Bagaimana Cara Mengubah Energi Mekanik menjadi Energi Listrik

Energi listrik merupakan enegi yang tidak bisa lepas dari kebutuhan sehari-hari dalam berbagai bidang, seperti industri, perkantoran bahan rumah tangga. Oleh karena itukebutuhan akan energi listrik tidak dapat dipisahkan dari segala aktivitas manusia saat ini.

Energi listrik yang dibutuhkan tidak memadai dengan banyak konsumsi masyarakat terhadap energi listrik. Kondisi ini mendorong banyak orang untuk mencari solusi energi listrik dari sumber lain, atau yang lebih dikenal dengan konversi.

Saat ini kita akan membahas tentang mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik dengan menggunakan Generator, kalian pasti sudah tahukan apa itu generator ? Kalau belom akan saya jelaskan.

Generator yaitu mesin pembangkit listrik (konversi dari energi mekanik ke listrik). Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. 

Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melalui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.

Secara garis besar generator dibedakan menjadi 2 macam yaitu : 

GENERATOR ELEKTROSTATIK 

1. Mesin Wimshurst 

Mesin Wimshurst adalah generator elektrostatik yg menggunakan induksi elektrostatik atau "influence“ (emisi sekunder) .

2. Generator Van de Graaff 

Generator elektrostatik Van de Graaff menggunakan satu dari dua mekanisme: 

Penyaluran muatan dari elektroda voltase-tinggi 

Muatan yang dibuat oleh efek triboelectric menggunakan pemisahan dua insulator

GENERATOR ELEKTROMAGNETIK 

1.Dinamo Faraday 

Dinamo Faraday adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad 21. 

Dinamo ini menggunakan prinsip elektromagnetis-me untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik. Pertama kali dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat alat Prancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil". Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. 

Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. 

2. Dinamo Gramme

Dinamo Gramme adalah penyempurnaan dari Dinamo sebelumnya, karena kedua desain sebelum-nya mempunyai masalah yang sama : mereka me-nginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama seka-li. 

Antonio Pacinotti, seorang ilmuwan Italia, mem-perbaikinya dengan mengganti "coil" berputar dengan yang "toroidal", yang dia ciptakan dengan mebungkus cincin besi. Dengan demikian sebagian dari "coil" terus melewati magnet, dan membuat arus menjadi lancar. 

Zénobe Gramme menciptakan kembali desain ini beberapa tahun kemudian ketika mendesain pembangkit listrik komersial untuk pertama kalinya, di Paris pada 1870-an. Desainnya sekarang dikenal dengan nama dinamo Gramme. Beberapa versi dan peningkatan lain telah dibuat, tetapi konsep dasar dari memutar loop kawat yang tak pernah habis tetap berada di hati semua dinamo modern.

Prinsip Dasar

Pada umumnya generator-generator kecil untuk mendapatkan tegangan yang memenuhi cukup dengan magnet permanent. Walaupun magnetnya permanent tapi fluks di rotor berubah-ubah karena putaran. 

Generator besar pada umumnya menggunakan elektromagnetik, tapi juga ada yang pakai magnet permanent di sisi exciter generatornya, hanya saja tegangannya disini memang cukup kecil < 100 Volt. 

Satu hal lagi yang harus dicatat sifat kemagnetan magnet permanent dipengaruhi oleh temperatur, kalau temperaturnya tinggi kuat medan magnetnya akan berkurang.