ada apa dengan perbaikan faktor daya part I

faktor daya, sebuah topik yang tak dapat dipungkiri lagi sangatlah penting dalam rekayasa sistem tenaga listrik... tak mengherankan jika beberapa mahasiswa dipusingkan karenanya... :).

sebenarnya, faktor daya itu apa sich? menurut saya, boleh dibilang faktor daya itu menyatakan seberapa banyak daya yang terpakai* (atau istilah tekniknya terdisipasi) oleh suatu beban untuk setiap tegangan yang dipertahankan dan arus yang mengalir pada beban tersebut. maksudnya?
*)saya tidak menyebutnya sebagai daya yang benar-benar terpakai, walaupun pengertian ini tidaklah keliru. saya melakukannya sekadar untuk menghindari kerancuan yang mungkin timbul dengan istilah lain yang mungkin lebih dahulu dikenal yaitu efisiensi, yang berkaitan dengan minimalisasi rugi-rugi daya. rugi-rugi daya itu sendiri, dalam konteks faktor daya, adalah termasuk daya yang terpakai walaupun tidak memberikan manfaat (sehingga lebih tepat disebut daya yang terbuang). jadi, istilah daya yang terpakai merujuk kepada semua daya yang terpakai baik yang bermanfaat maupun yang tidak (losses).

telah diketahui bahwa untuk suatu tegangan v yang kita pertahankan pada beban z, akan mengalir arus sebesar i=v/z melalui beban tersebut. v biasanya adalah sinusoidal, begitu juga dengan arus. namun, kaitannya dengan seberapa banyak daya yang dipakai oleh beban, ketimbang memperhatikan besar tegangan atau arus tersebut, kita lebih tertarik untuk mengetahui selisih fase antara keduanya, artinya manakah yang lebih dahulu (muncul), arus atau tegangan?

mungkin susah dibayangkan, bagaimana mungkin arus bisa mendahului tegangan, atau sebaliknya. arus yang mendahului tegangan dapat dibayangkan sebagai berikut: saat tegangan hendak mulai ada (dari nol), arus ternyata (telah) mencapai nilai tertentu, seolah-olah arus muncul sebelum tegangan (dan arus memang sungguh-sungguh mendahului tegangan dalam kasus ini). kapasitor** (dan beban kapasitif lainnya) dapat menyebabkan keadaan ini. tegangan yang mendahului arus dapat dibayangkan sebagai berikut: saat tegangan (telah) mencapai nilai tertentu, arus justru hendak mulai ada (dari nol), seolah-olah tegangan muncul sebelum arus (dan tegangan memang sungguh-sungguh mendahului arus dalam kasus ini). induktor*** (dan beban induktif lainnya) dapat menyebabkan keadaan ini. mengapa kapasitor dan induktor berkelakuan seperti ini tidaklah perlu dibahas dalam memahami faktor daya.
**)bahkan pada kapasitor (ideal), arus telah mencapai nilai maksimumnya pada saat itu. kita nyatakan di sini, pada kapasitor (ideal), arus mendahului tegangan sebesar 90 derajat. kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik.
***)bahkan pada induktor (ideal), tegangan telah mencapai nilai maksimumnya pada saat itu. kita nyatakan di sini, pada induktor (ideal), arus tertinggal dari tegangan sebesar 90 derajat (atau arus mendahului tegangan sebesar -90 derajat). induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet.

berdasarkan selisih fase antara tegangan dan arus, kita dituntun kepada kenyataan bahwa daya tidaklah sesederhana perkalian antara arus dan tegangan sebagaimana yang kita kenal. akan kita lihat bahwa daya itu sebenarnya ada tiga jenis^. untuk memahaminya, kita akan menyelidiki 3 kasus.
^)untuk kasus di mana muncul harmonik, maka kita akan mengenal daya lain, yaitu daya harmonik. namun, itu sudah di luar pembicaraan kita sekarang.

BERSAMBUNG