ILMU ELEKTRO: RUGI TEGANGAN DALAM KAWAT PENGHANTAR (Konduktor)

Yang dimaksud dengan Rugi Tegangan didalam suatu penghantar (konduktor) ialah tegangan yang hilang atau tegangan yang tidak dapat dimanfaatkan. Hal ini disebabkan karena adanya arus listrik ( I ) ampere yang mengalir melalui penghantar ( konduktor ), sedangkan penghantar itu sendiri mempunyai tahanan listrik sebesar ( R ) Ohm.

Gambar dibawah menunjukkan alat-alat Listrik (pemakai listrik) menerima energy dari pusat tegangan listrik (sentral listrik) melalui saluran/penghantar listrik :

Jika besarnya tegangan yang terdapat pada gardu trafo cabang diberi tanda $E_{1}$ dan besarnya tegangan pada pemakai $E_{2}$ . Dimana tegangan $E_{2}<bila\, dibandingkan \, dengan \: E_{2}$ . Beda antara kedua tegangan tadi disebut rugi tegangan kawat penghantar. Besarnya rugi tegangan ini dapat dihitung :

$e_{rugi}\, = E_{1}-E_{2}$

Bila dinyatakan dalam persen :

$\epsilon = \frac{E_{1}-E_{2}}{E_{1}}\times 100$

Menentukan Luas Penampang Kawat Penghantar (konduktor)

Untuk menghitung dan menentukan besarnya luas penampang kawat penghatar (konduktor) atau kabel yang dialiri listrik, secara teliti dan sempurna perhitungan ini dapat ditinjau dari segi teknik dan ekonomi.

Pada umumnya pengisian arus listrik kedalam kawat penghantar atau jala-jala ini dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :

Pengisian dari satu sisi atau satu jurusan
Pengisian dari dua sisi (jurusan) dimana antara dua tempat itu terdapat adanya perbedaan tegangan.

Besarnya arus listrik yag mengalir didalam kawat penghantar harus sesuai dengan luas kawat. Di dalam praktek perhitungan untuk luas penampang pada umumnya dibulatkan ke atas untuk keamanan dan mencegah terjadinya bahaya kebakaran.

Pengisian kawat dari satu sisi/jurusan.
Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah kawat penghantar yang diisi dari satu sisi/jurusan (lihat gambar dengan tanda E).

Untuk memudahkan penjelasan maka gambar diatas dapat disederhanakan seperti tampak pada gambar dibawah ini :

Misalkan tekanan/tegangan pada titik D = $E_{D}$
Tegangan yang masuk pada titik A = $E_{A}$
Maka kerugian tegangan pada jala-jala tersebut :

$e_{rugi}=E_{A}-E_{D}$

Menurut hukum Ohm :

$e_{AB}=I_{AB}\times R_{AB}$

$e_{BC}=I_{BC}\times R_{BC}$

$e_{CD}=I_{CD}\times R_{CD}$

$e_{AD}=e_{AB}\dotplus e_{BC}\dotplus e_{CD}$

$=I_{AB}.R_{AB}\dotplus I_{BC}.R_{BC}\dotplus I_{CD}.R_{D}$

Karena :

$I_{AB}=I_{2}\dotplus I_{3}\dotplus I_{4}$

$I_{BC}=I_{3}\dotplus I_{4}$

$I_{CD}=I_{4}$

Hasil perkalian antara kuat arus dan panjang kawat penghantar ( I . l ) dinamakan Momen Aliran.
Persamaan momen aliran dapat ditulis dengan rumus :

$e= \frac{2\rho }{q}\sum I.l \: \: dalam \: satuan\: Volt$