa mendapatkan uap air tersebut, terlebih dulu harus mengebor sumur produksi di lokasi yang memiliki potensi energi panas bumi. Harris mengatakan, sumur produksi tersebut dibor dengan kedalaman antara 1.000 meter hingga 1.500 meter di bawah tanah. Dengan kedalaman itu, sumur produksi tersebut tidak menganggu sumber air untuk masyarakat yang biasanya ada pada kedalaman tak sampai 100 meter.
Setelah digunakan untuk memutar turbin, uap air ini tidak langsung dibuang begitu saja, tapi dimasukkan lagi ke dalam bumi melalui sumur reinjeksi. Fungsi dialirkannya kembali ke dalam bumi setelah digunakan adalah untuk menjaga keseimbangan uap air sehingga sistem panas bumi terus berkelanjutan.
“Uap air juga disirkulasikan. Kalau tidak disirkualiskan, dia akan mati dan kehilangan uap sehingga itu akan dijaga, dan air permukaan tidak terganggu,” ucap Harris.
Potensi panas bumi di Indonesia
Sampai saat ini, potensi panas bumi yang bisa diubah menjadi energi listrik di seluruh Indonesia mencapai 23.060 megawatt (MW). Potensi tersebut mencakup berbagai jenis mulai dari cadangan, spekulatif, hingga hipotetik. Dari total tersebut, potensi panas bumi yang secara keekonomian bisa dibangkitkan menjadi energi listrik sekitar 18.000 MW hingga 20.000 MW.
Harris menyampaikan, besaran tersebut membuat Indonesia menjadi negara kedua di dunia yang memiliki potensi panas bumi terbesar, tepat di bawah Amerika Serikat (AS). Akan tetapi, sejauh ini kapasitas terpasang PLTP di Indonesia baru mencapai 2.378 MW atau sekitar 10 persen dari total potensinya.
Harris mengungkapkan, hingga saat ini terdapat 361 titik potensi panas bumi yang terbagi ke dalam 63 Wilayah Kerja Panas Bumi (WKP). Dari ke-63 WKP tersebut, 16 WKP sudah berproduksi, lima WKP masuk tahap eksploitasi, 19 WKP tahap eksplorasi, dan 23 WKP masih dilelangkan.
Pemerintah menargetkan penambahan kapasitas terpasang PLTP sebesar 3.000 MW hingga tahun 2030. Diharapkan, pada akhir 2030 sudah ada sekitar 5.000 MW kapasitas terpasang PLTP di Indonesia. Dengan demikian, Indonesia bisa menyalip AS sebagai negara dengan kapasitas terpasang PLTP terbanyak di dunia.
“Mudah-mudahan kapasitasnya sudah 5.000-an MW. Ini tentu bisa mengalahkan AS. Kami harapkan seperti itu agar emisi dari pembangkit bisa berkurang,” cetus Harris.
PLTP di Indonesia
Hingga 2021, ada 17 PLTP yang tersebar dan beroperasi aktif di Indonesia menurut Handbook of Energy & Economic Statistics of Indonesia 2022. Berikut daftarnya:
Meski baru dimanfaatkan 10 persen dari total potensinya, kapasitas terpasang PLTP di Indonesia adalah yang terbanyak nomor dua di dunia, di belakang AS.
Besarnya potensi PLTP di Indonesia tersebut tak lepas dari letak geografis Indonesia yang memiliki gugusan gunung berapi bagian dari Cincin Api Pasifik alias Ring Of Fire. Cincin Api Pasifik membentang sejauh 40.000 kilometer dengan jalur menyerupai tapal kuda dari Pesisir Pasifik Amerika Selatan, Pesisir Pasifik Amerika Utara, Semenanjung Kamchatka Rusia, Jepang, Filipina, Indonesia, beberapa kepulauan di Samudra Pasifik bagian barat, dan Selandia Baru.
Harris menyampaikan, memang tidak semua negara memiliki potensi panas bumi. Sehingga, potensi panas bumi yang besar di Indonesia perlu dimanfaatkan secara maksimal.
Perlu dukungan
Sementara itu, Direktur Eksekutif Institute for Essential Services Reform (IESR) Fabby Tumiwa mengatakan, pengembangan panas bumi membutuhkan regulasi dan dukungan yang kuat dari pemangku kebijakan. Hal tersebut tak terlepas dari tingginya nilai investasi PLTP, termasuk pada tahap ekslporasi dan eksploitasi.
Pada tahap eksplorasi saja, biaya yang dibutuhkan untuk mengebor satu sumur berkisar antara 3 juta dollar AS sampai 5 juta dollar AS atau ekuivalen Rp 45,7 miliar-Rp 76,3 miliar.
Akan tetapi, Fabby menyampaikan, rata-rata kesuksesan atau success rate pengeboran sumur panas bumi di Indonesia cukup tinggi yaitu 30 persen sampai 40 persen. “(hitung-hitungan) kasarnya, mengebor tiga atau empat sumur mendapat (keberhasilan) satu (sumur panas bumi produksi) yang cadangannya bagus,” tutur Fabby saat dihubungi Kompas.com, Selasa (15/8/2023).
Dengan success rate tersebut, ditambah biaya pengeboran, untuk melakukan eksplorasi hingga didapatkan satu sumur produksi biaya yang dibutuhkan antara 12 juta dollar AS (Rp 183 miliar) hingga 20 juta dollar AS (Rp 305 miliar).
“Itu (eksplorasi minyak bumi) memang membutuhkan tingkat kajian geologi yang harus benar-benar mumpuni,” ucap Fabby. Selain eksplorasi, risiko lain yang ditanggung oleh pengembang PLTP adalah pasar. Idealnya, ketika proses eksplorasi dilakukan dan mendapat sumur produksi, harus cepat-cepat dimanfaatkan untuk pembangkitan listrik.
“Kalau setelah mengebor ketemu, itu idealnya langsung dikembangkan dalam dua sampai lima tahun ke depan. Kalau enggak segera dikembangan, nanti sia-sia investasinya,” tegas Fabby.
Dia juga menyoroti pasar Indonesia hanya ada satu pembeli tunggal alias single buyer yang membeli listrik dari perusahaan pembangkitan listrik, yaitu PLN. Sehingga, pengembang akan sangat bergantung pada keputusan ataupun rencana PLN dalam membeli listrik dari pembangkit, termasuk PLTP.
Menurut Fabby, salah satu upaya yang bisa dipertimbangkan untuk mengatasi single buyer adalah dengan memperluas pasar. Contohnya adalah menyalurkan listrik dari PLTP langsung ke kawasan industri. Dengan demikian, pasar untuk listrik PLTP bisa semakin luas dan industri mendapatkan energi bersih, menjadikannya nilai tambah bagi produknya.
Menjaga hutan
Selain tidak menghasilkan emisi, secara tidak langsung kehadiran PLTP sejatinya menjaga luas tutupan hutan di lokasinya beroperasi. Fabby memaparkan, sumur produksi PLTP membutuhkan air yang cukup untuk menghasilkan uap. Sehingga, ketersediaan air di dalam sumur produksi harus terus dirawat agar suplainya tetap stabil dan dalam keadaan yang baik.
Upaya merawat ketersediaan air di dalam sumur produksi tak lain dan tak bukan adalah dengan menjaga pepohonan di dalam hutan. Bila hutannya terlindungi, secara otomatis kelestarian air di dalam sumur produksi PLTP juga terjaga.
“Semakin bagus tutupan hutannya, semakin banyak airnya. Kualitas sumurnya juga semakin bagus. Mau enggak mau harus menjaga hutan, menanam pohon, karena pengaruhnya ke produktivitas pembangkit,” kata Fabby.
“Kalau kita lihat di lokasi PLTP, kawasan sekitarnya pasti hijau. Karena kalau mereka tidak bisa menjaga hutan sekitarnya akan memengaruhi luaran (sumurnya),” sambungnya.
Fabby mengakui, pada awal-awal pembangunan memang perlu membuka lahan terlebih dulu, baik untuk eksplorasi maupun eksploitasi karena melibatkan pembangunan infrastruktur dan alat berat.
“Ketika pembangkitnya sudah jadi, PLTP ini harus memastikan hutannya tetap ada, atau malah lebih tinggi (luasan tutupan hutannya),” tuntas Fabby.
Tekan emisi
Bila dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batu bara, kehadiran PLTP dapat mengganti suplai listrik tanpa menghasilkan emisi karbon.
Direktur Operasi & HSSE PT Geo Dipa Energi Rio Supriadinata Marza mengatakan, salah satu PLTP yang dioperasikan perusahaan adalah PLTP Dieng. PLTP Dieng memiliki kapasitas terpasang 70 MW yang terdiri atas Dieng Unit 1 dengan 60 WM dan Dieng Small Scale dengan 10 MW. Total produksi listrik dari Dieng Unit 1 rata-rata dalam setahun adalah 350 gigawatt jam (GWh).
Jika produksi listrik 1 megawatt jam (MWh) PLTP dapat mereduksi 1 ton karbon dioksida. Bila dibandingkan PLTU batu bara, maka jumlah emisi karbon yang bisa direduksi adalah 350.000 ton per tahun.
Sumber: https://lestari.kompas.com/
Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Profesi di bidang teknik ketenagalistrikan ada bermacam-macam. Peran mereka antara lain adalah merancang, memasang, dan menginspeksi instalasi listrik.
Bidang tersebut berperan juga untuk mengembangkan perangkat yang terkait dengan komponen elektronika. Kemampuan yang baik dibutuhkan oleh profesi ini karena harus memperhatikan keamanan, dan ketepatan dalam bekerja.
Mengenal profesi di bidang teknik ketenagalistrikan
Ilustrasi Profesi di bidang teknik ketenagalistrikan. Sumber: Pexels/Blaz Erzetic
Listrik sudah tidak asing lagi di zaman saat ini. Setiap kebutuhan dan pekerjaan manusia hampir semua membutuhkannya. Oleh sebab itu, profesi di bidang teknik ketenagalistrikan sangat dibutuhkan hingga saat ini.
Pada pendidikan tingkat SMK, terdapat program keahlian teknik ketenagalistrikan. Kemampuan teori dan latihan digunakan untuk melatih peserta didik agar siap kerja.
Secara teori, sebaiknya mengenal tentang listrik terlebih dahulu. Menurut buku Dasar Teknik Listrik, Hantje Ponto (2018), listrik adalah suatu fenomena fisika yang berhubungan dengan muatan listrik yang ada pada suatu material (bahan).
Berikut beberapa profesi di bidang teknik ketenagalistrikan yang harus diketahui.
Profesi control engineer bertugas dalam pengerjaan proyek yang berkaitan dengan sistem kendali. Tujuannya untuk menghasilkan output sesuai keinginan.
2. Teknisi Listrik
Profesi ini bertanggung jawab pada urusan kelistrikan di suatu perusahaan. Teknisi listrik diwajibkan memiliki kemampuan dalam memperbaiki masalah kelistrikan dari mesin produksi atau peralatan lainnya yang ada demi kelancaran operasional perusahaan.
3. Operator Produksi
Perusahaan industri membutuhkan profesi di bidang teknik ketenagalistrikan sebagai operator produksi. Pekerjaannya berkaitan dengan kegiatan produksi setiap hari yang berkaitan dengan mesin produksi.
4. Teknisi Service
Peranan teknisi service adalah memperbaiki bermacam perangkat elektronik. Mulai dari AC, mesin cuci, televisi, dan lain sebagainya. Profesi ini dapat dijadikan salah satu bidang usaha juga.
5. Teknisi Fire Alarm
Profesi ini berkaitan dengan perawatan dan perbaikan sistem fire alarm dan hydran. Umumnya tugas yang dilakukan dalam pekerjaan ini meliputi penanganan trouble shooting pada fire alarm dan hydrant
Itulah beberapa profesi di bidang teknik ketenagalistrikan yang dapat menjadi referensi untuk para lulusan teknik listrik. Profesi ini membutuhkan kemampuan khusus yang berkaitan dengan keamanan ketika berhubungan dengan arus listrik. (DVA)
Sumber: https://kumparan.com/
Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Visi
Menjadi penyelenggara pendidikan tinggi yang unggul pada riset terapan dibidang Teknologi, Ekonomi dan Kebijakan energi serta ketenagalistrikan.
Misi
Konsentrasi S2 Teknik Elektro
Teknik Ketenagalistrikan
Konsentrasi ini menyiapkan lulusan yang memiliki kemampuan sebagai berikut:
Ekonomi dan bisnis ketenagalistrikan
Konsentrasi ini menyiapkan lulusan yang memiliki kemampuan sebagai berikut:
Energi terbarukan dan sistem jaringan cerdas
Konsentrasi ini menyiapkan lulusan yang memiliki kemampuan sebagai berikut:
Syarat kelas pasca sarjana:
Sumber: https://infopmb.itpln.ac.id/
Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik. Pada peralatan elektronik, voltmeter digunakan sebagai pengawasan nilai tegangan kerja. Voltmeter tersusun atas beberapa bagian yaitu terminal positif dan negatif, batas ukur, setup pengatur fungsi, jarum penunjuk serta skala tinggi dan skala rendah.
Prinsip kerja
Pada rangkaian listrik, voltmeter merupakan suatu alat untuk mengukur besar tegangan listrik. Pergerakan jarum penunjuk pada voltmeter terjadi karena adanya gaya magnet yang timbul sebagai hasil interaksi antara medan magnet dan kuat arus listrik. Simpangan yang dihasilkan oleh pergerakan jarum sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir. Arus listrik yang terukur merupakan arus listrik yang melalui kumparan yang diletakkan di antara medan magnet. Peningkatan arus berarti peningkatan simpangan pergerakan jarum sehingga akan menunjuk ke nilai pengukuran tegangan yang lebih besar. Voltmeter dipasang secara paralel dengan komponen yang akan diukur dalam rangkaian listrik.
Komponen
Voltmeter analog (dengan jarum)
Bagian-bagian penyusunnya terdiri dari tiga buah lempengen tembaga. Letak tembaga berada di dalam sebuah bakelit pada lempengan dalam yang dirangkai dalam tabung kaca atau plastik. Ukuran tabung kaca umumnya sekitar 15 cm dengan diameter 10 cm. Lempengen luar berfungsi sebagai anoda dan lempengen yang terletak di tengah berfungsi sebagai katoda. Voltmeter dibuat dengan memiliki galvanometer dan hambatan yang dirangkai seri sebagai faktor pengali. Hambatan seri meningkatkan batas ukur voltmeter hingga beberapa kali lipat.
Batas ukur
Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik dalam besaran dan satuan tertentu. Batas ukur dalam voltmeter dinyatakan dalam milivolt (mV), voltmeter (V), mikrovolt, atau kilovolt (kV). Batas ukur merupakan nilai maksimum tegangan yang mampu diukur oleh sebuah voltmeter. Pengukuran tegangan listrik yang melebihi nilai maksimum dari batas ukur voltmeter akan mengakibatkan terjadinya kerusakan komponen voltmeter. Batas ukur dari voltmeter dapat diperbesar hingga beberapa kali lipat dengan menggunakan faktor pengali.
Voltmeter yang menggunakan prinsip kumparan putar memiliki koil yang terhubung secara seri dengan resistansi yang tinggi. Pada voltmeter arus searah, tahanan pengali dipasang secara seri dengan kumparan putar magnet permanen yang berfungsi sebagai faktor pengali. Tahanan pengali mengubah gerakan kumparan menjadi sebuah voltmeter arus searah. Pada tahanan pengali, arus dibatasi ke alat ukur agar tidak melebihi arus skala penuh. Pengukuran tegangan pada arus searah hanya dilakukan pada beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian arus searah. Voltmeter dihubungkan secara paralel terhadap sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian. Penetapan polaritas membuat terminal-termianal pada voltmeter diberi tanda positif dan negatif. Perbesaran batas ukur dilakukan dengan menentukan nilai tahanan pengali melalui faktor tegangan rentang maksimum (V), arus defleksi (Im), tahanan dalam (Rm), dan tahanan pengali. (Rs), dengan rumus: V= Im (Rs+Rm).
Pada voltmeter dengan batas ukur sampai 500 Volt, tahanan pengali dipasang di bagian dalam voltmeter. Pada tegangan yang lebih tinggi, tahanan pengali dipasang pada sepasang probe kutub di bagian luar voltmeter. Tujuan pemasangan luar ialah untuk mencegah terjadinya panas berlebihan di bagian dalam voltmeter. Penambahan sejumlah pengali beserta sebuah sakelar pemilih, membuat voltmeter mampu digunakan pada sejumlah nilai tegangan.
Jenis
Voltmeter digital adalah voltmeter yang menunjukkan hasil pengukuran tegangan listrik secara digital. Prinsip kerjanya adalah mengubah tegangan masukan analog menjadi digital. Volmeter digital menggunakan pengubah analog-ke-digital. Representasi digital dilakukan dengan menggunakan kode-BCD. Pemakaian pengubah analog-ke-digital hanya dilakukan jika tegangan listrik yang akan diukur bernilai kecil. Pada tegangan tinggi, pengubah analog-ke-digital didahului oleh potensiometer. Setelah tegangan listrik dapat diperkecil, barulah diukur dengan pengubah analog-ke-digital. Cara lain yang digunakan adalah penggunaan resistor dalam pengukuran jatuh tegangan. Voltmeter digital umumnya memiliki tampilan empat digit. Pada voltmeter digital dengan jumlah digit lebih dari empat, ketepatan pengukuran menurun.
Cara pakai
Langkah awal dalam menggunakan voltmeter ialah merangkai komponen yang memiliki potensial berbeda secara paralel. Voltmeter memiliki kutub negatif dan kutub positif sehingga pemasangannya harus disesuaikan dengan arah arus listrik pada rangkaian listrik. Selain itu, adanya perbedaan potensial antara kutub positif dan negatif harus dipastikan sebelum pemakaian voltmeter. Kutub positif harus dipastikan memiliki potensial yang lebih tinggi dibandingkan dengan kutub negatif. Voltmeter memiliki probe positif, negatif, dan probe tambahan. Jika terjadi penyimpangan ke kiri pada jarum penunjuk dari voltmeter, maka dipastikan bahwa pemasangan kabel terbalik. Pada rangkaian arus bolak-balik posisi kabel positif dan negatif tidak terlalu dipertimbangkan, sedangkan pada rangkaian arus searah, posisinya harus tepat.
Satuan pengukuran
Satuan pengukuran tegangan listrik yang digunakan secara internasional adalah Volt. Standar satuan ini pertama kali ditetapkan pada tahun 1893 bersama dengan satuan Ampere dan satuan Ohm. Hasil akhir dari pertemuan internasional tersebut adalah penetapan nilai dari satuan Volt internasional. Volt internasional dijelaskan sebagai sel Clark pada 15oC dengan gaya gerak listrik sebesar 1,434 Volt. Pada tanggal 1 Januari 1948 ditetapkan sebuah standar baru yang menjadi standar absolut hingga saat ini. Dalam standar absolut ditetapkan bahwa satu Volt internasional sama dengan nilai dari 1,000330 Volt absolut.
Kalibrasi
Kalibrasi voltmeter dilakukan dengan menggunakan jembatan Wheatstone yang dikembangkan oleh Charles Wheatstone. Proses kalibrasi melibatkan pengukuran nilai resistansi yang tidak diketahui sebagai alat untuk mengkalibrasi instrumen pengukuran. Penentuan tingkat kalibrasi dilakukan menggunakan kawat geser resistif yang panjang.
Kegunaan
Pengukuran potensial elektrostatik dilakukan dengan menggabungkan voltmeter, amperemeter dan elektrometer yang telah dikalibrasi. Ketiganya digunakan untuk mengetahui besarnya nilai potensial elektroslatik yang telah dikalibrasi. Selain itu, voltmeter juga dapat menggantikan peran galvanometer balistik dalam pengukuran elektrostatik. Penggunaan voltmeter menghasilkan simpangan yang senilai dengan penunjuk arus listrik pada galvanometer.
Voltmeter dapat digunakan untuk mengukur nilai induksi magnetik. Sebuah lilitan kawat dengan ukuran yang sangat kecil diletakkan di dalam ruang yang terdapat medan magnet dan dihubungkan dengan voltmeter. Ketika medan induksi terjadi, maka jarum penunjuk pada voltmeter akan bergerak dan menunjukkan nilai tegangan listrik yang teramati secara langsung. Harga medan induksi ditentukan melalui perkalian nilai antara medan magnet induksi, tegangan dan waktu serta pembagian ketiganya dengan luas permukaan lilitan.
Voltmeter dimanfaatkan dalam kegiatan praktikum kimia khususnya pada penelitian kimia unsur golongan utama jenis kedua. Di dalam laboratorium kimia, voltmeter disimpan dalam ruang alat ukur pada laci atau lemari khusus. Penyimpanannya dalam keadaan tertutup dan dapat dibuka secara mudah. Selain itu, ruang penyimpanan selalu dalam keadaan bersih dan kering serta tidak miring.
Sumber: https://id.wikipedia.org/
Teknik Elektro dan Informatika
Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 04 Maret 2025
Transformator atau trafo (disebut juga pengubah arus) adalah peralatan listrik yang mengubah bentuk energi listrik menjadi suatu bentuk energi listrik yang lainnya. Nilai tegangan listrik yang dihasilkan oleh transformator ditentukan oleh kebutuhan energi listrik. Jenis transformator meliputi transformator penaik tegangan, transformator penurun tegangan, transformator pengukuran dan transformator elektronik. Transformator dapat dipasang dari satu rangkaian listrik ke yang lain, atau beberapa rangkaian. Arus yang bervariasi dalam setiap kumparan transformator menghasilkan fluks magnet yang bervariasi dalam inti transformator, yang menginduksi gaya gerak listrik yang bervariasi pada kumparan lain yang melilit pada inti yang sama. Energi listrik dapat ditransfer antara kumparan yang terpisah tanpa koneksi logam (konduktif) antara kedua sirkuit. Hukum induksi Faraday, ditemukan pada tahun 1831, menjelaskan efek tegangan yang diinduksi dalam setiap kumparan karena perubahan fluks magnet yang dikelilingi oleh kumparan.
Transformer paling umum digunakan untuk meningkatkan tegangan AC rendah pada arus tinggi (transformator step-up) atau mengurangi voltase AC tinggi pada arus rendah (transformator step-down) dalam aplikasi tenaga listrik, dan untuk menyambungkan tahapan sirkuit pemrosesan sinyal. Transformer juga dapat digunakan untuk isolasi, di mana tegangan sama dengan tegangan keluar, dengan kumparan terpisah tidak terikat secara elektrik satu sama lain.
Sejak penemuan transformator potensial konstan pertama pada tahun 1885, transformer telah menjadi penting untuk transmisi, distribusi, dan pemanfaatan dari alternatif tenaga arus listrik. Berbagai macam desain transformator ditemukan dalam aplikasi daya elektronik dan listrik. Ukuran transformator berkisar dari transformer RF dengan volume kurang dari satu sentimeter kubik, hingga unit dengan berat ratusan ton yang digunakan untuk menghubungkan jaringan listrik.
Prinsip
Transformator ideal
Transformator yang ideal adalah tranformator linier teoritis yang lossless dan digabungkan dengan sempurna. Kopling sempurna menyiratkan permeabilitas magnetik inti tak terhingga tinggi dan induktansi berliku dan gaya magnetomotive nol bersih (i.e. ipnp - isns = 0).[6][b]
Transformator ideal terhubung dengan sumber VP pada impedansi primer dan beban ZL di sekunder, di mana 0 < ZL < ∞.
Arus yang bervariasi dalam belitan primer transformator berupaya membuat fluks magnet yang bervariasi dalam inti transformator, yang juga dikelilingi oleh belitan sekunder. Fluks yang bervariasi ini pada belitan sekunder menginduksi gaya gerak listrik yang bervariasi (EMF, tegangan) pada belitan sekunder karena induksi elektromagnetik dan arus sekunder yang dihasilkan menghasilkan fluks yang sama dan berlawanan dengan yang dihasilkan oleh belitan primer, sesuai dengan hukum Lenz.
Gulungan dililit di sekitar inti permeabilitas magnetik yang sangat tinggi sehingga semua fluks magnet melewati baik gulungan primer dan sekunder. Dengan sumber tegangan yang terhubung ke belitan primer dan beban yang terhubung ke belitan sekunder, arus transformator mengalir ke arah yang ditunjukkan dan gaya magnetomotive inti dibatalkan ke nol.
Menurut hukum Faraday, karena fluks magnet yang sama melewati belitan primer dan sekunder pada transformator ideal, tegangan diinduksi pada setiap belitan sebanding dengan jumlah belitannya. Rasio tegangan belitan transformator berbanding lurus dengan rasio belitan belitan.
Identitas transformator ideal ditunjukkan dalam persamaan. Gambar 5 adalah perkiraan yang masuk akal untuk transformator komersial tipikal, dengan rasio tegangan dan rasio belitan berliku keduanya berbanding terbalik dengan rasio arus yang sesuai.
Impedansi beban yang dirujuk ke sirkuit primer sama dengan rasio belokan yang dikuadratkan dengan impedans beban sirkit sekunder.
Persamaan EMF transformator
Jika fluks pada inti murni sinusoidal, hubungan keduanya berliku di antara tegangan rms-nya Erms dari belitan, dan frekuensi suplai f, jumlah belokan N, luas penampang inti a dalam m2 dan puncak kepadatan fluks magnetik Bpeak dalam Wb/m2 atau T (tesla) diberikan oleh persamaan EMF universal:
πΈrms=2πππππ΅peak2≈4.44ππππ΅peak
Polaritas
Suatu konvensi titik sering digunakan dalam diagram sirkuit transformator, nameplates atau marka terminal untuk menentukan polaritas relatif dari belitan transformator. Arus sesaat yang meningkat secara positif memasuki ujung ‘titik belitan primer menginduksi tegangan polaritas positif yang keluar dari ujung‘ titik inding belitan sekunder. Transformator tiga fase yang digunakan dalam sistem tenaga listrik akan memiliki papan nama yang menunjukkan hubungan fase antara terminal mereka. Ini mungkin dalam bentuk diagram fasor, atau menggunakan kode alfanumerik untuk menunjukkan jenis koneksi internal (wye atau delta) untuk setiap belitan.
Jenis
Transformator arus adalah jenis transformator yang digunakan untuk mengetahui besarnya kuat arus listrik pada tegangan tinggi. Bagian dalam transformator arus tersusun dari belitan primer dan belitan sekunder. Jumlah belitan primer sangat sedikit, sedangkan jumlah belitan sekunder sangat banyak. Bagian belitan sekunder terhubung ke alat ukur listrik yaitu amperemeter. Bagian sekunder juga terhubung ke rangkaian pengendali dan relai proteksi.
Transformator tegangan adalah jenis transformator yang digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan listrik pada tegangan tinggi. Bagian dalam transformator tegangan tersusun dari belitan primer dan belitan sekunder. Jumlah belitan primer sangat banyak, sedangkan jumlah belitan sekunder sangat sedikit. Bagian belitan sekunder terhubung ke alat ukur listrik yaitu voltmeter. Bagian sekunder juga terhubung ke rangkaian pengendali dan relai proteksi.
Transformator penaik tegangan adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Transformator penurun tegangan memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan juga kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
Transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta.
Hubungan primer-sekunder
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah
πΏπ=π×πΏπ‘
dan rumus untuk ggl. induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah
π=ππΏπ:πΏπ‘
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka
πΏπ:πΏπ‘=ππ:ππ=ππ :ππ
Dengan menyusun ulang persamaan akan didapat
ππ:ππ =ππ:ππ Dari rumus-rumus di atas, didapat pula:
πππΌπ=ππ πΌπ
Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Konstruksi
Inti
Transformator inti tertutup dibangun dalam 'bentuk inti' atau 'bentuk kerangka'. Ketika belitan mengelilingi inti, transformator adalah bentuk inti; ketika belitan dikelilingi oleh inti, transformator berbentuk pelindungnya. Desain bentuk pelindung mungkin lebih lazim daripada desain bentuk inti untuk aplikasi transformator distribusi karena relatif mudah dalam menumpuk inti di sekitar gulungan berliku.
Desain bentuk inti cenderung, sebagai aturan umum, lebih ekonomis, dan karena itu lebih lazim, daripada desain bentuk pelindung untuk penerapan transformator daya tegangan tinggi di ujung bawah rentang tegangan dan peringkat daya mereka (kurang dari atau sama dengan, nominal, 230 kV atau 75 MVA). Transformator berbentuk pelindung dicirikan memiliki rasio kVA terhadap berat yang lebih baik, karakteristik kekuatan hubung-pendek yang lebih baik, dan kekebalan yang lebih tinggi terhadap kerusakan transit.
Pendingin
Tampilan cutaway transformator terendam cairan. Konservator (penampung) di bagian atas menyediakan isolasi cair-ke-atmosfer saat level cairan pendingin dan perubahan suhu. Dinding dan sirip memberikan disipasi panas yang diperlukan.
Ini adalah aturan umum bahwa harapan hidup insulasi listrik dibelah dua untuk setiap kenaikan suhu operasi 7 °C hingga 10 °C (contoh penerapan persamaan Arrhenius).
Minyak transformator adalah minyak mineral yang sangat halus yang mendinginkan gulungan dan isolasi dengan beredar di dalam tangki transformator. Minyak mineral dan sistem isolasi kertas telah dipelajari dan digunakan secara luas selama lebih dari 100 tahun. Diperkirakan 50% transformator daya akan bertahan selama 50 tahun penggunaan, bahwa usia rata-rata kegagalan transformator daya adalah sekitar 10 hingga 15 tahun, dan sekitar 30% kegagalan transformator daya disebabkan oleh kegagalan isolasi dan kelebihan beban.
Isolasi
Isolasi harus disediakan antara belitan individu belitan, antara belitan, antara belitan dan inti, dan pada terminal belitan.
Isolasi inter-turn dari transformator kecil mungkin merupakan lapisan pernis insulasi pada kawat. Lapisan kertas atau film polimer dapat dimasukkan di antara lapisan gulungan, dan antara gulungan primer dan sekunder. Sebuah transformator dapat dilapisi atau dicelupkan ke dalam resin polimer untuk meningkatkan kekuatan belitan dan melindunginya dari kelembaban atau korosi. Resin dapat diimpregnasi ke belitan Isolasi menggunakan kombinasi vakum dan tekanan selama proses pelapisan, menghilangkan semua rongga udara dalam belitan. Dalam batas, seluruh gulungan dapat ditempatkan dalam cetakan, dan resin ditaburkan ke sekelilingnya sebagai blok padat, engkapsulasi gulungan.
Bushing
Transformator yang lebih besar dilengkapi dengan bushing berinsulasi tegangan tinggi yang terbuat dari polimer atau porselen. Bushing besar dapat menjadi struktur yang kompleks karena harus memerlukan pengendalian yang hati-hati terhadap gradien medan listrik tanpa membiarkan oli transformator bocor.
Parameter klasifikasi
Gardu listrik di Melbourne, Australia menunjukkan tiga dari lima transformator 220 kV - 66 kV, masing-masing dengan kapasitas 150 MVA
Transformer dapat diklasifikasikan dalam banyak cara, seperti berikut ini:
Pengujian
Pengujian transformator bertujuan untuk mengetahui karakteristik operasi dari transformator. Paramater yang digunakan untuk mengetahuinya ada empat, yaitu resistansi ekuivalen, reaktansi bocor, konduktansi rugi inti, dan suseptibilitas magnetik. Pengukuran resistansi ekuivalen dan reaktansi bocor didasarkan kepada kumparan primer maupun kumparan sekunder di dalam transformator. Sedangkan pengukuran konduktansi rugi inti berkebalikan dengan resistansi ekuvalen, dan pengukuran suseptibiitas magnetik berkebalikan dengan reaktansi rugi inti. Jenis pengujian yang diberikan kepada empat paramater ini ada dua, yaitu pengujian beban nol dan pengujian hubung singkat.
Efisiensi
Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus
π=ππππ100% Sebagai akibat adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.
Penerapan
Berbagai desain aplikasi listrik spesifik memerlukan berbagai jenis transformator. Walaupun mereka semua berbagi prinsip-prinsip transformator karakteristik dasar, mereka dikustomisasi dalam konstruksi atau sifat listrik untuk persyaratan pemasangan atau kondisi sirkuit tertentu.
Dalam transmisi tenaga listrik, transformer memungkinkan transmisi daya listrik pada tegangan tinggi, yang mengurangi kerugian akibat pemanasan kabel. Hal ini memungkinkan pembangkit yang berlokasi secara ekonomis pada jarak dari konsumen listrik. Semua kecuali sebagian kecil dari kekuatan listrik dunia telah melewati serangkaian transformator pada saat mencapai konsumen.
Sumber: https://id.wikipedia.org/