Voltase, Watt dan Perangkat Elektronik

Voltase, Watt dan Perangkat ElektronikAda keterkaitan erat antara Voltase dan Watt. Tidak banyak pemahaman saya mengenai voltase dan watt secara teknis listrik. Semuanya hanya berdasarkan analisa dari pergerakkan jarum indikator unit ampere meter dan volt meter yang terdapat pada stabilizer di rumah saya saja.

Istilah voltase dalam bahasa sehari-hari mirip dengan pengertian tenaga / kekuatan menarik. Sedangkan Watt, bisa disebut sebagai beban / berat sebuah benda. Seandainya voltase dianalogikan sebagai bentangan seutas tali dimana terdapat kekuatan menarik di kedua ujungnya, maka Watt adalah benda yang berada di atas dan membebani tali tersebut.

Dalam keadaan kekuatan tarikan pada kedua ujung tali normal, tali akan membentang rata menahan benda yang membebani di atasnya. Saat kekuatan tarikan terhadap kedua ujung tali mengendur, maka beban benda yang berada di atasnya akan turun. Ketika kekuatan tarikan terhadap kedua ujung tali mendadak menguat, maka benda yang berada diatasnya akan sedikit terlempar ke atas.

Seberapa rendah posisi turunnya benda di atas tali, itulah yang dihitung sebagai berkurangnya jumlah Watt akibat penurunan voltase. Dan seberapa tinggi posisi benda terlempar di atas tali, itulah yang dihitung sebagai bertambahnya jumlah Watt akibat kenaikan voltase. Kira-kira seperti itulah gambaran sederhana bagaimana pergerakan voltase dapat merubah jumlah besaran Watt.
Beda Voltase dengan Watt

Biaya ketidakstabilan Voltase

Ketika kita menyalakan satu / beberapa perangkat elektronik secara bersamaan, kemudian terjadi pergerakan naik / turun dari tegangan (voltase) listrik, maka hal itu otomatis akan ikut mempengaruhi jumlah besar / kecilnya daya (watt) listrik yang sedang mengalir ke perangkat-perangkat elektronik tersebut. Saat voltase bergerak naik, maka besaran watt akan bertambah. Demikian juga sebaliknya.

Berapa jumlah bertambahnya nilai daya (Watt) yang terjadi? Seandainya sebuah bohlam berdaya 5 watt ~ 220 Volt mengalami kenaikan tegangan pada kisaran 230 Volt, maka bohlam tersebut akan menerima jumlah daya sebesar :

(5 / 220) x 230 = 0,02273 x 230 = 5,2279 Watt

Jika terjadi kenaikan tegangan hingga kisaran 250 Volt, maka jumlah daya yang diterima oleh bohlam tadi menjadi :

(5 / 220) x 250 = 0,02273 x 250 = 5,6825 Watt

Demikian juga halnya jika terjadi penurunan tegangan. Misalnya, dengan spesifikasi bohlam yang sama di atas, mengalami penurunan tegangan hingga angka 190 Volt, maka bohlam tersebut akan menerima jumlah daya sebesar :

(5 / 220) x 190 = 0,02273 x 190 = 4,3187 Watt

Efek dari kenaikan voltase akan berakibat pada kualitas sinar dari lampu menjadi lebih terang. Dalam keadaan voltase normal (220 Volt), kita harus menggunakan lampu dengan kapasitas Watt lebih besar agar mendapatkan sinar lampu yang lebih terang.

Logika ini menunjukkan bahwa penyebab lebih terangnya cahaya lampu saat terjadi kenaikan voltase adalah bertambah besarnya jumlah daya listrik (Watt) yang diterima oleh lampu. Lonjakan kenaikan voltase cenderung bersifat dinamis dan tidak diam pada angka tertentu saja. Biasanya, nilai kenaikan dari lonjakan berada pada kisaran angka 225 Volt s/d 230 Volt. Pada kisaran angka tersebut, kelebihan terang dari cahaya lampu yang dihasilkan tidaklah terlalu terasa / terlihat. Namun, hal itu tetap akan berdampak tercatat pada meteran listrik PLN.

Jika melihat contoh dari efek kenaikan voltase pada bohlam di atas, tidak terlihat perbedaan mencolok dan pengaruh yang besar. Baik dari sisi fisik perangkat maupun biaya pemakaian daya yang harus dikeluarkan. Terlebih lagi, perhitungan waktu pemakaian daya dari kelebihan Watt di atas menggunakan satuan  jam. Sedangkan dinamika pergerakkan dari ketidakstabilan voltase yang terjadi hanya dalam hitungan satuan detik (mungkin lebih kecil dari itu). Walau pun begitu, hal itu biasanya terjadi terus-menerus selama periode waktu antara 2 s/d 3 jam saat pagi (mulai pukul 05.00) dan / atau sore hari (mulai pukul 16.00).

Dinamika pergerakan voltase ini, terjadi berbeda-beda antara sesama pelanggan PLN. Biasanya, dipengaruhi oleh daerah / lokasi tempat tinggal dari masing-masing pelanggan. Namun, efek pemakaian daya yang tercatat pada meteran adalah sama. Untuk kenaikan voltase, akan menghasilkan penambahan nilai pada pencatatan meteran. Sedangkan untuk penurunan voltase, akan menghasilkan pengurangan nilai pada pencatatan meteran.

Baik kenaikan maupun penurunan voltase, juga akan berpengaruh terhadap umur / daya tahan perangkat elektronik. Pengaruh tersebut, bisa berupa hanya sekedar menjadikan kinerja perangkat tidak benar atau bisa juga menjadikan perangkat rusak total. Tergantung seberapa besar dan jenis dinamika pergerakan yang terjadi. Umumnya, kerusakan perangkat yang terjadi secara instant (mendadak), cenderung disebabkan oleh kenaikan voltase. Sedangkan penurunan voltase, cenderung membuat daya tahan (umur) perangkat menjadi berkurang.

Suka atau tidak, mau atau tidak mau, itulah realita dari kondisi aliran listrik yang dipasok ke dalam rumah kita. Selama kita masih membutuhkan pasokan listrik dari PLN, maka kondisi seperti itulah yang akan kita terima dan bayar untuk mengoperasikan perangkat elektronik di rumah. Lalu, sejauh mana kekuatan perangkat elektronik di rumah kita bisa bertahan dalam menerima kondisi pasokan aliran listrik seperti itu?
Biaya ketidakstabilan Voltase

Toleransi ketahanan perangkat elektronik

Toleransi dan reaksi yang dimiliki setiap unit perangkat elektronik berbeda-beda terhadap efek dinamika pergerakan voltase. Kemampuan bertahan satu perangkat elektronik terhadap kenaikan voltase listrik dapat disebabkan oleh beberapa hal. Diantaranya adalah kualitas dan umur fisik perangkat.

Perangkat dengan fisik berkualitas rendah akan memiliki toleransi daya tahan yang rendah juga. Hal ini merupakan salah satu penyebab rusaknya perangkat setelah belum lama dipakai, walau pun baru dibeli. Kondisi yang sama juga akan terjadi pada pendeknya umur fisik perangkat. Walau pun berkualitas bagus, perangkat akan rusak dengan sendirinya setelah akumulasi waktu pemakaian telah tercapai. Seperti lampu SL (biasa disebut dengan “lampu hemat energi”) yang banyak dijual, apa pun merk-nya, memiliki batas umur pemakaian. Sehingga akan mati dengan sendirinya ketika akumulasi waktu pemakaian telah tercapai (max. 3 tahun).

Dinamika pergerakan voltase sekecil apapun, baik kenaikan atau penurunan, akan berpengaruh menambah akumulasi pemakaian dan (otomatis) mengurangi umur fisik perangkat elektronik akibat ekstra kerja yang disebabkan penerimaan daya yang tidak seharusnya.

Jika diperhatikan lebih jauh, bertambahnya kinerja perangkat elektronik / listrik akibat kenaikan voltase, terlihat sebagai hal yang memang demikian adanya. Sebagaimana dicontohkan sebelumnya di atas mengenai semakin terangnya cahaya lampu akibat jumlah daya yang diterima oleh lampu bertambah dari seharusnya.

Namun, apakah hal yang sama juga berlaku jika terjadi penurunan voltase? Bukankah dengan berkurangnya jumlah daya akibat penurunan voltase akan menjadikan kinerja perangkat menjadi berkurang juga?

Bila pertanyaan tersebut ditujukan untuk diterapkan pada nyala lampu, memang benar bahwa penurunan voltase “terlihat seolah-olah” akan menambah umur lampu. Seandainya kondisi penurunan voltase diterapkan pada perangkat seperti lemari es / kulkas atau AC (Air Conditioner), maka efek yang dihasilkan akan sama seperti kenaikan voltase. Yaitu, mengurangi umur / daya tahan perangkat. Perbedaannya dengan lampu adalah perangkat seperti lemari es / kulkas atau AC, beroperasi berdasarkan sensor suhu udara (thermostat). Standar kinerja perangkat akan bertambah lama saat terjadi penurunan voltase.

Misalnya, saat voltase dalam keadaan stabil, waktu yang dibutuhkan AC untuk mendinginkan ruangan hanya selama 10 menit. Ketika terjadi penurunan voltase, AC pasti akan bekerja lebih lama. Hal ini dikarenakan berkurangnya jumlah daya yang dibutuhkan kompresor saat proses mendinginkan ruangan. Berkurangnya pasokan daya tersebut, akan memperlambat kinerja kompresor. Semakin kecil jumlah daya yang diterima, semakin lambat kinerjanya. Dan kompresor akan tetap bekerja selama suhu ruangan belum mencapai nilai derajat yang ditentukan.

Demikian juga halnya dengan lemari es / kulkas. Semakin kecil jumlah daya yang seharusnya diterima, semakin lambat kinerjanya. Dan mesin akan tetap bekerja selama suhu ruang di dalam kulkas belum mencapai nilai derajat yang telah ditentukan.

Lamanya waktu kompresor AC / kulkas bekerja dalam proses mendinginkan, setidaknya, pasti akan berpengaruh terhadap daya tahan / umur dari kompresor itu sendiri. Namun, seberapa besar efek negatif dari pengaruh tersebut hingga membuat perangkat menjadi rusak, banyak faktor yang menentukannya. Seperti : besaran nilai penurunan voltase, lama waktu terjadi penurunan, hentakkan pergerakan naik-turun voltase dsb.

Kondisi ketidakstabilan ini hanya dapat di-netral-kan dengan cara menstabilkan voltase sebelum daya dialirkan ke dalam perangkat. Saya tidak menemukan cara lain yang lebih efektif dari tindakan menginstall unit stabilizer di area box MCB dalam rumah. Seandainya kondisi voltase telah distabilkan, akankah menjamin daya tahan kualitas lebih baik dan umur fisik lebih panjang dari perangkat elektronik? Saya tidak memiliki jawaban yang pasti mengenai hal itu. Namun, dari apa yang saya alami, 90% bagian dari jaminan itu dapat terpenuhi. Tidak menjadi masalah rendahnya kualitas dari produk perangkat yang saya beli, tetap dapat beroperasional dengan baik dan berumur relatif lebih lama dibandingkan sebelum kondisi voltase distabilkan.

Seandainya kita tidak ingin memasang stabilizer, adakah cara lain untuk menstabilkan voltase?
Toleransi ketahanan perangkat elektronik

Default Voltase vs Toleransi Voltase

Sebagaimana yang telah dinyatakan sebelumnya, bahwa salah satu penyebab ketidakstabilan voltase berasal dari aliran listrik yang oleh PLN. Namun, ada juga penyebab lainnya, yaitu instalasi jaringan kabel listrik di dalam rumah yang tidak benar. Kondisi yang dihasilkan dari ketidakstabilan voltase dari kedua faktor tersebut sangat bervariasi. Berdasarkan pengalaman, instalasi jaringan kabel yang terpasang dengan benar akan membuat kualitas hantaran daya listrik menjadi lebih baik. Namun, hal tersebut tidak menjamin kondisi voltase di rumah menjadi stabil sepenuhnya.

Permasalahan sebenarnya adalah perilaku listrik di dalam kabel, tidak pernah bisa kita saksikan langsung dengan mata telanjang. Sebaik apapun instalasi jaringan kabel yang kita buat, tetap tidak akan menjadikan kita bisa memprediksi perilaku listrik yang beredar di dalamnya. Kita tidak pernah mengetahui, kapan kondisi ketidakstabilan voltase akan kembali normal (220 Volt) dengan sendirinya? Atau berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk kembali normal dengan sendirinya? Atau, voltase akan turun, tetapi tidak pada besaran 220 Volt?

Ada yang menyatakan bahwa pemikiran tentang perilaku voltase listrik seperti itu cenderung mengada-ada. Karena, perangkat elektronik dengan default tegangan 220 Volt, pada umumnya memiliki toleransi untuk beradaptasi terhadap perubahan voltase sebesar ±10% dari default-nya. Atau, dengan kata lain, perangkat elektronik dengan default tegangan 220 Volt masih dapat beroperasi dengan baik dalam rentang tegangan 200 s/d 240 Volt.

Secara tidak langsung, pernyataan tersebut menekankan bahwa selama masih dalam batas toleransi voltase yang dimilikinya, maka perangkat elektronik tetap aman untuk dioperasikan. Memang benar, tidak akan terjadi kerusakan cukup berarti selama voltase berada dalam batas toleransi yang dimiliki perangkat elektronik. Atau bahkan, sama sekali tidak ada pengaruh negatif apapun terhadap kinerja dan fisik jeroan perangkat elektronik.

Namun, fokus yang saya tekankan bukan sekedar besarnya dinamika kenaikan / penurunan nilai voltase yang dapat ditoleransikan, tetapi berapa lama waktu berlangsungnya dinamika itu terjadi diluar kondisi default.
icon.top.par

Perlunya men-default-kan Voltase…

Pengertian kata toleransi adalah satu kondisi diluar normal yang masih dapat diterima untuk periode jangka waktu tertentu, bukan selamanya. Jika satu kondisi diluar normal dapat diterima selamanya, maka kondisi itu dinamakan sebagai standar / default pengoperasian. Bukan toleransi!

Seandainya mayoritas perangkat elektronik memiliki standar / default normal pengoperasian adalah 200 Volt s/d 240 Volt, maka dinamika perubahan turun-naik tegangan keluar dari nilai 220 Volt, tidak akan pernah menjadi masalah dan artikel ini-pun tidak akan pernah dipublikasikan.

Lama waktu nilai voltase listrik berada di luar 220 Volt itulah yang sebenarnya perlu kita waspadai. Karena, baik perangkat elektronik maupun perangkat analog, jika dipaksakan untuk tetap bekerja di luar standar kemampuan yang dimilikinya, pasti akan lebih cepat mengalami kadaluwarsa / kerusakan.

Bagaimanapun juga, tetap dibutuhkan keberadaan stabilizer untuk membuat kualitas pasokan daya ke dalam rumah menjadi lebih baik dan aman untuk digunakan. Keadaan tanpa stabilizer lebih banyak efek merugikan daripada menguntungkan. Namun, terlepas dari kondisi dan alasan apa pun, voltase listrik dalam keadaan stabil merupakan hal yang memang sudah seharusnya dipenuhi pada instalasi listrik terpasang di rumah.

Semoga bermanfaat…!Perlunya men-default-kan Voltase...

Artikel terkait :

Voltase, Watt dan Perangkat Elektronik

5 thoughts on “Voltase, Watt dan Perangkat Elektronik

  1. galau

    salam skses pak om…mhon deh pencerahannya. sya kan ada stavol 500 N merk matsunaga yg sebagian komponennya sdh tdk brpungsi lagi(1/2 rusak kalee…)tpi jka d aktfkan & ukr arus ot nya mmang lbh bsar dri arus infut.apkah benda ini msh bsa di pakai? tq

    1. Omar Ramlee Penulis Tulisan

      Terima kasih telah mengunjungi “Listrik di Rumah”,

      Secara tehnik, saya tidak mengerti masih berfungsi atau tidaknya komponen dalam stabilizer. Indikator output daya memang sudah seharusnya menunjuk pada angka 220 Volt, sedangkan indikator input daya bisa pada angka berapa saja. Selama indikator output daya berada pada angka 220, saya rasa, tidak ada masalah dengan stabilizer tersebut.

      Salam.

  2. galau

    pak tu arus yg turun/naik pa bsa di atasi dgn memasang capasitor(komponen elektronik)pda instalasi trpasang guna mnghndari dampak negatip pada pralatan elektronik kita. kali aja bsa tu benda kan hrga nya lbh mrah dripada stabilizer he he he…..

    1. Omar Ramlee Penulis Tulisan

      Mungkin saja. Maaf, sayangnya ilmu mengenai listrik yang saya miliki hanya sebatas user di ruang lingkup rumah tinggal saja. Orientasinya lebih pada hal-hal umum dan gampang dipahami serta diterapkan di kalangan yang memiliki pengertian ilmu listrik sangat sederhana (awam).
      Bisa jadi yang anda katakan benar adanya, tapi… hahahaha… ribeeeet. Gampangan masang stabilizer daripada ngerti-in ilmu listrik… hahahahaha…..
      Btw, thanks buat idenya… 😀

Komentar ditutup.