Tegangan listrik adalah beda potensial diantara dua titik dari medan listrik. Contoh sederhana dari pengertian tegangan listrik adalah hubungan antara dua buah bak air yang berbeda ketinggiannya yang dihubungkan dengan sebuah pipa.
Pada saat ditaruh air pada bak yang lebih tinggi maka air akan mengalir dari bak yang lebih tinggi ke bak yang lebih rendah.
Rumus dasar tegangan listrik:
V = φ2– φ1
- V adalah tegangan antara titik 2 dan titik 1 dalam satuan Volt
- φ2adalah potensial listrik di titik 2 dalam satuan Volt
- φ1adalah potensial listrik di titik 1 dalam satuan Volt
Baca juga : Dasar penghasil/pembangkit tegangan listrik
Dalam rangkaian listrik, tegangan (V) listrik dalam Volt adalah sama dengan jumlah konsumsi energi (E) dalam satuan Joule (J).
V = E / Q
Dimana:
- V adalah tegangan yang diukur dalam Volt (V)
- E adalah jumlah energi yang diukur dalam Joule (J)
- Q adalah muatan listrik yang diukur dalam satuan Coulomb (C)
Sumber tegangan dalam rangkaian seri
Tegangan total yang diperoleh dari penyambungan beberap sumber tegangan yang dihubungkan secara seri adalah jumlag dari sumber tegangan tersebut.
VT = V1 + V2 + V3
Dimana
VT , V1, V2, V3 adalah sumber tegangan setara atau tegangan drop dalam satuan Volt
Sumber tegangan dalam rangkaian paralel
VT = V1 = V2 = V3
Baca juga : Tegangan dan hambatan Listrik
Rumus pembagi tegangan
Pembagi tegangan adalah tegangan yang dibagi melalui resistor atau tahanan atau impedansi lain, drop tegangan pada resistor adalah:
Vi = Ri / (R1 + R2+ R3 + ….)
Tegangan dalam Hukum Kirchhoff ( Kirchhoff Voltage Law = KVL)
∑ Vk= 0
Rangkaian DC (Direct Current) atau arus searah
Arus searah dihasilkan dari sumber tegangan yang konstan seperti baterai atau sumber tegangan DC lainnya.
Drop tegangan pada resistor dapat dihitung dari nilai tahanan resistor itu sendiri serta arus yang melaluinya dengan menggunakan HukumOhm.
Perhitungan tegangan dengan hukum Ohm
VR = IR x R
Dimana:
- VR adalah drop tegangan pada resistor diukur dalam Volt
- IR adalah arus yang melalui resistor diukur dalam ampere (A)
- R adalah nilai hambatan atau resistansi dalam satuan ohm (Ω)
Baca juga : Besaran Listrik, hubungan antara tegangan, arus dan tahanan
Rangkaian AC ( Alternating Current ) atau tegangan bolak balik
Arus bolak balik adalah arus yang dihasilkan dari sumber tegangan sinusidal.
Hukum Ohm yang berlaku:
VZ = IZ x Z
Dimana:
- VZ adalah drop tegangan pada beban diukur dalam satuan Volt
- IZ adalah aliran arus yang melalui beban diukur dalam satuan ampere (A)
- Z adalah impedansi beban diukur dalam satuan ohm (Ω)
Tegangan sesaat
V (t) = Vmax x sin (ωt + θ)
Dimana:
- V (t) adalah tegangan pada saat t yang diukur dalam Volt (V)
- Vmax adalah tegangan maksimal (=amplitudo) diukur dalam Volt (V)
- ω adalah frekuensi sudut ukur yang diukur dalam radian per detik (rad / s)
- t adalah waktu diukur dalam satuan detik (s)
- θ adalah fase gelombang sinus dalam radian (rad)
RMS (efektif) tegangan
RmsV = Veff = Vmax / √2 ≈ 0,707 Vmax
Dimana:
- RmsV adalah tegangan rms dalam satuan volt (V)
- Vmax adalah tegangan maksimal (=amplitudo sinus) dalam satuan Volt (V)
- Dari puncak ke puncak tegangan
- Vpp = 2Vmax
Baca juga : Medan Listrik dan Menghitung Kekuatan Medan Listrik
Drop tegangan
Drop tegangan adalah perbedaan potensisl listrik pada beban dalam sebuah rangkaian listrik.
Pengukur tegangan
Pengukur tegangan yang biasa dipakai sehari hari adalah Volt Meter, Volt Meter memiliki banyak jenis dan merk.
Cara pengukuran tegangan adalah dengan dihubungkan secara paralel dengan sumber tegangan.
Beberapa tegangan sesuai negara
Tegangan yang ditentukan oleh penyedia sumber tegangan antara negara adalah berbeda-beda, misalnya negara-negara Eropa menggunakan tegangan 230 Volt dan negara-negara di kawasan Amerika Utara menggunakan tegangan 120 Volt.
Berikut adalah data tinggi tegangan yang digunakan pada beberapa negara di dunia.
|
No
|
Negara
|
Tegangan
|
No
|
Negara
|
Tegangan
|
Frekuensi
|
|
|
1
|
Australia
|
230V
|
50Hz
|
2
|
Brazil
|
110V
|
60Hz
|
|
3
|
Kanada
|
120V
|
60Hz
|
4
|
Cina
|
220V
|
50Hz
|
|
5
|
Prancis
|
230
|
50Hz
|
6
|
Jerman
|
230V
|
50Hz
|
|
7
|
India
|
230V
|
50Hz
|
8
|
Irlandia
|
230V
|
50Hz
|
|
9
|
Israel
|
230V
|
50Hz
|
10
|
Italia
|
230V
|
50Hz
|
|
11
|
Jepang
|
100V
|
50/60Hz
|
12
|
Selandia Baru
|
230V
|
50Hz
|
|
13
|
Pilipina
|
220V
|
60Hz
|
14
|
Rusia
|
220V
|
50Hz
|
|
15
|
Afrika Selatan
|
220V
|
50Hz
|
16
|
Thailand
|
220V
|
50Hz
|
|
17
|
Inggris
|
230V
|
50Hz
|
18
|
USA
|
120V
|
60Hz
|
Baca juga : Menghitung Energi dan Daya Listrik
