Arus Bolak-balik: Definisi Sifat dan Aplikasi
Apakah Arus Bolak-balik
Arus bolak-balik (AC) adalah arus elektrik yang mengubah arah dan magnitudnya secara berkala. Berbeza dengan arus terus (DC), yang hanya mengalir dalam satu arah, AC boleh digunakan untuk mentransmisikan tenaga pada jarak yang jauh dengan kehilangan tenaga yang lebih sedikit. AC juga merupakan bentuk tenaga elektrik yang digunakan oleh kebanyakan peranti dan alat rumah tangga apabila mereka disambungkan ke soket dinding.
Bentuk gelombang AC boleh berbeza bergantung kepada sumber dan beban. Bentuk gelombang yang paling biasa adalah gelombang sinus, yang mempunyai bentuk yang licin dan simetri. Bentuk gelombang lain termasuk gelombang segi empat, gelombang segitiga, dan gelombang gigi gergaji, yang mempunyai ciri-ciri dan aplikasi yang berbeza.
Bagaimana Arus Bolak-balik Diukur?
Salah satu cara untuk mengukur AC adalah dengan menggunakan nilai root mean square (RMS)-nya. Nilai RMS bagi gelombang AC adalah nilai DC setara yang akan menghasilkan jumlah panas yang sama dalam resistor. Nilai RMS boleh dihitung dengan mengkuadratkan nilai seketika gelombang AC, mengambil purata selama satu siklus, dan kemudian mengambil punca kuasa dua.
Nilai RMS bagi gelombang AC sinusoidal adalah sama dengan nilai puncaknya dibahagikan dengan punca kuasa dua:
Nilai RMS bagi gelombang AC segi empat sama dengan nilai puncaknya:
Nilai RMS bagi gelombang AC segitiga sama dengan nilai puncaknya dibahagikan dengan punca kuasa tiga:
Nilai RMS bagi gelombang AC gigi gergaji sama dengan nilai puncaknya dibahagikan dengan punca kuasa enam:
Cara lain untuk mengukur AC adalah dengan menggunakan frekuensinya. Frekuensi gelombang AC adalah bilangan siklus atau tempoh yang berlaku dalam satu saat. Unit frekuensi adalah hertz (Hz), yang bermaksud siklus per saat. Sebagai contoh, gelombang AC 60 Hz menyelesaikan 60 siklus dalam satu saat.
Frekuensi gelombang AC berkaitan dengan tempohnya, yang merupakan masa yang diperlukan untuk satu siklus diselesaikan. Tempoh boleh dihitung dengan membahagikan satu saat dengan frekuensi:
Frekuensi boleh dihitung dengan membahagikan satu saat dengan tempoh:
Mengapa Arus Bolak-balik Digunakan?
Arus bolak-balik mempunyai banyak kelebihan berbanding arus terus untuk penghantaran dan pembahagian tenaga. Beberapa kelebihan ini termasuk:
Kemudahan penghasilan: AC boleh dihasilkan dengan mudah dengan memutar gulungan wayar dalam medan magnet atau dengan memutar magnet di sekitar gulungan wayar. Ini tidak memerlukan komutator atau rectifier, yang diperlukan untuk penghasilan DC.
Voltan transformasi: AC boleh ditambah atau dikurangkan dengan mudah dengan menggunakan transformer, yang merupakan peranti yang menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengubah voltan dan tahap arus dalam litar AC. Ini membolehkan AC dihantar pada voltan yang tinggi dan arus yang rendah, yang mengurangkan kehilangan tenaga akibat rintangan kabel. Ia juga membolehkan AC disampaikan pada voltan dan arus yang berbeza untuk pelbagai aplikasi dan peranti.
Faktor kuasa koreksi: AC boleh disesuaikan untuk meningkatkan faktor kuasanya, yang merupakan ukuran tentang bagaimana litar AC menggunakan tenaga dengan efisien. Faktor kuasa ditakrifkan sebagai nisbah kuasa sebenar (tenaga yang melakukan kerja yang berguna) kepada kuasa ketara (hasil darab voltan dan arus). Faktor kuasa yang rendah bermaksud bahawa sebahagian tenaga terbuang sebagai kuasa reaktif (tenaga yang berayun antara sumber dan beban). Kuasa reaktif boleh menyebabkan fluktuasi voltan, panasan ber
