Mengenal Frekuensi Listrik
Anda pasti sering mendengar istilah frekuensi di dalam hal-hal yang berkaitan dengan listrik, utamanya dalam arus AC (bolak-balik).
Sebelum lebih jauh membahas frekuensi, penting untuk diketahui jika frekuensi hanya ada di arus AC, dan tidak ada pada arus DC (searah).
Arus DC tidak mempunyai frekuensi karena mengalir dalam satu arah dengan besaran yang konstan. Sebaliknya, arus AC berubah arah secara berkala sehingga menghasilkan frekuensi.
Frekuensi adalah laju perubahan arah arus per detik. Frekuensi arus AC adalah jumlah siklus yang diselesaikan per satuan detik. Diukur dalam Hertz (Hz), satuan ukuran internasional dimana 1 Hertz sama dengan 1 siklus per detik.
Siklus: Satu gelombang lengkap nilai positif dan negatif (atau nilai maksimum atau minimum) dari arus atau tegangan bolak-balik.
Note: Setengah siklus gelombang disebut alternation. Oleh karena itu, untuk tegangan atau arus bolak-balik, satu siklus sama dengan dua alternation.
Amplitudo: nilai maksimum besaran alternatif positif atau negatif. Satuannya tergantung dari apa yang Anda ukur, jika arus satuannya Ampere, sedangkan tegangan satuannya Volt.
Periode: Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu siklus lengkap suatu bentuk gelombang. Diukur dalam hitungan detik.
Frekuensi: Jumlah siklus yang diselesaikan per detik disebut frekuensi. Diukur dalam Hertz (Hz). Semakin banyak siklus yang terjadi per detik maka semakin tinggi frekuensinya.
Misalnya arus AC dikatakan mempunyai frekuensi 3 Hz, artinya ini menunjukkan 3 kali siklus dalam 1 detik. Lebih jelasnya amati gambar diagram di bawah.
Sementara itu, frekuensi listrik di Indonesia (PLN) adalah 50 Hz. Dengan demikian, dalam satu detik ada 50 kali siklus. Artinya, arah arus atau polaritasnya berubah sebanyak 100 kali per detik.
Seperti halnya arus dan tegangan, frekuensi juga biasanya digunakan untuk menggambarkan pengoperasian peralatan listrik. Berikut adalah beberapa rentang frekuensi umum:
- Frekuensi arus listrik (biasanya 50 Hz atau 60 Hz).
- Penggerak frekuensi variabel, yang biasanya menggunakan frekuensi pembawa 1-20 kilohertz (kHz).
- Rentang frekuensi audio: 15 Hz hingga 20 kHz (rentang pendengaran manusia).
- Frekuensi radio: 30-300 kHz.
- Frekuensi tinggi: 30-300 MHz.
- Frekuensi sedang: 3-30 MHz.
- Frekuensi rendah: 300 kHz hingga 3 megahertz (MHz).
Peralatan atau sirkuit elektronika sering kali dirancang untuk beroperasi pada frekuensi tetap atau variabel.
Peralatan yang dirancang untuk beroperasi pada frekuensi tetap akan bekerja secara tidak normal jika dioperasikan pada frekuensi yang berbeda dari yang ditentukan.
Contohnya seperti motor AC yang dirancang untuk beroperasi pada 60 Hz akan beroperasi lebih lambat jika frekuensinya turun di bawah 60 Hz, sebaliknya motor akan lebih cepat jika melebihi 60 Hz.
Pada motor AC setiap perubahan frekuensi menyebabkan perubahan kecepatan motor secara proporsional. Contohnya pengurangan frekuensi sebesar 7% maka akan menghasilkan penurunan kecepatan motor sebesar 7% juga.
