Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

Pengertian

Alat-alat pemanas listrik artinya seluruh peralatan yang dipakai di rumah tangga yang memakai tenaga listrik dan mampu menggunakan tenaga listrik kemudian diubah menjadi energi panas. Yang termasuk alat pemanas listrik misalnya : setrika listrik, alat pemanggang roti, magic jar, rice cooker, sandwich toaster, magic mug, hair dryer, kompor listrik, soldering gun, heater coffee, water heater, serta lain-lain.

Arus listrik akan mengalir apabila pada rangkaian listrik tertutup ada beda tegangan pada kedua ujung terminalnya. Beda tegangan diberi simbol “V” menggunakan satuan volt. Adapun nilai kuat arus listrik dinyatakan menggunakan simbol “I” menggunakan satuan ampere. Sedangkan hambatan listrik dengan simbol satuannya ohm. Hubungan antara ketiganya dari hukum

Ohm bisa dinyatakan dengan rumus :

Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

 

 

 

 

Keterangan :

V = Tegangan (Volt)

I = Kuat arus (Ampere)

R = Resistensi (Ohm)

Suatu hantaran listrik pada umumnya akan diperhitungkan memiliki : panjang, diameter hantaran, luas penampang hantaran, dan  kemampuan daya hantar arus. Korelasi antara arus listrik yang mengalir dengan luas penampang hantaran disebut kerapatan arus (s), dapat dituliskan :

Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

 

 

 

 

 

keterangan :  

s = Kerapatan arus (A/mm2)

I = Arus yang mengalir dalam rangkaian (A)

q = Luas penampang hantaran (mm2)

Suhu dari sebuah konduktor bisa mempengaruhi nilai hambatannya. Hambatan dari logam menjadi bertambah karena suhu meningkat, sedangkan kendala dari cairan dan  karbon akan menjadi berkurang. Tetapi terdapat beberapa bahan konduktor yang tidak dapat dipengaruhi oleh adanya kenaikan suhu, seperti contohnya : kostanta, manganin, nikelin, nikrom dan  lain sebagainya.

Beberapa faktor yang bisa mempengaruhi hambatan konduktor ialah panjangnya, luas penampangnya, bahannya, dan  suhunya. Untuk membedakan atau membandingkan nilai hambatan dari beberapa jenis bahan konduktor ditetapkan panjang serta penampang yang sama. Lalu konduktor mana yang lebih baik, dilakukan dengan cara mengukur nilai hambatannya. Nilai kendala dalam satuan ohm, sebuah konduktor yang panjangnya 1 meter menggunakan penampang 1     mm2, ini dinamakan hambatan jenis menggunakan simbol ρ (baca : rho).

Baca Juga:  Kode Remote TV Samsung LED, Tabung dan Cara Settingnya

Tabel 1. Nilai hambatan jenis dari berbagai bahan konduktor

No. Jenis Bahan Hambatan Jenis (ρ) Daya Hantar Jenis (1/ ρ) Koefisien Suhu (0C)
1. Aluminium 0,03 33,3 38.10-4
2. Bismut 12 0,85 35.10-4
3. Emas 0,022 45,45 35.10-4
4. Manganin 0,42 2,38 1.10-5
5. Nikel 0,12 8,33 25.10-4
6. Nikelin 0,42 2,38 3.10-5
7. Platina 0,095 – 0,25 4 – 10,52 24.10-4
8. Timbel 0,21 4,67 37.10-4
9. Perak lunak 0,016 62,5 36.10-4
10. Perak keras 0,018 55,55 36.10-4
11. Seng 0,061 16,4 43.10-4
12. Tembaga lunak 0,0167 60,00 37.1-4
13. Tembaga keras 0,0175 57,14 37 40-4
14. Kawat besi 0,13 7,69 46.10-4
15. Timah utih 0,13 7,69 43.10-4

 

Suatu sifat dari konduktor yaitu dapat menghantarkan arus listrik, sifat ini disebut daya hantar serta simbolnya G menggunakan rumus :

Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

 

 

 

 

Satuan daya hantar (G) = mho

Sedangkan kebalikan dari hambatan jenis adalah daya hantar (c), dengan rumus :

Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

 

 

 

 

Harga atau nilai hambatan dari suatu penghantar/konduktor dapat dihitung dengan memakai persamaan

Teori Dasar Alat Pemanas Listrik

 

 

 

 

Keterangan :   R = hambatan konduktor (ohm)

ρ = hambatan jenis konduktor (ohm.mm2/m)

q = luas penampang konduktor (mm2)

l = panjang konduktor (m)

Bahan-bahan Pemanas

Pada kegiatan di tempat tinggal, sering memakai alat-alat jenis pemanas listrik, faktor untuk mendapat energi panas menjadi sangat krusial. Jadi bagaimana agar bisa membangkitkan panas yang cukup menggunakan daya yang tidak begitu banyak namun alat-alat pemanas tersebut bisa berfungsi sesuai dengan apa yang diperlukan. oleh sebab Itu pada pemilihan bahan pemanas haruslah sempurna agar dapat digunakan.

Baca Juga:  Ragam Ukuran TV Sebelum Ingin Membeli TV Baru

Dari banyak sekali macam bahan pemanas, ayo, tinjau satu persatu, sehingga mampu menentukan bahan mana yang baik serta dapat digunakan.

1. Konstanta

Bahan paduan tembaga (60%) menggunakan nikel (40%), tahanan jenisnya 0,5 ohm.mm2/m, kenaikan suhu hampir tidak menghipnotis nilai hambatannya. Suhu kerjanya mencapai 4000-50000C. Bahan ini dapat digunakan menjadi bahan pemanas, akan tetapi lebih banyak digunakan buat rheostat. Kostanta simpel ditarik serta dirancang dawai hingga dengan diameter 0,003 mm atau dirancang pipa strip / pita.

2. Nikelin        

Bahan paduan antara tembaga (< 58%), nikel (< 42%) serta sisanya seng. Mempunyai tahanan jenis 0,42 ohm.mm2/m. Paduan ini hampir sama dengan kostanta, maka mempunyai sifat-sifat yang hampir sama.

3. Manganin

Bahan paduan dari tembaga (80%), mangan (12%) dan nikel (2%). Hambatan jenisnya 0,42 ohm.mm2/m. Suhu kerjanya hanya 700C baik untuk tahanan standar maupun tahanan serupa.

4. Nikrom

Bahan paduan nikel dengan krom. Paduan ini terdapat beberapa variasinya. Ada pula yang dicampur dengan besi. Campuran menggunakan nikel (58-62%) serta krom (15-17%), ditambah besi (21-27%), memiliki tahanan jenis 1 ohm.mm2/m. Paduan ini tidak mudah dioksidasi zat asam (O2) dalam udara pada suhu tinggi. Dapat tahan panas lebih berasal 10000C. Artinya krom bahan yang paling baik digunakan untuk elemen pemanas pada alat-alat rumah tangga listrik.

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Antara dua titik A dan B ada beda tegangan sebesar 220 volt. Jika di antara ke 2 titik tadi disambungkan suatu hambatan sebanyak 100 ohm, berapakah kuat arus listrik yang mengalir melalui hambatan tersebut

Diketahui : Tegangan = 220 V  
    Resistensi = 100 ohm  
 

Jawab :

  Teori Dasar Alat Pemanas Listrik  
Jadi, kuat arus yang mengalir sebesar 2,2 A

Sebuah alat listrik mempunyai hambatan sebesar 2,2 Kilo ohm. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan itu sebesar 0,1 ampere, berapa tegangan listrik yang diterima oleh alat?

Diketahui : Resistensi = 2.200 ohm  
    Kuat arus = 0,1 A  
Jawab :

 

  Teori Dasar Alat Pemanas Listrik  
 

Jadi, tegangan listrik yang diterima alat tersebut sebesar 220 V

 

  1. Hitunglah nilai hambatan berasal dawai nikel yang panjangnya 80 meter, dan luas penampangnya 0,15 mm2!
Diketahui : l = 80 m  
    q = 0,15 mm2

ρ = 0,12

 
Jawab :

 

  Teori Dasar Alat Pemanas Listrik  
 
Jadi, hambatan dari kawat sebesar 64 ohm

 

  1. Kawat tembaga memiliki nilai hambatan sebesar 1,2 ohm, hambatan jenis kawat 0,0175 dan luas penampang kawatnya 0,6 mm2. Hitunglah berapa panjang kawat tembaganya?
Diketahui : R = 1,2 ohm  
    q = 0,6 mm2

ρ = 0,0175

 
Jawab :

 

  Teori Dasar Alat Pemanas Listrik  
 

Jadi, panjang kawat tembaga adalah 0,0024 m

Bagikan Postingan:

Leave a Comment