Power Electronics - Elemen Sirkuit Linear

Elemen rangkaian linier mengacu pada komponen dalam rangkaian listrik yang menunjukkan hubungan linier antara masukan arus dan keluaran tegangan. Contoh elemen dengan sirkuit linier meliputi -

• Resistors
• Capacitors
• Inductors
• Transformers

Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang elemen rangkaian linier, diperlukan analisis elemen resistor.

Resistor

Resistor adalah perangkat di mana aliran arus listrik dibatasi sehingga menghasilkan konversi energi. Misalnya, ketika listrik mengalir melalui bola lampu, listrik tersebut diubah menjadi bentuk energi yang berbeda seperti panas dan / atau cahaya. Hambatan suatu elemen diukur dalam ohm (Ω).

Ukuran resistansi dalam rangkaian diberikan oleh -

$$ R = \ rho \ frac {L} {A} $$

Dimana R - perlawanan; ρ - resistivitas; L- panjang kawat; danA - luas penampang kawat

Simbol Berbagai Resistor

Penghambat
Sebuah resistor variabel
Potensiometer

Kapasitor

Kapasitor mengacu pada perangkat listrik yang memiliki dua bahan konduktor (juga dikenal sebagai pelat) yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Ia menggunakan medan listrik untuk menyimpan energi listrik. Medan listrik berkembang ketika kapasitor dihubungkan ke baterai, sehingga membuat muatan listrik positif terakumulasi pada satu pelat dan muatan listrik negatif pada pelat lainnya.

Ketika energi disimpan dalam medan listrik kapasitor, prosesnya disebut pengisian, dan ketika energi dihilangkan, prosesnya disebut pelepasan. Tingkat energi listrik yang disimpan dalam kapasitor disebut kapasitansi dan diukur dalam farad (F). Satu farad sama dengan satu coulomb per unit volt yang diberikan oleh 1 C / V.

Perbedaan antara kapasitor dan baterai adalah kapasitor menyimpan energi listrik sementara baterai menyimpan energi kimia dan melepaskan energi dengan kecepatan lambat.

Simbol Berbagai Kapasitor

Berbagai simbol kapasitor diberikan pada tabel di bawah ini.

Kapasitor Tetap
Kapasitor Variabel
Kapasitor Terpolarisasi

Induktor

Induktor adalah perangkat elektronik yang menggunakan medan magnet untuk menyimpan energi listrik. Bentuk induktor yang paling sederhana adalah coil atau kawat dalam bentuk loop dimana induktansinya berbanding lurus dengan jumlah loop pada kawat tersebut. Selain itu, induktansi tergantung pada jenis material di kawat dan jari-jari loop.

Dengan jumlah belokan dan ukuran radius tertentu, hanya inti udara yang dapat menghasilkan induktansi paling sedikit. Bahan dielektrik, yang memiliki fungsi yang sama dengan udara termasuk kayu, kaca, dan plastik. Bahan-bahan ini membantu dalam proses penggulungan induktor. Bentuk belitan (bentuk donat) serta zat feromagnetik, misalnya besi, meningkatkan induktansi total.

Jumlah energi yang dapat disimpan induktor dikenal sebagai induktansi. Ini diukur dalam Henry (H).

Simbol Berbagai Induktor

Induktor tetap
Induktor variabel

Transformer

Ini mengacu pada perangkat yang mengubah energi dari satu tingkat ke tingkat lainnya melalui proses yang dikenal sebagai induksi elektromagnetik. Biasanya digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC dalam aplikasi yang memanfaatkan tenaga listrik.

Ketika arus pada sisi primer transformator bervariasi, fluks magnet yang bervariasi dibuat pada intinya, yang menyebar ke belitan sekunder transformator dalam bentuk medan magnet.

Prinsip pengoperasian transformator bergantung pada hukum induksi elektromagnetik Faraday. Hukum menyatakan bahwa laju perubahan fluks yang menghubungkan dengan waktu secara langsung berhubungan dengan EMF yang diinduksi dalam sebuah konduktor.

Trafo memiliki tiga bagian utama -

• Gulungan primer
• Inti magnet
• Gulungan sekunder

Simbol Transformer

Perangkat Tambahan

Perangkat Elektromagnetik

Konsep elektromagnetisme banyak digunakan dalam teknologi dan diterapkan pada motor, generator, dan bel listrik. Misalnya, dalam bel pintu, komponen elektromagnetik menarik genta yang membentur bel dan menyebabkannya berdering.

Pengontrol

Pengontrol adalah perangkat yang menerima sinyal elektronik yang ditransfer dari variabel terukur dalam suatu proses dan membandingkan nilai yang diperoleh dengan titik kontrol yang ditetapkan. Ini menggunakan algoritma digital untuk menghubungkan dan membandingkan fungsi.

Sensor

Sensor digunakan untuk menentukan arus, yang secara konstan bervariasi untuk memberikan umpan balik untuk tujuan kontrol. Penginderaan arus memungkinkan untuk mencapai fungsi konverter yang halus dan akurat. Sensor arus sangat penting dalam konverter sehingga informasi dalam konverter paralel atau multi fase mudah dibagikan.

Filter

Filter elektronik juga digunakan untuk melakukan pemrosesan sinyal untuk menghilangkan frekuensi yang tidak diinginkan. Mereka adalah sirkuit analog dan ada dalam keadaan aktif atau pasif.