1. Fundamental of Electricity

Dasar-dasar Kelistrikan Garis Besar Bab

Bab ini menjelaskan Dasar-dasar kelistrikan. Penjelasan Dasar Rangkaian Seri dan Parallel Rangkaian kelistrikan Fungsi Kapasitor Tester Rangkaian Kesalahan Sirkuit Prinsip Pembangkit Listrik

Diagnosis Technician Common Holder Basic of Diagnosis Technician - Fundamental of Electricity 1

Uraian Rangkaian Kelistrikan Peralatan listrik telah digunakan pada beberapa bagian mobil, tentu dengan berbagai macam fungsi. Arus listrik mengalir melalui resistor, arus ini mempengaruhi resistor dan dapat menghasilkan beberapa fungsi. Peralatan listrik memanfaatkan fungsi-fungsi ini sesuai dengan tujuannya dengan merubah listrik menjadi kerja.. Fungsi Kelistrikan 1. Fungsi pembangkit panas Panas dihasilkan dengan mengalirnya listrik melalui resistor, seperti pada pemantik api, fuse. 2. Fungsi penghasil cahaya Cahaya dihasilkan sewaktu listrik mengalir melalui resistor, seperti pada bola lampu.. 3. Fungsi magnetis Gaya magnet dihasilkan sewaktu listrik mengalir melalui konduktor atau kumparan, seperti pada ignition coil, alternator, injector. Rangkaian Kelistrikan Semua bahan terbentuk dari atom-atom, yang dibangun dari inti atom (nucleus) dan elektron. Atom logam mengandung elektron-elektron bebas. Elektron bebas adalah elektron yang dapat bergerak leluasa dari atom-atomnya. Perpindahan elektron-elektron bebas ini pada atom logam menghasilkan listrik. Ini artinya, listrik yang mengalir melalui rangkaian listrik adalah elektron yang bergerak dalam konduktor. Saat voltase dialirkan pada kedua ujung logam (konduktor), elektron bergerak dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran ini berlawanan dengan aliran pada arus listrik. Tiga elemen Kelistrikan Listrik terdiri dari tiga elemen dasar: 1. Arus Arus mengalir pada rangkaian tertutup.. Satuan: A (amper) 2. Voltase Gaya listrik adalah yang menggerakkan arus melalui rangkaian listrik. Semakin besar voltasenya, semakin besar arus yang mengalir melalui sirkuit itu. Unit: V (volt) 3. Resistansi Ini adalah kebalikan dari aliran arus. Unit: (ohm)


Basic Voltase, Arus dan Resistansi Hubungan antara voltase, arus dan resistansi dapat di ilustrasikan seperti aliran air, sebagaimana tampak pada gambar. Yang berhubungan antara. Tegangan dan arus Arus dan resistan Arus, tegangan dan resistan


Tegangan dan arus Alat pada gambar menunjukkan bagaimana kecepatan putaran roda air berubah dengan mengubah volume air pada tangki sebelah kiri. Ini berarti bahwa kecepatan aliran air berubah sesuai dengan perubahan tekanan air di dalam tangki. Bila fenomena air ini digantikan dengan listrik, maka volume air (tekanan air) adalah voltase, dan aliran air adalah arus listrik. Arus dan resistan Kekuatan arus air berubah sesuai tingginya pintu di antara tangki dan roda air. Akibatnya, kecepatan putar roda berubah. Pintu ini ekuivalen dengan resistansi pada sirkuit listrik.

Basic Arus, tegangan dan resistan Meningkatkan volume air dalam tangki akan meningkatkan kecepatan putar roda. Pada sisi lain, menurunkan pintu untuk menghalangi aliran air akan menurunkan kecepatan putar roda. Dengan begitu, hal ini memungkinkan untuk mengatur kecepatan putar roda dengan mengatur tekanan air dan ketinggian pintu. Sama halnya dalam sirkuit listrik, banyaknya kerja yang dialokasikan ke berbagai peralatan listrik dapat atur dengan merubah nilai resistansi atau voltasenya..


Basic Hukum Ohm Hubungan berikut terdapat di antara arus, voltase dan resistansi: Meningkatkan voltase akan meningkatkan

jumlah arus. Menurunkan resistansi akan meningkatkan

jumlah arus. Hubungan ini dapat disimpulkan sebagai berikut: jumlah arus meningkat berbanding lurus dengan jumlah voltase, dan jumlah arus menurun berbanding terbalik dengan jumlah resistansi. Hubungan antara voltase, arus dan resistansi ini didefinisikan sebagai hukum Ohm, dan dapat di representasikan dalam rumus berikut: E = R x I E: Voltage(V) R: Resistansi () I: Arus (A) PETUNJUK: Dengan menggambarkan Hukum Ohm sesuai dengan diagram, Anda dapat dengan segera mengingat hubungan ini. Pada diagram, hubungan vertikal menunjukkan pembagian, dan hubungan horisontal menunjukkan perkalian. Untuk mendapatkan E, "R x I" Untuk mendapatkan R, "E / I" Untuk mendapatkan I, "E / R" Daya Listrik Daya listrik ditunjukkan dengan banyaknya kerja yang dilakukan oleh sebuah peralatan listrik dalam satu detik. Daya listrik ini diukur dalam watt (W), dan 1 W adalah jumlah daya yang didapatkan ketika voltase 1 V di aplikasikan ke beban resistansi 1, dan arus sebesar 1 A mengalir selama satu detik. Jumlah daya lisrik dihitung dengan rumus: P = I x V P: Jumlah dari daya, satuan: W I: Arus, satuan: A V: Voltase, satuan: V Contoh: Jika arus sebesar 5A dialirkan selama satu detik dengan menggunakan voltase sebesar 12 V, maka peralatan listrik tersebut menghasilkan daya sebesar 60W. (5 x 12 = 60)


Basic Arus Searah dan Arus Bolak-balik Arus yang mengalir dengan arah konstan dengan besaran yang tidak berubah disebut arus searah. Sebaliknya, arus yang arahnya berubah dan memiliki besaran bervariasi disebut arus bolak-balik. 1. Arus Searah atau Direct Current (DC) Ini adalah tipe arus yang mengalir dalam arah konstan, dari kutub positif ke kutub negatif, contohnya adalah pada baterai otomotif atau dry cell. 2. Arus Bolak-balik atau Alternating Current (AC) Ini adalah tipe arus yang arahnya berbalik pada interval teratur. Listrik pada rumah-rumah atau power supply industri 3-fase yang digunakan di pabrik-pabrik adalah beberapa contohnya.


Hubungan Paralel dan Hubungan Seri Uraian Rangkaian listrik bisa dibagi dalam hubungan seri dan hubungan paralel, tergantung bagaimana peralatan listrik dihubungkan. 1. Hubungan seri Dengan cara ini pelbagai peralatan listrik dihubungkan secara seri dengan single kabel. Gambar 1 merepresentasikan hubungan seri dalam bentuk aliran air. Keunikan aliran air ini adalah kesamaan volume aliran air yang mengalir pada air terjun sebesar aliran air yang dari sumbernya. (I0 = I1 = I2 = I3) Lebih dari itu ketinggian pohon air terjun sama dengan ketinggian keseluruhan air terjun. (V0 = V1 + V2 + V3) 2.Parallel connection Dengan cara ini pelbagai peralatan listrik dihubungkan dengan satu kabel tunggal. Gambar 2 merepresentasikan hubungan paralel dalam bnentuk aliran air. Seluruh air terjun mempunyai ketinggian yang sama. (V0 = V1 + V2 + V3) Jumlah volume air yang mengalir melewati air terjun sama dengan keseluruhan air. (I0 = I1 = I2 = I3) Resistansi 1. Resistansi pada sirkuit seri Besarnya resistansi kombinasi dari seluruh sirkuit sama dengan jumlah resistor dalam rangkaian itu. R0= R1 + R2 + R3


Hubungan Paralel dan Hubungan Seri 2. Resistansi pada sirkuit parallel Hambatan kombinasi dari seluruh rangkaian dapat dihitung dengan rumus berikut: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) R0 lebih kecil dari yang terkecil di antara R1, R2, dan R3. Arus 1. Kuat arus pada rangkaian seri Kuat arus yang mengalir ke setiap peralatan listrik dalam sirkuit adalah sama dengan kuat arus yang melalui alat-alat lain dalam seluruh rangkaian. I0 = I1 = I2 =I3 2. Kuat arus pada rangkaian parallel Jumlah kuat arus yang mengalir melalui alat-alat listrik dalam rangkaian sama dengan kuat arus pada sumber daya. I0 = I1+ I2 + I3


Hubungan Paralel dan Hubungan Seri Tegangan 1. Voltase pada rangkaian seri Jumlah penurunan voltase yang terjadi pada setiap resistansinya dalam sirkuit sama dengan voltase pada tegangan sumber. V0 = V1 + V2 + V3 REFERENSI: Tegangan jatuh Tegangan jatuh Ketika arus mengalir melalui rankaian, voltasenya akan turun setiap kali melewati sebuah resistor. Penurunan ini disebut tegangan jatuh. Dalam rankaian seri seperti terlihat di sebelah kiri, memiliki tegangan sumber 12 V. Voltase yang turun setiap kali arus mengalir melalui resistor dapat dihitung dengan rumus: Tegangan jatuh ketika arus mengalir melalui

resistor 2 : 12 V x 2 / ( 2 + 4 + 6 ) = 2V

Tegangan jatuh ketika arus mengalir melalui resistor 4 : 12 V x 4 / ( 2 + 4 + 6 ) = 4V

Tegangan jatuh ketika arus mengalir melalui resistor 6 : 12 V x 6 / ( 2 + 4 + 6 ) = 6V

2. Voltase pada sirkuit parallel Tegangan jatuh tase yang terjadi pada setiap peralatan listrik adalah sama dengan yang terjadi pada peralatan listrik lain, begitu juga dengan voltase pada keseluruhan rankaian. V0 = V1 = V2 = V3


Rangkaian kelistrikan Relay dan Fuse Apabila rankaian listrik untuk peralatan tertentu membutuhkan kuat arus tinggi dihubungkan langsung, --yang terdiri dari catu daya, switch, dan bola lampu--, tentu harus menggunakan switch dan kabel set berkapasitas tinggi agar mampu menahan kuat arus yang tinggi itu. Tetapi, dengan menggunakan kuat arus rendah, sebuah switch dapat menghidupkan (ON) atau mematikan (OFF) relay, yang pada gilirannya, dapat mengalirkan kuat arus tinggi untuk mematikan atau menghidupkan bola lampu. Diagram di sebelah kiri menjelaskan mekanisme sebuah relay. Ketika switch menutup, arus mengalir melalui titik 1 dan 2, dan membuat kumparan menjadi magnet. Gaya magnet dari kumparan menarik kontak antara titik 3 dan 4. Akibatnya, titik 3 dan 4 menutup dan arus mengalir ke bola lampu. Dengan menggunakan relay, kita dapat memilih switch dan kabel set berkapasitas rendah.


Rangkaian kelistrikan Fuse Lempeng metal tipis yang akan terbakar habis apabila terlalu banyak di aliri arus, sehingga akan menghentikan aliran arus dan melindungi rangkaian dari kerusakan.. Fusible link Kabel berukuran besar (heavy-gauge wire) yang akan terbakar pada saat terjadi kelebihan beban ditempatkan pada sirkuit dengan kuat arus tinggi, sehingga dapat melindungi keseluruhan rangkaian. Fuse pada diagram sirkuit ditampilkan seperti tampak di sebelah kanan gambar. Beberapa tipe relay Relay digolongkan berdasarkan tipe berikut, tergantung bagaimana relay itu membuka atau menutup: 1. Tipe Normally open: Tipe ini secara normal terbuka, dan akan menutup ketika kumparan mendapatkan aliran arus. Pada diagram (A) dan (B) 2. Tipe Normally closed: Tipe ini secara normal tertutup, dan membuka hanya ketika kumparan dialiri arus. Pada diagram (C) 3. Tipe Double throw: Tipe ini berubah bergantian di antara dua kontak, tergantung kepada keadaan kumparan. Pada diagram (D)


Fungsi kapasitor Uraian Kapasitor memiliki elektroda yang terdiri dari dua lempengan logam atau film logam yang saling berhadapan. Sebuah insulator (atau bahan dielektrik), yang dapat dibuat dari berbagai macam bahan, ditempatkan di antara elektroda tersebut. (Dalam diagram, udara bertindak sebagai insulator.) Ketika kedua elektroda dialiri tegangan dengan cara menghubungkan terminal positif dan negatif pada baterai, elektroda-elektroda yang berhadapan ini akan menjadi berarus listrik positif atau negatif. Daya listrik ini akan tersimpan walaupun catu daya sudah diputus, karena kapasitor memiliki kemampuan menyimpan listrik. Ketika elektroda dari kapasitor yang telah dialiri kita putus aliran listriknya, akan terjadi aliran arus sementara, dan aliran daya yang tersimpan akan dinetralkan dan menghilang. Dengan begini, kapasitor di-'kosongkan' Selain fungsi untuk melepaskan dan menyimpan muatan di atas, karakteristik penting dari kapasitor adalah mampu mencegah aliran arus serah. Berikut adalah contoh rangkaian yang menggunakan fungsi menyimpan dan melepas muatan kapasitor: Sirkuit regulator untuk power supply, sirkuit cadangan untuk mikroprosesor, dan sirkuit timer yang memanfaatkan lama waktu yang dibutuhkan untuk menyimpan dan melepas muatan pada kapasitor. Juga sirkuit yang memanfaatkan karakteristik kapasitor sebagai penutup aliran arus serah adalah filter yang mengambil atau menghilangkan elemen-elemen frekuensi tertentu. Dengan karakteristik ini, kapasitor telah digunakan pada sirkuit kelistrikan otomotif untuk berbagai keperluan, seperti untuk menghilangkan noise, menggantikan catu daya atau sebagai switch. REFERENSI: Kapasitor juga dikenal sebagai kondenser.


Fungsi kapasitor Karakteristik Pengisian Kapasitor Ketika tegangan arus serah di berikan ke kapasitor yang masih kosong, pada awalnya arus akan mengalir dengan cepat. Setelah kapasitor mulai terisi, aliran arus berkurang. Akhirnya, ketika kapasitas elektrostatis (kemampuan kapasitor untuk menyimpan listrik) telah mencapai titik maksimal, aliran arus akan berhenti. Tegangan kapasitor pada saat ini sama dengan tegangan yang digunakan.


AVO meter Nama bagian bagian AVO meter dapat digunakan untuk mengukur arus, voltase, dan resistansi sirkuit listrik, selain untuk memeriksa kontinuitas sirkuit dan menguji diode. Memilih Range Pengukuran Pengukuran berikut dapat dilakukan dengan mengoperasikan switch pemilih fungsi: Pengukuran tegangan AC Pengukuran tegangan DC Pengukuran resistan Memeriksa hubungan Diode test Pengukuran arus searah


AVO meter Pengukuran tegangan AC Kegunaan: Untuk mengukur voltase dalam rumah atau jaringan catu daya pabrik, tegangan dalam sirkuit arus bolak balik, dan trafo. Metode Pengkuran: Setel switch pemilih fungsi ke rentang pengkuran arus bolak-balik dan hubungkan pada colokan kabel pemeriksa . Polaritas colokan kabel pemeriksa dapat dipertukarkan. Pengukuran tegangan DC Kegunaan: Untuk mengukur tegangan berbagai macam tipe baterai, peralatan kelistrikan, sirkuit transistor, voltase dan penurunan voltase dalam sirkuit. Metode Pengkuran: Setel switch pemilih fungsi ke ranah pengukuran voltase arus searah. Letakkan bagian hitam , colokan kabel penguji negatif, pada bagian potensi ground; dan bagian merah, kabel penguji positif pada bagian yang akan diuji, lantas baca hasil pengukurannya.


AVO meter Pengukuran resistan Kegunaan: Untuk mengukur hambatan dari resistor, kontinuitas sirkuit, sirkuit hubung pendek (0 ), dan sirkuit terbuka (tak terhingga ). Metode Pengkuran: Setel switch pemilih fungsi untuk resistance/continuity. (Bila penampilan menunjukkan" " saat ini, tester sedang melakukan mode pengujian kontinuitas. Maka selanjutnya tekan switch pemilih mode warna biru / untuk mengubah tester ke mode pemeriksaan resistan.) Kemudian letakkan colokan kabel penguji ke setiap ujung resistor atau koil untuk mengukur hambatannya. Yakinkan tidak ada voltase dalam resistor saat itu. Dioda tidak bisa diukur dalam ranah ini karena voltase yang dipakai rendah. Memeriksa hubungan Kegunaan: Untuk memeriksa kontinuitas rangkaian. Metode Pengkuran: Setel switch pemilih fungsi pada ranah continuity . (Cermatilah bahwa layar menampilan " " saat itu. Jika tidak tampil, tekan switch pemilih mode / untuk mengubah tester ke mode continuity ) Hubungkan ujung colokan penguji ke sirkuit yang akan di test. Bunyi dengung (buzzer) akan terdengar bila sirkuit memiliki kontinuitas.


AVO meter Diode test Kegunaan: Untuk menguji diode. Metode Pengkuran: Ubah switch pemilih fungsi ke mode pengujian dioda. Periksa kontinuitas dalam dua arah. Jika dioda memiliki kontinuitas dalam satu arah dan tidak ada kontinuitas ketika colokan penguji dipertukarkan, maka dioda dikatakan normal. Jika terdapat kontinuitas dalam dua arah, berarti dioda itu telah terhubung pendek. Lain lagi bila tidak memiliki kontinuitas dalam dua arah, berarti diode tersebut mengalami rangkaian terbuka t. Pengukuran arus searah Kegunaan: Mengukur pemakaian kuat arus pada alat yang menggunakan arus listrik searah (DC).. Metode Pengkuran: Setel switch pemilih fungsi pada ranah pengukuran kuat arus. Pilih bidang untuk menyisipkan colokan kabel penguji positif dalam ranah yang sesuai. Untuk mengukur kuat arus pada sirkuit, maka ammeter harus dihubungkan secara seri pada sirkuit itu. Selanjutnya, bidang yang telah dipisahkan dihubungkan dengan salah satu colokan kabel pengujii. Sambungkan colokan kabel penguji positif ke sisi yang memiliki potensial lebih tinggi dan colokan kabel penguji negatif pada bagian dengan potensial lebih rendah. Bacalah hasilnya.


Kesalahan rangkaian Rangkaian Terbuka Perangkat listrik akan beroperasi dengan normal apabila tidak terdapat malfungsi (kerusakan) pada rangkaiannya. Tegangan pada konektor dapat diukur sebagaimana ditunjukkan pada diagram. Tetapi, apabila peralatan listrik tidak berfungsi dengan normal, rangkaiannya mungkin telah mengalami kerusakan. Dalam hal ini, area kerusakanya dapat diketahui dengan mengukur konektornya. Mengidentifikasi area malfungsi Misalkan bola lampu tidak menyala (atau peralatan listrik tidak bekerja secara normal) sebagaimana ditunjukkan dalam diagram. Dengan mengukur voltase pada tiap area, terbukti bahwa tidak terdapat voltage setelah konektor A (atau C). Ini menunjukkan adanya konduktor yang terganggu pada konektor A (atau C), yang mengakibatkan aliran arus terhenti. Kerusakan semacam ini disebut sirkuit terbuka. Rangkaian jelek Apabila tidak terdapat masalah pada sirkuit, bola lampu akan menyala terang. Tapi, bila bola lampu hanya berpendar, kemungkinan terdapat kerusakan pada sirkuit.


Kesalahan rangkaian Mengidentifikasi area malfungsi Dari pemeriksaan voltase pada setiap ujung bola lampu telah terdeteksi sebesar 9 V. Pada rangkaian ini, voltase normal pada setiap ujung bola lampu adalah 12 V. Karena ini adalah sirkuit DC, gejala ini menunjukkan adanya resistor lain selain bola lampu. Sedang pemeriksaan voltase berikutnya pada ujung tiap switch terdeteksi 3V. Ini menunjukkan bahwa switch bersifat resistan, kemungkinan akibat dari kontak yang lemah. Hubungan singkat Misalkan fuse (sekering) pada sirkuit telah terbakar sebagaimana tampak pada diagram, periksa penyebabnya. Mengidentifikasi area malfungsi Fungsi dari sekering adalah untuk mencegah kabel atau peralatan rusak dengan membuka sirkuit sebagai akibat dari panas atau meleleh ketika aliran arus listrik yang melaluinya berlebihan. Kejadian ini, dapat diasumsikan bahwa terdapat arus listrik mengalir berlebihan yang melalui rangkaian tersebut. Karena ini adalah sirkuit DC dimana voltase-nya terjaga konstan, maka ada kemungkinan telah terjadi hubung pendek (korsleting) antara kabel set dengan ground yang menyebabkan arus listrik mengalir berlebihan. Dari pengukuran resistansi antara konektor dan ground, terdeteksi 0 pada konektor B. Ini menunjukkan bahwa konektor B telah terhubung pendek ke ground, yang menyebabkan arus listrik mengalir berlebihan melalui rangkaian ini.


Prinsip Pembangkit Listrik Induksi Elektromagnetik Konduktor listrik yang dapat digerakkan dengan bebas ditempatkan di antara kutub magnet U dan S, sebagaimana tampak pada diagram. Kemudian, galvanometer dihubungkan ke konduktor untuk melengkapi sirkuit. Ketika konduktor digerakkan di antara kutub-kutub magnet (lihat diagram), indikator pada galvanometer bergerak. Ketika konduktor digerakkan di antara kutub-kutub magnet, konduktor memotong gaya magnet, dan menghasilkan arus. Karena alasan ini, ketika konduktor digerakkan secara paralel dengan gaya magnet, tidak terbangkit arus listrik. Fenomena ini disebut induksi elektromagnetis, dan arus yang mengalir melalui konduktor disebut arus induksi. Arus induksi ditimbulkan oleh gaya elektromotif yang terbentuk pada konduktor berkat induksi elektromagnet. Gaya elektromotif ini disebut gaya induksi elektromotif. Arah Gaya Elektromotif Diagram menunjukkan hubungan arah dari medan magnet, arah gaya induksi elektromotif dan arah konduktor digerakkan. Hubungan ini dikenal dengan Hukum tangan kanan Fleming. Menurut hukum ini, hal ini berlaku apabila ibu jari, telunjuk dan jari tengah membentuk sudut yang tepat: Jari telunjuk: Arah flux (aliran)(B) Jari tengah: Arah arus (I) Ibu jari: Arah gerakan (F).


Prinsip Pembangkit Listrik Besaran Gaya Elektromotif Besar gaya induksi elektromotif berbanding lurus dengan jumlah garis gaya magnet yang terpengaruh oleh konduktor per satuan waktu. Gaya induksi elektromotif konduktor yang bergerak dengan kecepatan konstan dalam satu arah di antara garis-garis gaya magnet adalah sama pada titik manapun. Tetapi, apabila arah gerakan konduktor tidak sama, gaya elektromotif akan tidak sama walaupun kecepatannya konstan dan gaya magnetnya memiliki densitas yang sama. Pada diagram, konduktor berputar berlawanan arah jarum jam disekeliling titik 0, di antara kutub-kutub magnet. Ketika konduktor ada pada posisi 0 dan 6, arah gaya magnet dan gerakan konduktor saling paralel. Akibatnya, gaya elektromotif tidak terbentuk. Sebaliknya, ketika konduktor ada pada posisi 3 dan 9, arah gerakan konduktor bersilangan dengan gaya magnet secara vertikal. Grafik sinus dibawah ini menunjukkan hubungan antara arah gerakan konduktor dan jumlah gaya elektromotif.

Konduktor yang bergerak dengan kecepatan konstan menuju satu arah, di antara garis gaya magnetik, memiliki densitas yang sama Konduktor yang bergerak dengan kecepatan konstan dalam jalur lingkaran di antara garis gaya magnet memiliki densitas yang sama

Primsip dari Generator Ketika sebuah konduktor berotasi di dalam medan magnet (lihat diagram), gaya induksi elektromotif akan terbentuk melalui induksi elektromagnet. Ketika konduktor dibengkokkan dan dirotasikan (lihat diagram), dua kali lipat jumlah gaya induksi elektromotif akan terbentuk. Ketika konduktor dibentuk menjadi kumparan (lihat diagram), gaya induksi elektromotif yang lebih besar akan terbentuk. Dalam hal ini, rotasi konduktor pada medan magnet menimbulkan gaya induksi elektromotif. Semakin banyak jumlah lilitan dalam konduktor, semakin besar gaya induksi elektromotif yang akan terbentuk.


Prinsip Pembangkit Listrik Generator Arus Bolak-Balik Jumlah dan arah gaya induksi elektromotif yang terbentuk dari rotasi kumparan akan bervariasi sesuai posisi kumparan. Pada diagram (1) di kiri, arus mengalir dari A ke bola lampu. Pada diagram (2), suplai arus berhenti. Pada diagram (3), arus mengalir dari B ke bola lampu. Berdasarkan arus yang terbentuk dari perangkat ini adalah arus bolak-balik, dan perangkat ini disebut generator arus bolak-balik. Efek Self-induction Ketika switch pada diagram ditutup atau dibuka, gaya magnet pada kumparan berubah. Untuk membuat kondisi yang sama tanpa membiarkan arus mengalir melalui kumparan, akan sama dengan menggerakkan magnet ke dalam dan ke luar kumparan sebagaimana ditunjukkan diagram

. Menggerakkan magnet ke luar-masuk kumparan menyebabkan terbentuknya gaya elektromotif pada kumparan. Gaya ini terbentuk walaupun tidak ada arus mengalir pada kumparan. Jadi, varian gaya magnet yang terjadi akibat mengalirnya atau berhentinya arus melalui kumparan menyebabkan kumparan yang sama dapat menghasilkan gaya elektromotif. Fenomena ini disebut efek self-induction.


Prinsip Pembangkit Listrik Efek Mutual Induction Dua buah kumparan di atur pada diagram. Ketika arus yang mengalir melalui satu kumparan (kumparan primer) dirubah, gaya elektromotif akan terbentuk pada kumparan yang lain (kumparan sekunder), dengan arah yang dapat mencegah gaya magnet pada kumparan primer untuk berubah. Fenomena ini disebut efek mutual induksi atau induksi bersama. Pengubah voltase memfasilitasi efek ini. Pengubah voltase, yang terdapat pada koil pengapian pada kendaraan, digunakan untuk memberikan tegangan tinggi ke busi. Karena gaya magnet tidak akan berubah bila arus konstan mengalir melalui kumparan primer, sehingga tidak ada gaya elektromotif yang akan terbentuk pada kumparan sekunder. Ketika arus primer terganggu akibat menggerakkan saklar dari ON ke OF, gaya magnet yang sudah terbentuk oleh kumparan primer akan menghilang tiba-tiba. Dan, gaya elektromotif akan terbentuk pada kumparan sekunder dalam arah yang akan mencegah hilangnya gaya magnet. Pengubah tegangan memungkinkan arus mengalir ke kumparan primer, dan ketika arus dihentikan, tegangan tinggi yang telah terbentuk oleh efek self-induction kumparan primer akan semakin bertambah di antara kumparan primer dan sekunder melalui efek mutual induksi. Jumlah gaya induksi elektromotif yang terbentuk oleh alat ini berubah sesuai kondisi berikut: Perubahan kecepatan gaya magnet:

Dengan perubahan pada gaya magnet, perubahan yang terjadi dalam waktu singkat menghasilkan gaya elektromotif yang lebih besar

Besar gaya magnet: Lebih banyak perubahan gaya magnet, lebih banyak gaya elektromotif.

Jumlah lilitan kumparan sekunder: Dengan perubahan pada gaya magnet, lebih banyak jumlah lilitan, lebih banyak gaya elektromotif:

Jadi, untuk mendapatkan tegangan sekunder yang tinggi, arus ke kumparan primer harus sebanyak mungkin, untuk kemudian diputus secara mendadak.


Latihan Pertanyaan- 1 Setiap komponen dalam ilustrasi berikut ini dipakai dalam fungsi kelistrikan. Dari setiap grup berikut, pilih sesuai dengan kegunaannya.

Membangkitkan magnet c

Berfungsi membangkitkan panas b

Berfungsi memancarkan cahaya a

3

2

1

3

2

1 aa

a

bb

b

cc

c Pertanyaan - 2 Ilustrasi dan pernyataan berikut ini terkait dengan amper, voltase, dan tahanan pada rangkaian parallel dan seri. Dari kelompok pemilihan itu, pilih yang cocok dan berkaitan dengan masing-masing ilustrasi atau pernyataan.

Kombinasi hambatan pada seluruh sirkuit dipresentasikan dalam formula: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3).

4

Penurunan voltase yang terjadi pada setiap peralatan kelistrikan, sama seperti lazimnya alat kelistrikan yang lain seperti halnya voltase yang terdapat pada seluruh sirkuit

3

Kombinasi hambatan pada seluruh sirkuit sama dengan jumlah hambatan padaseluruh resistor.

2

Kuat arus yang mengalir ke peralatan listrik dalam sirkuit sama dengan kuat arus dari catu daya.

1


Latihan

Resistansi pada rangkaian parallel d

Resistansi pada rangkaian seri c

Tegangan pada rangkaian parallel b

Amper pada rangkaian parallel a

4

3

2

1

4

3

2

1 a b c d

a b c d

a b c d

a b c d

Pertanyaan - 3 Pernyataan-pernyataan berikut berhubungan dengan cara menggunakan Toyota electrical tester . Pilih pernyataan yang Salah

Untuk mengukur kuat arus DC, hubungkan bagian hitam (negatif) dari test lead ke dan bagian merah (positif) ke atau sesuai dengan ranah pengukurannya.

6

Sewaktu mengukur voltase atau resistansi hubungkan bagian merah (positif) dari test lead ke , dan bagian hitam (negatif) ke .

5

Untuk cek kontinuitas, switch pemilih fungsi di-set ke . 4

Untuk pengukuran resistansi, switch pemilih fungsir di-set ke . 3

Untuk pengukuran tegangan pada arus bolak-balik, switch pemilih fungsi di-set ke .

2

Untuk pengukuran tegangan arus searah, switch pemilih fungsi di-set ke .

1


Latihan Pertanyaan - 4 Sewaktu mengukur voltase setiap konektor untuk memeriksa penyebab bola lampu tidak dapat menyala pada sirkuit berikut ini, hasil-hasil berikut akan didapatkan.

Dari kelompok kata dibawah, pilih penyebab kerusakan yang tepat.

2

Pilih konektor yang menyebabkan kerusakan.

1

Short circuit c

Open circuit b

Rangkaian jelek a

2

1

c b a

a b c

Pertanyaan - 5 Pernyataan berikut berkenaan dengan efek induksi mutual pada transformer voltase seperti tampak pada gambar. Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah.

Salah BenarJumlah gaya magnetis tidak terpengaruh oleh kecepatan perubahan dalam gaya magnetis.

4

Salah BenarDengan banyaknya perubahan pada gaya magnetis, semakin besar jumlah kumparan, daya elektromotif yang dihasilkan juga akan semakin besar.

3

Salah BenarSemakin besar perubahan gaya magnet, jumlah daya elektromotif semakin kecil.

2

Salah BenarPerubahan gaya magnetis yang terjadi dalam waktu singkat menghasilkan daya elektromotif yang lebih besar.

1

Refer to page

True or False

Question No.


Latihan


Daya ListrikUraianDiode testInduksi Elektromagnetik

1. Fundamental of Electricity

Documents

Transcript of 1. Fundamental of Electricity