Pembentuk Impulsa Sphere Gap

Test Trafo 1 4 5 6 8 Ototrafo Rp D U o t= Cs Gambar 2.7. Rangkaian Pembangkit tegangan tinggi searah.

2.2.3. Pembentuk Impulsa

Jaringan pembentuk pulsa impuls umumnya dapat dibangun dengan berbagai jaringan, diantaranya adalah jaringan RC, RLC, LC dan sebagainya, yang berfungsi sebagai filter lolos rendah, low pass filter. Dalam penelitian ini, rangkaian pembentuk tegangan pulsa dibuat dengan menggunakan jaringan RC. Hal ini dipilih karena yang diinginkan hanya tegangan yang besar, arus yang kecil dan waktu pengisian dan pengosongan yang sangat singkat. Salah satu model jaringan RC pembangkit tegangan berpulsa adalah seperti Gambar 2.8, berikut ini. Re ie Rd Cb id U o t= Ut Cs F Gambar 2.8. Rangkaian pembentuk Pulsa dengan jaringan RC Dengan andaian bahwa, bila dalam keadaan awal ut=o=0, dan ketika F dipicu, maka tegangan pulsa Ut akan muncul pada kapasitor beban Cb. Sehingga menurut hukum tegangan Kirchoff yang sesuai dengan rangkaian gambar 2.8, maka akan memenuhi persamaan berikut : ∫ + = = + − 1 t U R i R i dt i i C Uo d d e e d e s 2-23 Kerista Tarigan : Dampak Medan Elektrik Berpulsa Tegangan Tinggi Terhadap Membran Selluler, 2009 dimana, dt t du C i b d = Bila persamaan 2-23 diselesaikan dengan menerapkan transformasi Laplace dan dengan beberapa pendekatan maka Ut diperoleh Tarigan, 2007 sebesar: 2 1 2 1 2 1 T t T t b d o e e T T T T C R U t U − − − − = 2-24 dimana, b s b s d b s e C C C C R T C C R T + = + = 2 1 2-25 2 1 T dan T adalah konstanta waktu pengisian dan pengosongan, adalah tegangan sumber. Bentuk gelombang impulsa dari rangkaian Gambar 2.8 ditunjukkan seperti pada Gambar 2.9, berikut ini. Sedangkan efisiensi medan generator dapat dihitung dengan pendekatan Kind, 1978, adalah sebesar: o U b s s C C C + ≈ η 2-26 Gambar 2.9. Bentuk gelombang impulsa Ut.

2.2.4. Sphere Gap

Kerista Tarigan : Dampak Medan Elektrik Berpulsa Tegangan Tinggi Terhadap Membran Selluler, 2009 Komponen yang sangat vital dalam pembangkit tegangan tinggi berpulsa yang sesuai dengan rangkaian pembentuk pulsa seperti pada Gambar 2.8 sebagai pelepas muatan elektrik adalah shere gap yang mempunyai sela picu, triggering device. Alat ini terdiri atas dua elektroda, yaitu elektroda tegangan tinggi berbentuk bola dan elektroda berbentuk setengah bola seperti ditinjukkan pada Gambar 2.10. Gambar 2.10. Gambar Shere gap dengan sela picu Elektroda setengah bola mempunyai lubang silinder yang didalamnya dimasukkan satu tabung gelas yang diselubungi logam. Di dalam tabung gelas terdapat satu jarum logam yang dihubungkan dengan alat picu. Jarum logam dengan elektroda tanah mempunyai sela anular yang jaraknya sekitar 1mm. Proses atau mekanisme operasi sela picu tersebut adalah sebagai berikut. Mula-mula kedua elektroda diberi tegangan V, akibatnya timbul medan elektrik E diantara kedua elektroda. Jarak antara kedua elektroda diatur sedemikian rupa sehingga kuat medan E mendekati kekuatan dielektrik udara, 3 MVm Krauss, 1999. Apabila alat picu dioperasikan, maka ia akan menghasilkan suatu tegangan pulsa 5-10 kV Kind, 1978; Bonggas, 2003, yang diteruskan ke jarum logam. Akibatnya terjadi percikan di sela anular yang yang mengakibatkan jarak konduktif sela utama berkurang. Pengurangan jarak konduktif sela utama membuat kuat medan elektrik E bertambah melebihi kekuatan dielektrik udara, sehingga sela utama tembus elektrik, electric breakdown. Dalam tembus elektrik, kedua elektroda terhubung singkat seperti suatu saklar yang menutup dengan kecepatan tinggi, µs. Kerista Tarigan : Dampak Medan Elektrik Berpulsa Tegangan Tinggi Terhadap Membran Selluler, 2009 Untuk menentukan besar tegangan pada sela picu, shere gap pada kedua elektroda dengan diameter dan jarak tertentu seperti pada Gambar 2.10 maka dapat dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya adalah dengan cara melihat Tabel dan dengan cara praktek. Secara praktek, maka hubungan antara tegangan elektroda bola, U dan tegangan pemicu, Us adalah sebagai berikut, Kind, 1978; Tobing, 2003: s U T p U + = 273 386 . 2-27 dimana, p adalah tekanan udara dalam mmHg dan T adalah temperatur udara dalam °C. Diameter elektroda bola terdiri atas beberapa ukuran standar, dalam ukuran cm. Sedangkan dengan melihat table, maka dalamkondisi udara standar, yaitu temperature udara 20 °C, tekanan udara 760 mmHg, dan kelembapan mutlak 11 grm3, maka tegangan tembus sela bola standar untuk berbagai jarak sela bola adalah tetap. Hal ini diberikan pada Tabel seperti pada Lampiran 1.

2.2.5. Penyimpan Muatan