8 Sumber Kelistrikan, Beberapa Dipakai pada Mobil.

Teknisimobil.com –

8 Sumber Kelistrikan

Sejauh ini yang kami ketahui terdapat delapan sumber kelistrikan yang ada di alam ini. Berikut adalah kedelapan sumber tersebut.

Petir

Sumber yang pertama adalah berasal dari petir. Benjamin Franklin (1706-1790) membuktikan sifat listrik dari petir dalam sebuah eksperimen. Pada eksperimen tersebut, Franklin menetapkan istilah positif dan negatif, dan merumuskan teori konvensional aliran arus dalam suatu rangkaian kelistrikan. Dia berusaha membuktikan bahwa distribusi elektron positif dan negatif di awan menghasilkan listrik statis yang menyebabkan petir. Lihat gambar di atas. Partikel bermuatan negatif alami akan menghasilkan petir ketika mereka menemukan jalur negatif ke positif.

Listrik Statis

Gambar kiri: Pelepasan listrik statis ke logam. Gambar kanan: Gaya tarik pelepasan listrik statis.

Sumber kedua adalah listrik statis. Listrik statis adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan muatan listrik yang bertumpuk di dalam isolator melalui proses gesekan atau gerakan. Disebut sebagai listrik statis karena, sampai muatan listrik hilang, elektron tidak bergerak sama sekali. Lihat di atas sebelah kiri. Listrik statis dapat dibuat dengan salah satu dari contoh berikut:

  1. Berjalan di atas karpet atau lantai vinil
  2. Gerakan antara pakaian dan badan yang menyebabkan gesekan
  3. Menyisir rambut dengan sisir plastik

Contoh-contoh di atas menyebabkan elektron ditarik dari suatu benda, sehingga menciptakan muatan negatif pada benda yang lain, seperti sisir, dan muatan positif ke yang lain, seperti rambut. Muatan yang ditimbulkan ditunjukkan pada gambar di atas sebelah kanan. Gambar tersebut menunjukkan bahwa muatan pada bahan yang sama (potongan kertas) saling tolak-menolak sedangkan muatan yang yang berbeda (pada sisir dan kertas) akan saling tarik menarik.

Listrik statis juga disebut listrik gesekan karena dihasilkan dari kontak dua permukaan. Ikatan kimia terbentuk ketika ada permukaan yang bersentuhan dan jika atom-atom pada satu permukaan cenderung memiliki elektron yang lebih rapat, hasilnya adalah ‘pencurian’ elektron. Kontak semacam itu menghasilkan ketidakseimbangan muatan dengan menarik elektron dari satu permukaan ke permukaan lainnya. Karena elektron ditarik menjauh dari permukaan, hasilnya adalah kelebihan elektron (muatan negatif) dan defisit di sisi yang lain (muatan positif). Tingkat perbedaan muatan, tentu saja, diukur dalam tegangan. Meskipun permukaan dengan muatan berlawanan tetap terpisah, perbedaan muatan akan tetap ada. Ketika dua polaritas muatan disatukan, ketidakseimbangan muatan akan ditiadakan.

Listrik statis adalah fenomena sehari-hari. Seorang teknisi otomotif harus selalu menggunakan kabel grounding saat bekerja dengan perangkat elektronik yang peka terhadap statis seperti PCM dan ECM.

Medan Listrik

Daya tarik menarik antar muatan listrik berbeda jenis tidak memerlukan kontak antara benda-benda yang terlibat, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Ini karena garis-garis gaya yang tidak terlihat ada di sekitar benda bermuatan. Secara keseluruhan, garis-garis gaya ini membentuk medan elektrostatik. Bidang tersebut paling kuat ada di posisi paling dekat dengan benda bermuatan dan semakin lemah saat mereka menjauh dari benda bermuatan tersebut.

Electrostatic Discharge

Muatan elektrostatik dapat menumpuk di permukaan badan kita. Jika kita menyentuh sesuatu, muatan kita dapat habis ke permukaan lainnya. Fenomena ini disebut disebut pelepasan muatan listrik statis (Electrostatic Discharge/ESD). Gambar di atas menunjukkan simbol ESD. Simbol tersebut memberi tahu kita bahwa komponen tersebut adalah komponen solid-state. Sehingga beberapa literatur menyebutnya sebagai “solid-state” daripada simbol ESD.

Sumber Kimia

Baterai menciptakan listrik melalui reaksi kimia oleh timbal dioksida dan pelat timbal yang terendam dalam elektrolit asam sulfat. Dalam baterai jenis apa pun, reaksi kimia yang terjadi adalah melepaskan elektron dan menghasilkan listrik arus searah (DC). Perhatikan gambar di atas. Elektrolit adalah larutan kimia yang biasanya mencakup air dan senyawa lain yang menghantarkan listrik. Dalam hal baterai otomotif, solusinya adalah air dan asam sulfat.

Ketika baterai dihubungkan ke rangkaian listrik penuh, arus mulai mengalir dari baterai. Arus ini dihasilkan oleh reaksi kimia antara bahan aktif dalam dua jenis pelat dan asam sulfat dalam elektrolit. Timbal dioksida dalam lempeng positif adalah senyawa timbal dan oksigen. Asam sulfat adalah senyawa hidrogen dan radikal sulfat. Selama pelepasan, oksigen dalam bahan aktif positif bergabung dengan hidrogen dalam elektrolit untuk membentuk air. Pada saat yang sama, timbal dalam bahan aktif positif bergabung dengan radikal sulfat, membentuk timbal sulfat.

Gambar di atas menunjukkan versi yang sangat sederhana dari baterai yang ditenagai oleh lemon. Ketersediaan dan jumlah energi listrik yang dapat diproduksi dengan cara ini dibatasi oleh area aktif dan berat bahan dalam pelat dan oleh jumlah asam sulfat dalam elektrolit. Setelah sebagian besar bahan aktif yang tersedia bereaksi, baterai dapat menghasilkan sedikit atau tidak ada energi tambahan, dan baterai kemudian habis.

Termoelektrik

Sumber berikutnya adalah termoelektrik. Sumber ini menerapkan panas ke titik koneksi dua logam berbeda yang dapat menciptakan aliran elektron (listrik). Cara ini yang dikenal sebagai termoelektrik dan ditunjukkan pada gambar di atas.

Cara mendapatkan listrik semacam ini ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman bernama Seebeck dan dikenal sebagai Efek Seebeck. Seebeck menyebut perangkat ini sebagai termokopel. Yakni merupakan perangkat kecil yang mengeluarkan tegangan rendah ketika dua logam berbeda dipanaskan. Contoh termokopel adalah alat pengukur suhu yang disebut pirometer. Sebuah pirometer umumnya digunakan untuk mengukur suhu gas buang pada mesin diesel dan aplikasi pengukuran suhu lainnya. Sebuah pirometer dibangun dari dua logam yang berbeda, seperti baja dan paduan tembaga, yang kemudian dihubungkan ke voltmeter. Ketika suhu pada koneksi dari dua logam meningkat, pembacaan pada voltmeter meningkat. Voltmeter kemudian dapat dikalibrasi dalam derajat.

Fotoelektrik

Yang berikutnya adalah sumber dari fotoelektrik. Cahaya terdiri dari partikel yang disebut foton. Foton merupakan energi murni dan tidak mengandung massa. Namun, ketika sinar matahari mengenai benda-benda tertentu, seperti selenium dan cesium, aliran elektron dirangsang dan disebut fotoelektrik. Seperti ditunjukkan pada gambar di atas. Fotoelektrik digunakan dalam sel fotoelektrik, yang digunakan dalam sensor cahaya. Energi matahari adalah energi cahaya dari matahari yang dikumpulkan dalam sel surya fotovoltaik.

Piezoelektrik

Beberapa kristal, seperti kuarsa atau barium titanat, menciptakan tegangan jika diberikan tekanan. Muatan dalam potensial elektron antara terminal positif dan negatif menciptakan listrik yang dikenal sebagai piezoelektrik. Istilah ini berasal dari kata Yunani “piezo,” yang berarti tekanan. Gambar di atas menunjukkan bahwa ketika bahan-bahan ini, kuarsa atau barium titanat, mengalami tekanan atau getaran fisik, dihasilkan tegangan osilasi kecil.

Piezoelektrik adalah prinsip yang digunakan dalam sensor ketukan (knocking sensor), juga disebut sensor peledakan. Sensor ketukan khas (lihat gambar di atas) menghasilkan sekitar 300 milivolt listrik dan bergetar pada frekuensi 6.000-hertz (siklus per detik). Frekuensi tersebut merupakan frekuensi dinding silinder bergetar selama ledakan (langkah tenaga).

Sumber gambar dan rujukan artikel: Automotive electrical dan electronic system dan wikipedia.org.

(2) Comments

  1. Pingback: Hambatan Listrik pada Sistem Kelistrikan Otomotif-Teknisimobil.com

  2. Pingback: 3 Jenis Konektor dan Terminal Pada Kelistrikan Mobil-Teknisimobil.com

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *