[Lengkap] Prinsip Cara Kerja Generator Dalam Menghasilkan Listrik

Ketika kita mengalami pemdaman listrik, mungkin kalian melihat ada beberapa rumah atau mungkin toko yang masih memiliki suplai aliran listrik sehingga lampu pada rumah atau toko tersebut masih dapat menyala. Hal tersebut tidak lepas dari alat yang bernama Genset atau Generator.

Genset atau generator ini merupakan sebuah alat yang dapat menghasilkan listrik dengan cara mengkonversi energi tertentu menjadi energi listrik dengan memanfaatkan gelombang medan magnet. Jika diperhatikan generator memiliki komponen yang hampir sama dengan motor listrik namun berbeda prinsip kerja. Jika motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi gerak maka generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Dengan kehebatan alat ini, tentu kalian ingin mengetahui cara kerja generator dalam menghasilkan listrik bukan ??. Nah bagi kalian yang penasaran bagaimana cara kerja generator dalam menghasilkan energi listrik, berikut penjelasannya.

Cara Kerja Generator Secara Umum

Pada dasarnya generator bekerja menggunakan prinsip elektromagnetik yang sesuai dengan hukum Faraday. Dimana hukum Faraday berbunyi

“Ketika sebuah medan magnet berputar secara terus menerus memotong kumparan (Coil) maka akan membangkitkan beda potensial (Voltage) pada kumparan tersebut”

Dari hukum tersebut kita bisa hubungkan dengan bagaimana cara kerja generator. Generator memiliki 2 komponen utama yang berperan penting dalam menghasilkan listrik yaitu stator dan rotor. Stator merupakan komponen generator yang diam yang menghasilkan medan magnet. Sedangkan rotor merupakan komponen yang berputar yang berisi lilitan Coil didalamnya.

Sumber :CHMnanoed

Ketika rotor berputar akan memotong medan magnet yang dihasilkan oleh stator sehingga akan terjadi pergerakan elektron yang besarnya sesuai dengan jumlah lilitan coil dan besarnya medan magnet. Aliran listrik yang dihasilkan akan diteruskan melalui brush dengan menggunakan sistem Slip ring (untuk menghasilkan arus AC) atau dengan Comutator (untuk menghasilkan arus DC).

Perbedaan Jenis Medan Magnet Yang Dihasilkan

Untuk medan magnet yang dihasilkan oleh Generator sendiri terdapat 2 jenis yaitu medan magnet dengan pemanen magnet dan medan magnet buatan yang terdiri dari kumparan Coil yang diberikan arus eksitasi. Pada medan magnet buatan ini biasanya rotor yang akan bertindak sebagai penghasil medan magnet.

Medan magnet dengan permanen magnet

Medan magnet buatan dengan arus eksitasi

Biasanya untuk generator rumahan atau generator pembangkit yang memiliki kapasitas besar memiliki Jenis stator dengan medan magnet buatan (Coil yang diberi arus eksitasi).

Perbedaan Generator AC dan DC

Secara umum cara kerja generator AC dan DC itu sama, namun yang membedakan hanya pada konektor penghubung antara kumparan pada rotor dan brush.

Pada generator AC konektor tersebut terdapat dua cincin yang terhubung ke brush yang disebut dengan Slip ring. Dengan desain seperti ini, membuat salah satu brush akan menghasilkan arus kosinus dan brush yang lainnya bertindak sebagai ground.

Generator AC

Sedangkan pada generator DC kenektor antara kumparan dan brush disebut Comutator Dimana comutator ini merupakan cincin yang terbelah menjadi 2 bagian. Bagian cincin yang terpisah ini dihubungkan dengan brush yang akan menghasilkan arus positif dan negatif ketika rotor terjadi putaran.

Generator DC

Nah itulah penjelasan secara singkat bagaimana cara kerja generator. Semoga dengan penjelasan yang singkat tersebut dapat berguna dan bermanfaat bagi kalian semua.

Read More

[Lengkap] Prinsip Cara Kerja Mesin 2 Tak Beserta Animasi dan PV Diagram

Mesin 2 tak merupakan salah satu jenis mesin yang beredar di pasaran dunia otomotif. Seiring perkembangannya mesin ini banyak ditinggalkan dan jarang di produksi oleh pabrikan besar para vendor otomotif dikarenakan emisi gas buangnya yang cukup besar. Selain itu masin jenis ini sangat boros dalam konsumsi bahan bakarnya di bandingkan dengan jenis mesin yang lainnya sehingga jarang kita jumpai dan bahkan tidak ada motor dan mobil yang menggunakan mesin ini.

Meskipun sudah jarang di produksi lagi, mesin jenis ini sangat jaya di masa nya. Di awal awal revolusi industri mesin ini banyak digunakan hampir di seluruh jenis motor, mobil bahkan mesin pabrik pun menggunakan mesin jenis ini.

Dengan kekurangan dan kelebihan yang dimiliki, mesin 2 tak memiliki cara kerja tersendiri yang berbeda dengan jenis mesin yang lainnya. Bagi kalian yang ingin mengetahui cara kerja mesin 2 tak ini, berikut saya tunjukkan cara kerja mesin 2 tak secara singkat dan jelas.

Cara kerja Mesin 2 Tak Secara Umum

Secara garis besar, cara kerja mesin 2 tak memiliki 2 langkah utama dalam proses mekanikanya dimana dalam satu langkah terdapat dua proses kerja yaitu: langkah 1 ( hisap dan kompresi ) dan langkah 2 (ekspansi dan buang)

Animasi Cara kerja Mesin 2 Tak 

Sumber : Youtube channel amit negi

Langkah Hisap dan Kompresi

Pada langkah ini piston bergerak dari posisi Titik Mati Bawah (TMB) menuju Titik Mati Atas (TMA). Ketika piston bergerak dari titik terbawah menuju titik teratas, ruang bilas (di bawah piston) akan menjadi vakum sehingga udara, oli (pelumas) dan bahan bakar akan otomatis masuk dan bercampur.

Cara kerja mesin 2 tak : Langkah Hisap dan Kompresi

Sedangkan di ruang pembakaran (di atas piston), piston menekan dan terjadi proses kompresi terhadap ruang bakar sehingga suhu udara dan bahan bakar yang tercampur sebelumnya meningkat. Ketika posisi piston hampir berada di puncak teratas, busi akan memberikan percikan api sehingga ruang bakar yang ter kompresi dengan tekanan yang besar akan terbakar dan meledak.

Langkah Ekspansi dan Buang

Pada langkah ini Piston bergerak dari Posisi Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB) dimana pergerakan ini dikarenakan adanya ledakan yang terjadi sebelumnya di ruang bakar. Ketika piston bergerak dari titik teratas menuju titik terbawah, ruang bilas ( dibawah piston) akan tertekan dan menjadi mampat sehingga campuran bahan bakar, oli (pelumas ) dan udara terdorong ke ruang bakar (di atas piston) melalui salura bilas.

Cara kerja mesin 2 tak : Langkah Ekspansi dan Buang

Karena dorongan udara dan bahan bakar yang baru menuju ruang bakar, hasil pembakaran yang sebelumnya terjadi akan terdorong keluar secara otomatis menuju kenalpot melalui saluran lubang buang sehingga ruang bakar terisi oleh udara dan bahan bakar baru. Selanjutnya proses langkah kerja akan kembali lagi seperti langkah pertama dan berulang-ulang yang mengakibatkan piston menghasilkan tenaga putaran.

PV Diagram Pada Mesin 2 Tak

Perlu kalian tahu bahwa PV diagram merupakan suatu diagram yang menyatakan perubahan volume dan perubahan tekanan yang terjadi di dalam silinder selama 1 siklus kerja pada sebuah mesin. PV diagram yang di tunjukan pada gambar di bawah ini merupakan diagram teoritis sebuah mesin dimana udara yang digunakan merupakan gas ideal yang tidak terkontaminasi dengan campuran gas lain. Selain itu penggunaan PV diagram ini digunakan untuk mengetahui total energi kalor yang masuk dan keluar pada sebuah mesin. Berikut PV diagram pada mesin 2 tak

Keterangan:

1-2 = Langkah Kompresi tekanan naik, Q = c (adiabatik) sistem yang tidak melakukan pertukaran panas dengan lingkungannya

2-3 = Pembakaran,dianggap sebagai proses pemasukan kalor padaP naik, V = c (isokhorik) volume tetap

3-4 = Langkah KerjaV bertambah,P turun (adiabatik) sistem yang tidak melakukan pertukaran panas dengan lingkungannya

4-1 = langkah buangan,dianggap sebagai proses pelepasan kalor padaVolume-konstan.

Kelebihan Dan Kekurangan Mesin 2 Tak

setiap mesin pasti memiliki kekurangan dan kelebihan sesuai dengan kebutuhan masing-masing. Berikut kekurangan dan kelebihan mesin 2 tak

Kelebihan :

• Hasil tenaganya lebih besar dibanding dengan mesin 4 tak
• Mesin 2 tak lebih kecil dan ringan dibanding dengan mesin 4 tak
• Mesin 2 tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang lebih sederhana

Kekurangan

• Efisiensi mesin 2 tak lebih rendah dari mesin 2 tak atau bisa kita sebut lebih boros bahan bakar
• Mesin 2 tak memerlukan campuran oli pada bahan bakarnya hal ini membuat oprasional mesin 2 tak lebih mahal
• Mesin 2 tak menghasilkan polusi udara yang lebih banyak sehingga kurang ramah lingkunga
• Pelumasan mesin 2 tak tidak sebaik mesin 4 tak sehingga usia suku cadang dan komponen pada mesin 2 tak akan lebih singkat

Nah itu lah secara garis besar cara kerja mesin 2 tak yang bisa saya jelaskan. Semoga artikel yang saya sampaikan dapat bermanfaat dan berguna bagi kalian semua.

Read More

[Lengkap] Cara Kerja Mesin 4 Tak Beserta Animasi dan PV Diagram

Mesin 4 tak merupakan salah satu jenis mesin yang banyak beredar saat ini. Hampir seluruh kendaraan yang beredar di dunia saat ini menggunakan mesin berjenis 4 tak sebagai penggerak utamanya. Hal ini membuat mesin 4 tak banyak mengalami perkembangan dan inovasi sehingga membuat mesin jenis ini menjadi paling banyak dipakai dari pada jenis mesin yang lainnya.

Sumber : astrotarot.net

Dibandingkan dengan 2 tak, mesin 4 tak memiliki beberapa kelebihan diantanya ialah hasil pembakaran yang lebih sempurna dan lebih hemat bahan bakar sehingga akan menyebabkan emisi gas buang yang lebih sedikit dan membuat mesin menjadi lebih ramah lingkungan. Hal ini lah yang membuat mesin 2 tak banyak ditinggalkan dan beralih ke mesin berjenis 4 tak.

Dengan penjelasan segelintir kehebatan mesin 4 tak diatas, kita akan beralih kepada bagaimana cara kerja mesin jenis ini dalam bekerja. Berbeda dengan cara kerja mesin 2 tak dan mesin berjenis yang lainnya, Mesin 4 tak memiliki cara kerja tersendiri yang membuat mesin ini memiliki pembakaran yang lebih sempurna dan hemat bahan bakar. Nah bagi kalian yang penasaran bagaimana cara kerja mesin 4 tak dalam beroperasi berikut penjelasannya.

Penjelasan Umum

Secara umum mesin 4 tak memiliki 4 langkah kerja dalam sekali siklus menghasilkan tenaga, dimana selama 4 langkah kerja tersebut piston akan bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB) atau pun sebaliknya. Berikut ke empat langkah tersebut.

• Intake (Hisap)
• Compression (Kompresi)
• Power (Tenaga)
• Exhaust (Buang)

Cara Kerja Mesin 4 Tak Animasi

Sumber : Chanel Youtube Amit negi

Langkah Intake (Hisap)

Pada langkah ini piston bergerak dari posisi TMA menuju TMB dengan katup Intake yang terbuka dan katub Exhaust tertutup sehingga ruang bakar akan mengalami vakum dan menghisap campuran udara dan bahan bakar yang sudah dikabutkan masuk ke dalam ruang bakar.

Gambar : Langkah Intake (Hisap)

Sumber : Bikesrepublic.com

Langkah Compression (Kompresi)

Pada langkah ini piston akan bergerak dari posisi TMB menuju TMA. Selama pergerakan tersebut seluruh katup akan tertutup dan mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar akan termampatkan (terkompresi). Ketika posisi piston hampir menuju TMA , busi akan memercikkan api sehingga terjadi ledakan akibat pencampuran udara, bahan bakar dan percikan api di dalam ruang bakar.

Gambar : Langkah Compression (Kompresi)

Sumber : Bikesrepublic.com

Langkah Power (Tenaga)

Pada langkah ini piston bergerak dari TMA menuju TMB diakibatkan adanya ledakan yang terjadi sebelumnya. Ledakan ini mengahsilkan energi yang mengakibatkan piston terdorong yang sebelumnya dari posisi TMA menuju TMB sehingga akan mendorong dan memutar poros engkol dan menghasilkan energi gerak berupa putaran.

Gambar : Langkah Power (Tenaga)

Sumber : Bikesrepublic.com

Langkah Exhaust (Buang)

Pada Langkah ini Piston bergerak dari posisi TMB menuju TMA dengan katup Exhaust terbuka dan katup Intake tertutup sehingga ketika piston bergerak menuju TMA hasil pembakaran yang sebelumnya telah terjadi akan terdorong keluar melalui saluran katup Exhaust. Ketika piston akan sampai pada posisi TMA katup intake akan terbuka dan katup exhaust akan tertutup dan siklus akan terulang dari langkah pertama. Begitu seterusnya sehingga mesin akan terus menghasilkan tenaga gerak berupa putaran poros engkol.

Gambar : Langkah Exhaust (Buang)

Sumber : Bikesrepublic.com

Bandingkan dengan Cara kerja Mesin 2 Tak

PV Diagram Pada Mesin 4 Tak

Perlu kalian tahu bahwa PV diagram merupakan suatu diagram yang menyatakan perubahan volume dan perubahan tekanan yang terjadi di dalam silinder selama 1 siklus kerja pada sebuah mesin. PV diagram yang di tunjukan pada gambar di bawah ini merupakan diagram teoritis sebuah mesin dimana udara yang digunakan merupakan gas ideal yang tidak terkontaminasi dengan campuran gas lain. Selain itu penggunaan PV diagram ini untuk mengetahui total energi kalor yang masuk dan keluar pada sebuah mesin. Berikut PV diagram pada mesin 4 tak

Keterangan

0-1 = langkah Isap pada P = c (isobarik) tekanan konstan

1-2 = Langkah Kompresi,P bertambah,Q = c (adiabatik) sistem yang tidak melakukan pertukaran panas dengan lingkungannya

2-3 = Pembakaran, P naik,V = c (isokhorik) volume tetap

3-4 = Langkah Kerja P bertambah,V = c (adiabatik) sistem yang tidak melakukan pertukaran panas dengan lingkungannya

4-1 = Pengeluaran Kalor sisapadaV = c (isokhorik) tekanan konstan

1-0 = Langkah Buang pada P = c

Kelebihan Dan Kekurangan Mesin 4 Tak

Setiap mesin pasti memiliki kekurangan dan kelebihan sesuai dengan kebutuhan masing-masing. Berikut kekurangan dan kelebihan mesin 4 tak

Kelebihan

• Konsumsi bahan bakar lebih hemat
• Daya tahan mesin lebih bagus
• Emisi gas buang yang sedikit sehingga ramah lingkungan
• Biaya oprasional lebih hemat

Kekurangan

• Respon atau akselerasi mesin kurang cepat
• Tenaga yang dihasilkan kurang besar
• Komponen yang lebih banyak dan rumit sehingga biaya perawatan lebih besar
• Nah itu semua penjelasan cara kerja mesin 4 tak secara singkat. Semoga artikel tersebut dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Nah itu semua penjelasan cara kerja mesin 4 tak secara singkat. Semoga artikel tersebut dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Read More

[Bingung ?] Mengapa Kapal Laut Bisa Mengapung Di Lautan

Dalam postingan ini saya akan jelaskan kepada kalian bagaimana kapal besi yang memiliki berat ribuan ton dapat mengapung tengah lautan dan mungkin banyak diantara kalian yang keheranan dengan fenomena tersebut.

Kapal sendiri merupakan transportasi laut yang biasanya digunakan untuk mengangkut barang antar negara atau pun antar pulau. Dengan kapasitas pengangkutan yang lebih besar, kapal lebih efisien dan murah apabila mengangkut barang dari pada pesawat terbang.

Nah, pada jaman dahulu kapal sudah banyak dibuat namun bahan untuk pembuatan kapal biasanya dengan menggunakan kayu. Seiring dengan langkanya kayu, para perancang akhirnya mengalihkan pembuatan kapal dengan menggunakan besi yang lebih mudah didapatkan dan lebih tahan banting.

Jika dipikir-pikir besi jika diletakkan di air tentu akan tenggelam ke dalam dasar air. Namun bila kalian simak penjelasan di bawah ini, kalian akan tahu mengapa kapal yang terbuat dari  besi bisa mengapung di tengah lautan.

Permisalan

Sebelum kita menuju kepada kapal, sebelumnya kita perhatikan terlebih dahulu larutan minyak yang dimasukkan ke dalam air. Jika diperhatikan minyak akan berada di atas air ketika dicampurkan ke dalam air. Hal tersebut disebabkan karena massa jenis minyak lebih rendah dari pada massa jenis air sehingga larutan minyak mengambang di atas air.

Apa itu massa jenis ??

massa jenis ialah perbandingan antara massa benda dengan volumenya. Atau bisa saya tulis dengan rumus dibawah.

Apa maksud dari massa jenis itu sendiri ??

jika kita timbang 1 liter air dengan 1 liter minyak maka berat 1 liter air akan lebih berat dari pada 1 liter minyak. Sehingga bisa kita simpulkan massa jenis adalah seberapa berat benda terhadap volume benda tersebut.

Nah, jika kita turunkan rumus di atas, kita mendapatkan sebuah rumus yang berasal dari sebuah hukum yang sangat terkenal yaitu hukum Archimedes yang berbunyi.

“jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapatkan gaya yang disebut gaya apung ( gaya ke atas ) sebesar berat benda cair yang dipindahkan “

Besarnya gaya apung bisa kita tulis dengan rumus dibawah

Dari hukum archimedes tersebut kita dapat melihat bahwa benda akan terapung jika gaya apung benda lebih besar dari pada berat benda tersebut.

Berdasarkan hukum diatas kita dapat menganalisa bagaimana kapal besi tidak akan tenggelam saat dicelupkan kedalam air.

Penjelasan Detail

Desain kapal dibuat seperti mangkuk yang memiliki ruang udara di tengahnya sehingga kapal memiliki volume yang besar. Karena volume yang besar ini kapal memiliki gaya apung yang besar pula di mana berat gaya apung ini lebih besar dari pada berat seluruh besi yang menempel pada kapal. Hal inilah yang membuat kapal dapat terapung dan tidak tenggelam di tengah lautan.

Dalam kata lain massa jenis air lebih besar dari pada massa jenis kapal sehingga kapal menjadi terapung seperti halnya minyak yang dicelupkan ke dalam air.

Pemahaman Lanjutan

Untuk lebih memudahkan kalian dalam memahami bagaimana kapal tidak tenggelam ketika di air, kalian dapat melihat perbandingan tiga benda di bawah ini.

Pada model ini besi akan tenggelam dikarenakan balok besi tersebut memiliki volume seluruh isi balok namun memiliki massa yang padat di seluruh volume balok sehingga massa jenis balok lebih besar dari pada massa jenis air. Hal ini mengakibatkan berat benda lebih berat dari pada gaya apung benda.

Mengapa kapal tidak tenggelam : Model 1

Pada model kedua ini besi akan mengambang di atas air dikarenakan balok besi tersebut memiliki volume seluruh isi balok namun terdapat rongga udara di tengah balok yang mengakibatkan massa balok berkurang secara drastis. Hal ini berpengaruh kepada massa jenis balok di mana massa jenis balok lebih rendah dari pada massa jenis air sehingga gaya apung lebih besar dari pada berat balok. Hal ini yang membuat balok mengambang di atas air.

Mengapa kapal tidak tenggelam : Model 2

Pada model ketiga ini besi akan tenggelam ke dasar air dikarenakan balok besi memiliki volume sebesar bentuk balok besi tersebut sehingga massa jenis balok lebih kecil dari pada massa jenis air yang mengakibatkan berat balok lebih besar dari pada gaya apungnya.

Mengapa kapal tidak tenggelam : Model 3

Nah, itu semua penjelasan bagaimana bisa kapal yang terbuat dari besi bisa mengapung di atas air dan tidak tenggelam. Semoga informasi ini dapat bermanfaat untuk kalian semua.

Read More