Dulu, Edison, sebagai penemu terhebat dalam buku teks, selalu menjadi pengunjung tetap dalam komposisi primer
dan siswa sekolah menengah.Tesla, di sisi lain, selalu memiliki wajah yang samar, dan hanya di sekolah menengah saja
dia bersentuhan dengan unit yang dinamai menurut namanya di kelas fisika.
Tetapi dengan penyebaran Internet, Edison menjadi semakin filistin, dan Tesla menjadi misterius
ilmuwan setara dengan Einstein di benak banyak orang.Keluhan mereka juga menjadi pembicaraan di jalanan.
Hari ini kita akan mulai dengan perang arus listrik yang pecah di antara keduanya.Kami tidak akan berbicara tentang bisnis atau orang
hati, tetapi hanya berbicara tentang fakta-fakta biasa dan menarik dari prinsip-prinsip teknis.
Seperti yang kita semua tahu, dalam perang saat ini antara Tesla dan Edison, Edison secara pribadi membuat Tesla kewalahan, tetapi pada akhirnya
gagal secara teknis, dan arus bolak-balik menjadi penguasa mutlak sistem tenaga.Sekarang anak-anak tahu itu
Listrik AC digunakan di rumah, jadi mengapa Edison memilih listrik DC?Bagaimana sistem catu daya AC direpresentasikan
oleh Tesla mengalahkan DC?
Sebelum membicarakan masalah ini, pertama-tama kita harus memperjelas bahwa Tesla bukanlah penemu arus bolak-balik.Faraday
mengetahui metode pembangkitan arus bolak-balik ketika mempelajari fenomena induksi elektromagnetik pada tahun 1831,
sebelum Tesla lahir.Pada saat Tesla masih remaja, alternator besar sudah ada.
Padahal, yang dilakukan Tesla sangat mirip dengan Watt, yaitu memperbaiki alternator agar lebih cocok untuk skala besar.
sistem tenaga AC.Ini juga menjadi salah satu faktor yang turut mendukung kemenangan sistem AC di perang saat ini.Demikian pula,
Edison bukanlah penemu generator arus searah dan arus searah, tetapi dia juga memainkan peran penting dalam
promosi arus searah.
Oleh karena itu, ini bukanlah perang antara Tesla dan Edison, melainkan perang antara dua sistem catu daya dan bisnis
kelompok di belakang mereka.
PS: Dalam proses pengecekan informasi, saya melihat beberapa orang mengatakan bahwa Raday menemukan alternator pertama di dunia –
itupenghasil disk.Nyatanya, pernyataan ini salah.Dari diagram skematik dapat dilihat bahwa disc generator adalah a
pembangkit DC.
Mengapa Edison memilih arus searah
Sistem tenaga secara sederhana dapat dibagi menjadi tiga bagian: pembangkit tenaga (generator) – transmisi tenaga (distribusi)
(transformator,saluran, sakelar, dll.) – konsumsi daya (berbagai peralatan listrik).
Di era Edison (1980-an), sistem tenaga DC memiliki generator DC yang matang untuk pembangkit listrik, dan tidak diperlukan trafo.
untuktransmisi daya, selama kabel dipasang.
Sedangkan untuk beban, pada saat itu semua orang terutama menggunakan listrik untuk dua tugas, penerangan dan penggerak motor.Untuk lampu pijar
digunakan untuk penerangan,selama tegangannya stabil, tidak masalah apakah itu DC atau AC.Sedangkan untuk motor, karena alasan teknis,
Motor AC belum dipakaikomersial, dan semua orang menggunakan motor DC.Di lingkungan ini, sistem tenaga DC bisa
dikatakan dua arah.Selain itu, arus searah memiliki keuntungan yang tidak dapat ditandingi oleh arus bolak-balik, dan nyaman untuk penyimpanan,
selama ada baterai,itu bisa disimpan.Jika sistem catu daya gagal, ia dapat dengan cepat beralih ke baterai untuk catu daya
Keadaan darurat.Kami biasa digunakanSistem UPS sebenarnya adalah baterai DC, tetapi diubah menjadi daya AC di ujung keluaran
melalui teknologi elektronika daya.Bahkan pembangkit listrikdan gardu harus dilengkapi dengan baterai DC untuk memastikan daya
penyediaan peralatan utama.
Jadi, seperti apa arus bolak-balik saat itu?Dapat dikatakan bahwa tidak ada orang yang bisa bertarung.Generator AC dewasa – tidak ada;
transformator untuk transmisi daya – efisiensi sangat rendah (keengganan dan fluks bocor yang disebabkan oleh struktur inti besi linier besar);
sedangkan untuk pengguna,jika motor DC dihubungkan ke listrik AC, mereka akan tetap hampir, itu hanya bisa dianggap sebagai hiasan.
Yang paling penting adalah pengalaman pengguna – stabilitas catu daya sangat buruk.Tidak hanya arus bolak-balik yang tidak dapat disimpan
seperti langsungsaat ini, tetapi sistem arus bolak-balik menggunakan beban seri pada saat itu, dan menambah atau menghapus beban pada saluran akan
menyebabkan perubahan padategangan seluruh saluran.Tidak ada yang ingin bohlamnya berkedip saat lampu di sebelahnya dinyalakan dan dimatikan.
Bagaimana Arus Bolak-Balik Muncul
Teknologi sedang berkembang, dan segera, pada tahun 1884, orang Hongaria menemukan transformator inti tertutup dengan efisiensi tinggi.Inti besi dari
trafo inimembentuk sirkuit magnetik lengkap, yang dapat sangat meningkatkan efisiensi trafo dan menghindari kehilangan energi.
Hal ini pada dasarnya samastruktur sebagai transformator yang kita gunakan saat ini.Masalah stabilitas juga diselesaikan dengan sistem suplai seri
digantikan oleh sistem pasokan paralel.Dengan peluang ini, Tesla akhirnya hadir, dan dia menemukan alternator praktis
yang dapat digunakan dengan trafo jenis baru ini.Padahal, bersamaan dengan Tesla, ada puluhan paten penemuan terkait
ke alternator, tetapi Tesla memiliki lebih banyak keunggulan, dan dihargai olehWestinghouse dan dipromosikan secara besar-besaran.
Adapun kebutuhan listrik, jika tidak ada permintaan, maka buatlah permintaan.Sistem tenaga AC sebelumnya adalah AC satu fasa,
dan Teslamenemukan motor asinkron AC multi-fase praktis, yang memberi AC kesempatan untuk menunjukkan bakatnya.
Ada banyak keuntungan dari arus bolak-balik multi-fase, seperti struktur sederhana dan biaya saluran transmisi dan listrik yang lebih rendah
peralatan,dan yang paling istimewa ada di penggerak motor.Arus bolak-balik multi-fase terdiri dari arus bolak-balik sinusoidal dengan
sudut fase tertentuperbedaan.Seperti yang kita semua tahu, mengubah arus dapat menghasilkan perubahan medan magnet.Ubah untuk berubah.Jika
pengaturan wajar, magnetikbidang akan berputar pada frekuensi tertentu.Jika digunakan di motor, dapat menggerakkan rotor untuk berputar,
yang merupakan motor AC multi-fase.Motor yang ditemukan oleh Tesla berdasarkan prinsip ini bahkan tidak perlu menyediakan medan magnet
rotor, yang sangat menyederhanakan strukturdan harga motor.Menariknya, mobil listrik “Tesla” milik Musk juga menggunakan AC asinkron
motor, tidak seperti mobil listrik negara saya yang kebanyakan menggunakanmotor sinkron.
Ketika kami tiba di sini, kami menemukan bahwa daya AC setara dengan DC dalam hal pembangkitan, transmisi, dan konsumsi daya,
jadi bagaimana itu melambung ke langit dan menempati seluruh pasar tenaga?
Kuncinya terletak pada biaya.Perbedaan kerugian dalam proses transmisi keduanya telah memperlebar jarak di antara keduanya
transmisi DC dan AC.
Jika Anda telah mempelajari pengetahuan dasar kelistrikan, Anda akan mengetahui bahwa pada transmisi daya jarak jauh, akan menghasilkan tegangan yang lebih rendah
kerugian yang lebih besar.Kerugian ini berasal dari panas yang dihasilkan oleh resistansi saluran, yang akan meningkatkan biaya pembangkit listrik tanpa biaya.
Tegangan keluaran generator DC Edison adalah 110V.Tegangan rendah seperti itu membutuhkan pembangkit listrik yang dipasang di dekat setiap pengguna.Di dalam
daerah dengan konsumsi daya besar dan pengguna padat, jangkauan catu daya bahkan hanya beberapa kilometer.Contohnya Edison
membangun sistem catu daya DC pertama di Beijing pada tahun 1882, yang hanya dapat memasok daya ke pengguna dalam jarak 1,5 km di sekitar pembangkit listrik.
Belum lagi biaya infrastruktur pembangkit listrik yang begitu banyak, sumber listrik pembangkit listrik juga menjadi masalah besar.Pada waktu itu,
untuk menghemat biaya, sebaiknya dibangun pembangkit listrik di dekat sungai, sehingga bisa menghasilkan listrik langsung dari air.Namun,
untuk menyediakan listrik ke daerah yang jauh dari sumber air, tenaga panas harus digunakan untuk menghasilkan listrik, dan biayanya
pembakaran batubara juga meningkat banyak.
Masalah lain juga disebabkan oleh transmisi listrik jarak jauh.Semakin panjang saluran, semakin besar resistansi, semakin banyak tegangan
jatuh pada saluran, dan voltase pengguna di ujung terjauh mungkin sangat rendah sehingga tidak dapat digunakan.Satu-satunya solusi adalah meningkatkan
tegangan keluaran pembangkit listrik, tetapi akan menyebabkan tegangan pengguna di sekitar menjadi terlalu tinggi, dan apa yang harus saya lakukan jika peralatan
terbakar habis?
Tidak ada masalah dengan arus bolak-balik.Selama transformator digunakan untuk meningkatkan tegangan, transmisi daya puluhan
kilometer tidak masalah.Sistem catu daya AC pertama di Amerika Utara dapat menggunakan voltase 4000V untuk memasok daya ke pengguna yang berjarak 21 km.
Belakangan, dengan menggunakan sistem tenaga AC Westinghouse, Air Terjun Niagara bahkan dapat mengalirkan listrik ke Fabro, yang jaraknya 30 kilometer.
Sayangnya, arus searah tidak dapat ditingkatkan dengan cara ini.Karena prinsip yang dianut oleh dorongan AC adalah induksi elektromagnetik,
Sederhananya, arus yang berubah di satu sisi transformator menghasilkan medan magnet yang berubah, dan medan magnet yang berubah
menghasilkan tegangan induksi yang berubah (gaya gerak listrik) di sisi lain.Kunci agar trafo berfungsi adalah arus yang harus ada
perubahan, yang sebenarnya tidak dimiliki DC.
Setelah memenuhi rangkaian persyaratan teknis ini, sistem catu daya AC benar-benar mengalahkan daya DC dengan biaya rendah.
Perusahaan listrik DC Edison segera direstrukturisasi menjadi perusahaan listrik terkenal lainnya – General Electric Amerika Serikat..
Waktu posting: Mei-29-2023