Taukah anda bahwa jumlah energi di alam semesta sudah ditetapkan. Ada kabar baik dan buruk tentang apa yang kita bisa lakukan terhadap hal ini. Kabar buruknya bahwa kita tidak bisa membuat atau menciptakan energi dan menerima apa yang sudah ada; kabar baiknya bahwa kita tidak bisa menghancurkan atau memusnahkan energi yang sudah ada. Apa yang kita bisa lakukan adalah mengubah suatu bentuk energi ke bentuk lain.
Gerakkan magnet ke arah paper clip (klip kertas), dan anda akan memaksa elektron di klip tersebut bergerak. Demikian pula jika kita membuat elektron tersebut travel melalui kawat logam, maka medan magnet akan terbentuk di sekitar kawat. Sebuah generator hanyalah sebuah perangkat yang menggerakkan magnet dekat kawat untuk menciptakan aliran elektron - Seperti telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa mengalirnya elektron dapat menghasilkan listrik. Ketika elektron mengalir, aliran ini disebut listrik, atau arus listrik. Caranya bisa beraneka ragam, dari alat crank (semacam engkol) yang diputar menggunakan tangan, mesin uap, sampai ke nuklir fission, tetapi prinsipnya tetap sama.
Salah satu cara sederhana untuk memahami cara kerja generator adalah membayangkan sebuah pompa yang mendorong air melalui pipa. Hanya saja yang didorong disini bukanlah air, generator menggunakan magnet untuk mendorong elektron. Sebuah pompa air mendorong sejumlah molekul air dan menciptakan sejumlah tekanan. Dengan cara yang sama, magnet di generator mendorong sejumlah elektron sekaligus menciptakan sejumlah "tekanan" pada mereka.
 |
| Ini adalah salah satu generator paling sederhana yg bisa anda buat sendiri di rumah. |
Dalam sebuah rangkaian listrik, jumlah elektron yang bergerak atau mengalir disebut dengan ampere atau arus, dan itu diukur dalam ampli. Tekanan yang mendorong elektron tersebut dikenal dengan nama “tegangan” dan diukur dalam volt. Contoh, sebuah generator berputar pada 1.000 rotasi per menit bisa menghasilkan 1 amp pada 6 volt. 1 amp adalah jumlah elektron yang bergerak (1 amp secara ilmu fisik berarti 6.24 x 1018 elektron mengalir melalui kawat setiap detik), dan tegangan merupakan seberapa besar tekanan yang mendorong elektron tersebut.
Pada generator yang diciptakan Michael Faraday, kumparan kawat tembaga berputar diantara kutub magnet menghasilkan arus listrik. Salah satu cara untuk memutar disk tersebut adalah menggunakan engkol dengan tangan, tapi ini bukanlah cara praktis untuk menghasilkan listrik. Metode lain adalah menghubungkan bagian shaft pada generator ke turbin dan kemudian biarkan beberapa sumber energi yang mengoperasikan turbin tersebut. Air terjun adalah salah satu sumber energi yang dapat digunakan untuk itu, bahkan pabrik listrik besar pertama mengambil keuntungan dari energi kinetik yang amat besar yang dihasikan oleh Air Terjun Niagara.
George Westinghouse membuka pabrik tersebut pada tahun 1895, tetapi prinsip-prinsip cara operasinya tidak banyak berubah semenjak itu. Pertama, para insinyur membangun sebuah bendungan di sungai untuk membuat reservoir air yang tersimpan. Mereka menempatkan asupan air di dekat bagian bawah dinding bendungan, yang memungkinkan air mengalir dari reservoir dan melalui saluran sempit yang disebut penstock. Turbin - sebuah baling-baling besar - diletakkan di ujung penstock.
Poros dari turbin terhubung ke generator. Ketika air mengalir melintasi turbin, turbinnya otomatis akan berputar begitupun juga dengan poros yang ikut berputar kemudian kumparan tembaga dari generator pun ikut berputar. Ketika kumparan tembaga berputar disekitar magnet, listrik akan dihasilkan. Kabel listrik yang terhubung ke generator menghantar listrik dari pembangkit listrik ke rumah-rumah dan pabrik. Plant air Terjun Niagara milik Westinghouse ini mampu mengirim listrik lebih dari 200 mil (322 kilometer).
Tidak semua pembangkit listrik mengandalkan air yang mengalir turun. Banyak juga yang memanfaatkan tenaga uap, yang dapat berperan mentransfer energi ke turbin dan akhirnya, ke generator. Cara yang paling populer untuk membuat uap adalah memanaskan air dengan membakar batubara. Selain itu, cara lain adalah menggunakan controlled nuclear reaction untuk mengubah air menjadi uap.
Di zaman yang banyak peduli akan ramah lingkungan ini sebagian energi listrik yang kita peroleh berasal dari turbin angin, hydroelectric power plant (menggunakan bendungan di sungai), atau energi geothermal. Dari mana pun asalnya, hampir bisa dipastikan bahwa energi listrik ini dihasilkan dengan bantuan generator - hanya sel surya menghasilkan listrik tanpa menggunakan generator.
Tentu saja, menggunakan generator untuk menghasilkan listrik hanya tahap awal – setelah anda berhasil menggerakkan elektron-elektron tersebut, kita juga memerlukan sirkuit listrik agar proses berjalan dengan baik.
No comments:
Post a Comment