Bab 1Teori Dasar ListrikStandar Kompetensi Kompetensi Dasar : : 1. 1.1. Mengapresiasi dan mengkomunikasikan rangkaian listrik arus searah Mengidentifikasikan rangkaian listrik arus searah

A.

Teori ElektronTahukah kamu apabila sebatang plastik/ebonit kita gosok dengan rambut, setelah itu kita dekatkan pada potongan-potongan kertas yang kecil, maka potongan-potongan kertas tersebut akan tertarik dan menempel pada permukaan plastik. Demikian pula halnya jika sebatang kaca kita gosok dengan sutera, maka batang kaca tersebut dapat menarik potongan-potongan kertas juga. Batangan plastik maupun kaca itu dapat menarik potongan-potongan kertas tersebut oleh karenanya setelah digosok tersebut menjadi bermuatan listrik. Untuk menjelaskan peristiwa ini telah disusun suatu teori yang dianggap benar. Teori tersebut adalah teori elektron, yaitu : 1. 2. 3. Benda adalah kumpulan dari beberapa zat/materi Zat/ material adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Dalam ilmu kimia zat digolongkan menjadi 3 golongan antara lain : a. Unsur, misalnya karbon, besi, tembaga, dsb. b. Senyawa, misalnya air, garam, gula c. Campuran, misalnya tanah, udara, larutan Tiap-tiap material/zat terdiri atas molekul-molekul. Molekul-molekul itu masih mempunyai sifat yang sama dengan zatnya. Sebagai contoh adalah zat air memiliki molekul dengan rumus kimia H2O, setiap molekul H2O mempunyai sifat yang sama dengan zat air, di bawah ini terdapat diagram yang menggambarkan susunan zat/materi

4.

Material / Zat

Partikel terkecil suatu zat/benda yang masih memiliki sifat seperti zat asalnya, dan masih dapat dibagi lagi menggunakan reaksi kimia biasa Partikel terkecil suatu zat/benda yang tidak memiliki sifat seperti zat asalnya, dan tidak dapat dibagi lagi menggunakan reaksi kimia biasa

Molekul

Atom

Elektron (-)

Inti Atom (Nucleus)

Proton (+)

Neutron (0)Gambar 1. Komposisi Materi

5.

6. 7. 8.

Atom adalah bagian yang lebih kecil lagi dari suatu molekul. Sifat-sifat atom sudah tidak sama dengan sifat zat aslinya. Sebagai contoh suatu molekul air (H2O) terdiri dari 2 atom hidrogen (H) dan 1 atom oksigen (O) yang bersifat asam. Sifat dari atom hidrogen maupun oksigen sangat berlainan dengan sifat dari molekul H2O maupun air. Hidrogen dan oksigen adalah gas yang apabila dicampur dan dinyalakan dapat meledak dengan hebat disertai dengan panas yang tinggi Atom yang bermuatan disebut ion Setiap atom terdiri dari atas inti atom (nucleus) yang dikelilingi oleh satu atau lebih elektron yang berputar mengelilingi orbit masing-masing seperti susunan tata surya. Inti atom/nucleus bermuatan positif (+) sedangkan elektron bermuatan negatif (-).

1

9.

Inti atom terdiri dari proton dan neutron yang disebut Nucleon, proton bermuatan positif (+) dan neutron tidak bermuatan / netral 10. Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti atom melalui lintasan yang disebut garis orbit yang berbentuk lingkaran atau elips/oval 11. Proton dan neutron tidak dapat dipisahkan, bila terpisahkan akan hilanglah zat itu dan akan timbul energi (Reaksi Inti). 12. Selain bergerak mengelilingi inti, electron juga terikat oleh ikatan inti. Ada kalanya electron yang berada pada orbit terluar dapat terlepas dari gaya tarik inti dan bergerak bebas di luar atom. Elektron ini disebut Elektron Bebas/Elektron Valensi 13. Electron bebas bisa dengan mudah berpindah ke atom lain, gerakan atom bebas inilah yang menghasilkan bermacam-macam fenomena kelistrikan (seperti loncatan bunga api, cahaya, pembangkitan panas, pembangkitan magnet dan reaksi kimia). Setiap kali electron bebas berpindah ke atom lain meninggalkan lubang pada atom yang disebut hole. 14. Pada setiap atom, satu atau lebih elektron-elektron berputar mengelilingi intinya dengan kecepatan yang luar biasa, yaitu 300.000.000 m/s Contoh Struktur Atom :

Gambar 2. Struktur Atom

atom / Ion Netral Atom/ion dikatakan netral bila jumlah proton (muatan positif) sama dengan jumlah electron (muatan negatif).

Atom / Ion Positif Atom/ion dikatakan positif bila jumlah proton (muatan positif) lebih banyak dari jumlah electron (muatan Negatif) atau atom yang kekurangan electron.

Atom / Ion Negatif Atom/ion dikatakan negatif bila jumlah electron (muatan Negatif) lebih banyak dari jumlah proton (muatan positif). Atau atom yang kelebihan electron.

Interaksi Antar Atom : a. Jika ada dua benda dengan muatan sejenis saling berdekatan (+ dengan +, - dengan -) maka akan tolak menolak.

2

b. Jika ada dua benda dengan muatan yang berbeda tarik menarik. Dengan teori tersebut, maka terjawablah sudah mengapa kertas-kertas kecil menempel pada plastik yang digosok dengan rambut dan kaca digosok dengan sutera. Adapun kaca dan ebonit dapat bermuatan listrik karena ada perpindahan elektron elektron diantara benda-benda yang digosok dan yang digunakan untuk menggosok. Karena itulah plastik maupun kaca tersebut menjadi tidak netral lagi sehingga dapat menarik potongan-potongan kertas kecil. Hal tersebut di atas sering juga kita kenal sebagai listrik statis.

a-Ha. Now I knowTugas 1.1

saling berdekatan ( kata listrik (electric Ternyata asal + dengan - ) maka akan dalam bahasa Inggris) diturunkan dari bahasa Latin lectrum, yang berasal dari bahasa Yunani (lektron) yg berarti batu ambar. Dahulu orang Yunani Kuno memperhatikan bahwa batu ambar dapat menarik benda-benda kecil ketika digosok-gosokkan dengan bulu hewan. Fenomena ini merupakan salah satu catatan terawal manusia mengenai listrik.

Setelah membaca uraian di atas, jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini! 1. 2. 3. 4. 5. 6. Kumpulan dari beberapa zat disebut Sesuatu yang menempati ruang dan memiliki masa disebut Menurut kimianya, zat dogolongkan menjadi 3. Sebutkan ! Bagian yang terkecil dari suatu zat yang masih mempunyai sifat aslinya disebut Partikel yang terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat diuraikan lagi disebut Setiap atom mempunyai inti yang tersusun dari . Atom yang bermuatan listrik disebut . Atom yang kelebihan electron disebut atom . Atom yang kekurangan electron disebut atom. Partikel listrik yang mengandung muatan listrik negatip disebut

7.8. 9. 10.

B.

Kuat Arus Listrik Listrik Mengalir melalui penghantar. Aliran muatan-muatan listrik (elektron-elektron) tersebutdisebut arus listrik. Arus listrik mengalir dari tempat yang bertegangan tinggi ke tempat bertegangan rendah melalui penghantar. Seperti halnya air, listrik itu dapat mengalir cepat dan mengalir lambat Kawat Penghantar

++++++ + +++++ ++++++ ++++

Arah Arus

+ +++ + ++

Arah Elektron A B Potensial Tinggi Potensial Rendah ( Muatan positif lebih besar ) ( Muatan positif lebih sedikit ) Gambar 3. Aliran arus dan electron pada kawat penghantar Jika dua buah benda A dan B dengan muatan yang berbeda (satu bermuatan positif dan yang lain bermuatan negative) dihubungkan dengan sebuah kawat penghantar, maka akan mengalir arus dan electron. Elektron akan mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi, sedangkan Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik melalui suatu penghantar. Kuat arus listrik diberi simbol I (Intensity)

3

Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah ( dari positip/+ ke negatip/ - )

Gambar 4. Arah arus listrik Sedangkan electron mengalir dari kutub negatip (-) ke kutub positip (+)

Gambar 5. Arah elektron

Banyaknya muatan listrik yang mengalir diukur dengan satuan Coulomb.Bisa dirumuskan :

Q I= t

Dimana : I = Kuat Arus listrik (Coulumb/detik = Ampere / A) Q = Muatan listrik (Coulomb / C) t = Waktu dalam detik/sekon

Contoh : Sebuah penghantar dalam waktu 4 menit mampu memindahkan muatan sebesar 3600 C. Berapakah besarnya arus yang mengalir melalui penghantar ? Diketahui Ditanya : I ? Dijawab: I = : t = 4 menit = 240 detik, Q = 3600 C

Q 3600 = = 15 Ampere t 240

Bila dalam 1 detik banyak muatan listrik yang mengalir sebesar 1 Coulomb maka disebut 1Ampere per detik. 1 Coulomb per detik disebut 1 Ampere. Jadi satuan kuat arus listrik adalah Ampere, disingkat A. 1 Kilo Ampere (kiloA) = 1000 A 1 A = 1000 miliA Arus listrik dibedakan menjadi 2 : 1. Arus listrik AC (Alternating Curent = arus listrik bolak-balik) Yaitu arus yang berganti arah / fase contoh listrik PLN berganti fase 60 kali dalam satu detiknya. Sumber-sumber arus listrik AC : listrik PLN, Generator AC, Dinamo 2. Arus listrik DC (Direct Curent = arus listrik searah) Yaitu arus yang tidak berganti arah/fase (tetap) Sumber-sumber arus DC : Generator DC, Accu, Bateray, Adaptor, Drycell, Buttoncell, Photocell.

4

Alat yang dipakai untuk mengukur besar kuat arus pada suatu penghantar disebutAmperemeter

Tugas 1.2Jawablah pertanyaan di bawah ini

1. Jumlah muatan yang mengalir melalui penampang kawat penghantar dengan kuatarus listrik 2 ampere selama 15 menit adalah . Jawab: Diketahui : Ditanya :. Dijawab :

2. Jika sebuah kawat penghantar listrik dialiri muatan listrik sebesar 360 coulombdalam waktu 1 menit, maka kuat arus listrik yang melintasi kawat penghantar tersebut adalah . Jawab: Diketahui : Ditanya :. Dijawab :

a-Ha.now I knowAki atau biasa kita sebut Akumulatur (ACCU) adalah sumber arus DC yangmemiliki cara kerja dengan reaksi kimia timbal (Pb) dengan asam sulfat (H2SO4), aki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu, radio dan lain-lain. Aliran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua material aktif dari plat positif dan plat negatif. Pada saat pelepasan muatan listrik terus menerus, elektrolit akan bertambah encer dan reaksi kimia akan terus berlangsung sampai seluruh bahan aktif pada permukaan plat positif dan negatif berubah menjadi timbal sulfat. Jika Aki tidak dapat lagi memberi aliran listrik pada voltage tertentu, maka aki tersebut dalam keadaan lemah arus.

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkantenaganya dalam bentuk listrik. Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu:

1. batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai) 2. seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) 3. pasta sebagai elektrolit (penghantar)Baterai yang biasa dijual (disposable / sekali pakai) mempunyai tegangan listrik 1,5 volt. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang

5

dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam. Baterai sekali pakai disebut juga dengan baterai primer, sedangkan baterai isi ulang disebut dengan baterai sekunder. Baik baterai primer maupun baterai sekunder, kedua-duanya bersifat merubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai primer hanya bisa dipakai sekali, karena menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik (irreversible reaction). Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi kimianya bersifat bisa dibalik

C.

Tegangan Listrik Seperti halnya dengan air, listrik itu dapat mengalir bila ada tekanan. Karena dipompa atau mendapat tekanan udara, air dapat mengalir. Air mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Semakin kuat tekanannya semakin kuat air itu mengalir.

Gambar 6. Konsep dasar tegangan listrik Demikian juga listrik dapat mengalir karena adanya tekanan listrik atau tegangan listrik. Sepotong kawat tembaga/penghantar dihubungkan dengan kutub-kutub sebuah baterai. listrik mengalir pada kawat tembaga/penghantar tersebut karena tegangan listrik yang disediakan oleh baterai. Ujung-ujung suatu penghantar disebut mempunyai beda potensial listrik jika kedua ujungnya mempunyai jenis muatan listrik yang berbeda. Jika kedua ujung-ujung penghantar tersebut mempunyai beda potensial maka antara kedua ujung penghantar tersebut mempunyai tegangan listrik. Tegangan Listrik diberi simbol V( Voltage). Satuan tegangan listrik : Volt (V) satuan yang lebih besar Kilo Volt (KV) 1 KVolt = 1000 Volt

Gambar 7. Perbedaan Potensial pada ujung penghantar Potensial A lebih tinggi dibanding B maka antara A dan B mempunyai tegangan listrik, arus listrik akan mengalir dari A ke B Alat yang dipakai untuk mengukur besar tegangan listrik disebut Voltmeter

A-Ha! Now

I know 6

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.

Tugas 1.31. Apa yang dimaksud dengan arus listrik ? 2. Jelaskan arah arus listrik! 3. Jelaskan arah aliran electron! 4. Tuliskan notasi/simbol kuat arus listrik! 5. Tuliskan satuan kuat arus listrik! 6. Apa gunanya Amperemeter? 7. Sebutkan salah satu syarat arus listrik dapat mengalir! 8. Apa yang dimaksud dengan GGL? 9. Tuliskan satuan tegangan listrik adalah 10. Untuk mengukur beda potensial listrik digunakan alat ukur .

D.

Bahan-bahan ListrikMenurut kemampuan memindahkan muatan listrik, benda dapat digolongkan menjadi tiga macam : 1. Konductor / Penghantar yaitu benda/bahan yang mudah memindahkan muatan listrik. Sifat-sifatnya : a. Memiliki banyak electron bebas b. Electron-elektron mudah berpindah dari satu atom ke atom yang lain. c. Mudah menghantarkan panas. Contoh : Besi, tembaga, emas, perak, kuningan (semua logam), air, larutan elektrolit, tubuh manusia, tanah dll. 2. Isolator / Penyekat yaitu benda/bahan yang sulit memindahkan muatan listrik. Sifat-sifatnya : a. Tidak memiliki banyak electron bebas b. Ikatan inti sangat kuat sehingga electron-elektron sulit berpindah dari satu atom ke atom yang lain. c. Sulit menghantarkan panas. Contoh : Kaca, ebonite, kertas, mika, lilin, karet, udara kering, minyak pelumas dll.

7

3. Semi Konductor / Setengah Penghantar yaitu benda/bahan yang tidak baik digunakan sebagaipenghantar ataupun isolator. Sifat-sifatnya : a. Pada suhu kamar bersifat sebagai penghantar. b. Pada suhu rendah, bersifat sebagai isolator karena pada suhu ini memiliki nilai hambatan/tahanan/resistansi yang tinggi. Contoh : Germanium (Ge), Silikon (Si), Galium Arsenida, Indium Antimonida.

Tugas 1.41. Apakah tujuan dari percobaan uji konduktifitas mengenai konduktor dan isolator? 2. Apakah yang menyebabkan konduktor mudah menghantarkan listrik? 3. Mengapa isolator sukar mengalirkan arus listrik? 4. Bilamanakah isolator dapat berfungsi sebagai konduktor?

Uji Kompentensi 1I. Berilah tanda silang (x) pada jawaban a, b, c, d yang benar!1 2 3 Setiap atom terdiri atas partikel sebagai berikut.. a. Molekul b. Proton c. Electron d. Neutron Contoh dari sumber tegangan listrik AC adalah sebagai berikut, kecuali a. generator Dynamo sepeda Listrik PLN bateray Alat yang dapat membuat salah satu titik ujung penghantar selalu berpotensial lebih tinggi dari ujung lainnya disebut sumber tegangan listrik arus listrik tahanan listrik daya listrik Volt adalah satuan dari tegangan listrik Tahanan listrik Kuat arus listrik Daya listrik Menyatakan banyaknya electron yang mengalir sebanyak 1 coulomb per 1 detik adalah sama dengan a. Volt b. b. 1 ampere c. 1 ohm d. d. 1 watt Jika jumlah muatan positif inti sama dengan jumlah muatan negative electron, maka atom akan Bermuatan positif Bermuatan negatif Tidak bermuatan/netral Stabil Bagian dari atom yang bermuatan listrik negative adalah elektron d. Molekul Proton Neutron Sumber tegangan listrik yang dihasilkan dari hasil pengubah tenaga surya adalah AKI Solar cell generator dinamo sepeda Empat bateray yang masing-masing bertegangan listrik 1,5 volt dirangkai secara seri, maka akan menghasilkan tegangan total sebesar 1,5 volt 6 volt 4 volt 3 volt Arus listrik searah sering juga disebut arus listrik DC AC AC DC DC AC

4 5

6

7 8 9

10

II.

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini !1. Apa yang dimaksud dengan kuat arus listrik? Jawab :

8

.. 2. Diketahui besarnya kuat arus listrik 2 ampere, maka hitunglah banyaknya muatan listrik yang mengalir selama 1 menit? Jawab : .. 3. Apa yang dimaksud dengan molekul? Jawab : ..

4. Apa yang dimaksud dengan hole?Jawab : .. 5. Apa yang dimaksud dengan orbit? Jawab : .. 6. Sebutkan arah arus listrik dan arah arus electron? Jawab : .. 7. Sebutkan bagian-bagian dari batu baterai? Jawab : .. 8. Apakah yang dimaksud dengan foto cell? Jawab : .. 9. Sebutkan manfaat listrik dalam kehidupan sehari-hari? Jawab : .. 10. Apakah yang dimaksud dengan arus litrik DC? Jawab : .. 11. Sebutkan penggunaan sumber tegangan/sumber arus dari batu baterai, button cell dan AKI? Jawab : .. 12. Sebutkan bagian-bagian dari AKI? Jawab : .. 13. Apakah yang dimaksud dengan 1 volt? Jawab : .. 14. Apakah tujuan sambungan seri pada baterai? Jawab : .. 15. Apa yang dimaksud dengan 1 coulomb? Jawab : ..

NILAI

TANGGAL : TTD ORTU/WALI

TTD GURU MAPEL

9

10

Bab 2Konsep-konsep Hukum KelistrikanStandar Kompetensi Kompetensi Dasar : : 2 2.1. 2.2. Mengapresiasi dan mengkomunikasikan konsep-konsep Hukum Kelistrikan Mengidentifikasikan hokum Ohm pada listrik arus searah Mengidentifikasikan Konsep Usaha dan Daya Listrik

A.

Tahanan / Hambatan / Resistansi ListrikAir dengan tekanan yang sama akan mengalir lebih cepat bila dialirkan melalui pipa yang besar, pendek dan permukaan dalamnya halus dibandingkan dengan bila air dialirkan melalui pipa yang ukurannya kecil, panjang dan permukaan bagian dalamnya kasar. Hal ini karena kondisi dari pipa akan berpengaruh terhadap aliran air. Besarnya hambatan ini dikatakan sebagai tahanan pipa. Kejadian ini juga berlaku untuk listrik yang mengalir melalui suatu kabel, dimana listrik juga akan mengalami hambatan. Hambatan yang dialami listrik ini disebut tahanan/hambatan/resistansi listrik.

Gambar 8. Konsep Hambatan listrik Satuan tahanan listrik dinyatakan dengan huruf R (Resistance) dan diukur dengan satuan ohm (). Satu ohm adalah tahanan listrik yang mampu menahan arus listrik yang mengalir sebesar satu amper dengan tegangan 1 V. Satuan lain yang biasa dipakai adalah Kilo Ohm (K), Mega Ohm (M) 1M = 1000 K = 1000000 1. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan listrik : Panjang penghantar ( semakin panjang semakin besar ) Luas penampang penghantar ( semakin kecil semakin besar ) Hambatan jenis penghantar ( tergantung jenis zat ) Mengukur tahanan suatu benda maupun rangkaian menggunakan Ohm meter. Ampermeter, Voltmeter dan Ohmmeter merupakan besaran listrik yang sering diukur, untuk itu dibuat alat yang dapat mengukur ketiga parameter tersebut yaitu AVOmeter atau multi meter

3.

Gambar 9. AVOmeter

Tugas 2.1

11

1. 2.

Hambatan-hambatan listrik yang terdapat pada penghantar disebut Besar kecilnya tahanan listrik pada penghantar dipengaruhi oleh 3 hal antara lain . . . Alat yang hanya digunakan untuk mengukur tahanan disebut sebagai .

3.

B.

Hukum OhmTahun 1827 seorang ahli fisika Jerman George Simon Ohm (1787-1854) meneliti tentang resistor. Hukum Ohm menjelaskan bagaimana hubungan antara besar tegangan listrik, besar tahanan dan besar arus yang mengalir. Hukum mengatakan bahwa besar arus mengalir berbanding lurus dengan besar tegangan dan berbanding terbalik dengan besar tahanan. Hukum ini dapat ditulis:

Kuat arus listrik ( I )dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan tegangan ( V ) dan berbanding terbalik dengan hambatannya ( R ).

V=IxR

Keterangan : I = Kuat arus listrik ( Ampere ) V = Tegangan listrik ( Volt ) R = Hambatan listrik ( Ohm )

Contoh soal : 1. Sebuah pesawat elektronika untuk dapat bekerja memerlukan tegangan 6 Volt, jika hambatan pesawat 12 Ohm tentukan kuat arus yang mengalir saat pesawat bekerja. Penyelesaian : Diketahui : V = 6 Volt R = 12 Ohm Ditanya : I.? Jawab :

Bila tahanan tetap sedangkan tegangan turun maka arus yang mengalir juga turun. Sebaliknya bila tahanan tetap tegangan naik maka arus juga naik. Bila lampu untuk 24 V dipasang pada tegangan 12 V maka lampu redup karena arus yang melewati lampu menjadi kecil. Sebaliknya lampu 12 V dipasang pada sumber baterai 24 V, maka lampu akan putus kerena terbakar sebab arus yang mengalir terlalu besar.

Tugas 2.21. Bunyi Hukum Ohm adalah ... 2. Rumus Hukum Ohm adalah 3. Sebuah penghantar dipasang tegangan listrik 9 volt, kuat arus yang mengalir Ampere, berapakah tahanan (R) pada penghantar tersebut? Diketahui : Jawab : Ditanya :

12

C.

Daya ListrikDaya listrik merupakan perkalian Tegangan dengan Kuat arusnya Satuan daya listrik : Volt Ampere ( VA ) = Watt ( W )

P = V x I

Keterangan : P = Daya listrik ( Watt ) V = Tegangan listri ( Volt ) I = Kuat arus listrik ( Ampere )

Contoh soal : 1. Sebuah adaptor menggunakan trafo 5 Ampere, dengan tegangan 12 Volt, tentukan daya trafo Penyelesaian Diketahui : V = 12 Volt I = 5 Ampere Ditanya Jawab : P? :P=VxI P = 12 V x 5 A P = 60 VA = 60 Watt

D.

Usaha ListrikUsaha listrik adalah menyatakan banyaknya energi listrik yang bekerja selama waktu tertentu. Usaha listrik dinotasikan huruf W, sedang satuan dari usaha listrik adalah Joule. Besar kecilnya usaha listrik ditentukan oleh daya listrik dan waktu, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :

W=Pxt

W = Usaha listrik satuannya Joule P = Daya listrik satuannya Watt t = Waktu satuannya detik

Tugas 2.31. Watt adalah satuan dari . 2. Besar kecilnya daya listrik dipengaruhi oleh . . . 3. Sebuah motor listrik memakai aliran listrik 2 Ampere, dengan tegangan listrik sebesar 220 volt, maka besar daya listrik pada motor tersebut adalah Diketahui : Ditanya : . Jawab : .. .

4. Usaha listrik adalah . 5. Satuan dari Usaha listrik adalah ..

13

Uji Kompentensi 2

I.

Berilah tanda silang (x) pada jawaban a, b, c, d yang benar! 1 2 3 4 5 6Ohm adalah satuan dari .... listrik Tegangan Kuat arus Tahanan Tahanan listrik dinotasikan huruf a. V b. I R Benda yang dapat menghantarkan arus listrik disebut c. Semi konduktor a. Isolator b. konduktor d. Semi isolator Daya listrik dinotasikan huruf V I R Kabel yang tahanan listriknya paling kecil adalah kabel yang a. panjang dan besar c. pendek dan besar b. panjang dan kecil d. pendek dan kecil Rumus hukum ohm dapat ditulis sebagai berikut, kecuali a. b. c. Daya P

P

d.

7 8 9

Satuan usaha listrik adalah a. watt b. ampere c. volt Usaha listrik dinotasikan dengan huruf a. V b. R c. P Rumus mencari daya listrik adalah sebagai berikut, kecuali a. b. c.

d. joule d. W d.

10 Contoh dari benda semi konduktor adalaha. germanium b. alumunium c. kaca d. karet

II.

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini !

1.

Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya tahanan listrik suatu penghantar? Jawab : ..

2. Apakah yang dimaksud dengan 1 ohm?Jawab : ..

3.

Sebutkan contoh-contoh benda yang bersifat konduktor? Jawab : ..

4.

Tuliskan rumus usaha listrik dan beri keterangan? Jawab : .. ..

5.

Tuliskan rumus mencari tahanan listrik pada penghantar dan beri keterangan? Jawab : ..

14

6.

Apa yang dimaksud daya listrik? Jawab : ..

7. Jika sebuah bohlam yang bertahanan listrik 12 ohm diberi tegangan listrik 3 volt, maka hitunglahkuat arus listriknya? Jawab : .. .. .. .. ..

8. Lampu yang bertuliskan 20 watt dipasang pada listrik PLN 220 volt, maka hitunglah tahananlistrik lampu tersebut? Jawab : .. .. .. .. ..

9. Sebuah aki yang bertegangan 12 volt dipasangi bohlam yang bertahanan listrik 6 ohm,berapakah daya listrik aki tersebut? Jawab : .. .. .. .. .. .. .. ..

10.

Jika diketahui daya listrik 150 watt, maka berapakah besar usaha listrik selama setengah jam? Jawab : .. .. .. .. ..

NILAI

TANGGAL : TTD ORTU/WALI

TTD GURU MAPEL

15

Bab 3Komponen Dasar ElektronikaStandar Kompetensi Kompetensi Dasar : : 3 3.1. Mengapresiasi Elektronika dan mengkomunikasikan Komponen Dasar

Mengidentifikasikan komponen dasar elektronika

A.

Pengertian ElektronikaDalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemui suatu alat yang mengadopsi elektronika sebagai basis teknologinya contoh ; Dirumah, kita sering melihat televisi, mendengarkan lagu melalui tape atau CD, mendengarkan radio, berkomunikasi dengan telephone. Dikantor kita menggunakan komputer, mencetak dengan printer, mengirim pesan dengan faximile, berkomunikasi dengan telephone. Dipabrik kita memakai alat deteksi, mengoperasikan robot perakit, dan sebagainya. Bahkan dijalan raya kita bisa melihat lampu lalu-lintas, lampu penerangan jalan yang secara otomatis hidup bila malam tiba, atau papan reklame yang terlihat indah berkelap-kelip dan masih banyak contoh yang lainnya. Dari semua uraian diatas kita dapat membuktikan bahwa pada zaman sekarang ini kita tidak akan lepas dari perangkat yang menggunakan elektronika sebagai dasar teknologinya. Revolusi besar-besaran terhadap elektronika terjadi sekitar tahun 1960-an, dimana saat itu mulai ditemukan suatu alat elektronika yang dinamakan Transisor, sehingga dimungkinkan untuk membuat suatu alat dengan ukuran yang kecil dimana sebelumnya alat-alat tersebut masih menggunakan tabung-tabung facum yang ukurannya besar serta mengkonsumsi listrik yang besar. Hanya dalam kurun waktu 10 tahun sejak ditemukan nya transistor, ditemukan sebuah rangkaian terintegrasi yang dikenal dengan IC ( Integrated Circuit ) merupakan sebuah rangkaian terpadu yang berisi puluhan bahkan jutaan transistor di dalamnya. Sehingga kita bisa melihat sebuah perangkat elektronika semakin kecil bentuknya tetapi semakin banyak fungsinya sebagai contoh telephone genggam ( Handphone ) yang anda pakai saat ini dengan telephone genggam yang anda pakai beberapa tahun yang lalu. Yah semua itu berkat revolusi Silikon sebagai bahan dasar pembuatan Transistor dan IC atau CHIP.

B.

Komponen Aktif dan PasifBila kita ingin memperbaiki perangkat elektronika kita yang rusak, kita hanya perlu mengetahui sistem kerja dari komponen. Komponen listrik pada rangkaian listrik dapat dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus. berfungsi sebagai komponen utama pada perangkat elektronik dan biasanya yang sering / gampang rusak, Beberapa contoh komponen aktif antara lain IC(Integrated Circuit) dan Transistor. Sedangkan komponen pasif adalah dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi. Berfungsi untuk mendukung komponen utama perangkat elektronika dan jarang rusak, Beberapa contoh komponen pasif adalah resistor, kapasistor, induktor, potensiometer dll

C. 1.

Komponen Dasar Elektronika RESISTORTeori DasarResistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Selain itu resistor juga berfungsi sebagai pemikul beban (load resistance), pembagi arus listrik pada rangkaian bercabang serta sebagai pembagi tegangan listrik (memperbesar/memperkecil tegangan listrik). Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm / (Omega) dan dilambangkan dengan huruf "R". Tingkatan satuan yang lebih besar : Kilo Ohm (K), Mega Ohm (M) dimana 1 M = 1000 K 1 K = 1000 Dilihat dari bahannya, ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metalfilm. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara

1.1.

16

lain : Potensiometer, Rheostat dan Trimmer (Trimpot). Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR (Light Dependent Resistor) dan resistor yang nilai resistansinya akan bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya PTC (Positive Thermal Coefficient) serta resistor yang nilai resistansinya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas yang namanya NTC (Negative Thermal Coefficient).

Bentuk fisik resistor

simbol resistor

Gambar 10. Resistor dan simbolnya Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna, kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association)

Gambar 11. Urutan cincin warna pada resistor

Tabel 1. Nilai warna pada cincin resistor

1.2.

Kapasitas ResistorCara membaca kode warna pada resistor :

17

Contoh : Sebuah resistor terdiri atas 4 cincin diberi kode warna coklat hitam kuning emas. Coklat hitam kuning emas Perhitungannya adalah : Cincin 1..Coklat Cincin 2..hitam Cincin 3 Cincin 4..kuning Cincin 5..emas Nilai hambatan resistor = = = = = = = 1 0 x104 angka ke 1 angka ke 2

perkalian 5% toleransi mmmmmmmmmmm 1 0 x104 5% 10 x 10000 5% 10.0000 toleransi 5%

Nilai R tersebut ditulis 100k Ohm 5% Nilai toleransi = 10.000 x 5% = 500 Nilai toleransi digunakan untuk memperkirakan kurang lebihnya nilai resistor (batasan nilai resistansi minimum dan maksimum) Jadi, R maksimum = 10.000 + 500 = 10.500 ohm R minimum = 10.000 500 = 9.500 ohm Apabila resistor di atas diukur dengan menggunakan ohmmeter dan nilainya berada pada rentang nilai maksimum dan minimum (10500 s/d 9500) maka resistor tadi masih memenuhi standar. Nilai toleransi ini diberikan oleh pabrik pembuat resistor untuk mengantisipasi karakteristik bahan yang tidak sama antara satu resistor dengan resistor yang lainnya sehingga para desainer elektronika dapat memperkirakan faktor toleransi tersebut dalam rancangannya. Semakin kecil nilai toleransinya, semakin baik kualitas resistornya. Sehingga dipasaran resistor yang mempunyai nilai toleransi 1% (contohnya : resistor metalfilm) jauh lebih mahal dibandingkan resistor yang mempunyai toleransi 5% (resistor carbon)

1.3. Jenis-jenis Resistor dilihat dari fungsinyaDilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi : 1. Resistor Tetap (Fixed Resistor) Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan. Gambar 12. Resistor karbon 2. Resistor Tidak Tetap (variable resistor) Yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berfungsi sebagai pengatur volume (mengatur besar kecilnya arus), tone control pada sound system, pengatur tinggi rendahnya nada (bass/treble) serta berfungsi sebagai pembagi tegangan arus dan tegangan.

Potensiometer

Trimpot

symbol resistor variabel

Gambar 13. Resistor Variabel dan simbolnya 3. Resistor NTC dan PTC. NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTC (Positive

18

Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin. Gambar 14. PTC 4. Resistor LDR (Light Dependent Resistor) Yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil. Gambar 15. LDR dan simbolnya

1.4.

Rangkaian ResistorDalam praktek para desainer kadang-kadang membutuhkan resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Solusi untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik tersebut dapat dilakukan dengan cara merangkaikan beberapa resistor sehingga didapatkan nilai resistansi yang dibutuhkan. Ada dua cara untuk merangkaikan resistor, yaitu : 1. Cara Serial Rangkaian resistor secara serial akan mengakibatkan nilai resistansi total semakin besar. Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara serial.

Pada rangkaian resistor serial berlaku rumus :

2. Cara Paralel Sedangkan rangkaian resistor secara paralel akan mengakibatkan nilai resistansi pengganti semakin kecil. Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara paralel.

Pada rangkaian resistor paralel berlaku rumus :

CONTOH : 1) 2 buah resistor masing masing 150 Ohm dirangkai seri tentukan hambatannya ! Jawab : R total = R1 + R2 = 150 + 150 = 300 Ohm 2) 2 buah resistor masing-masing 10 KOhm dirangkai parallel tentukan nilai hambatannya ! Jawab :

Tugas 3.1

19

1. Berilah nama komponen resistor pada gambar di bawah ini lengkap dengansimbolnya! Gambar a. Nama komponen simbol

b

c

d

e

2. Tentukan nilai/kapasitas dari resistor yang memiliki warna gelang/ring berturut-turutcoklat, merah, hijau dan emas! Jawab : . . 3. Sebutkan warna gelang dari resistor yang bernilai dan bertoleransi 4K7 0,47 k Jawab : . . 4. Hitunglah nilai tahanan total dari 5 resistor yang dirangkai secara seri, dengan kapasitas resistor masing-masing sebesar 10 ohm! Jawab : . . 5. Hitunglah nilai tahanan total dari 4 resistor yang dirangkai secara pararel, dengan kapasitas resistor masing-masing sebesar 20 ohm! Jawab : . .

2.

KONDENSATOR / KAPASITOR

20

2.1.

Teori DasarKapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Gambar 16. Berbagai jenis kapasitor Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahanbahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatanmuatan positif dan negatif di awan.

Gambar 17. Prinsip dasar kapasitor

2.2.

Kapasitansi KondensatorKapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 10 18 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis sebagai berikut :

Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

Tabel 2. Konstanta bahan (k) Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : F, nF dan pF. 1 Farad = 1.000.000 F (mikro Farad) 1 F = 1.000.000 pF (piko Farad)

21

1 F = 1.000 nF (nano Farad) 1 nF = 1.000 pF (piko Farad ) 1 pF = 1.000 F (mikro-mikro Farad) 1 F = 10 F 1 nF = 10 F 1 pF = 10 F Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047F dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF. Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Gambar 18. Kondensator Elektrolit (elko) dan simbolnya Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).

Gambar 19. Kapasitor dan simbolnya

2.3.

Wujud dan Macam KondensatorBerdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi : 1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah) 2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco) 3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah) Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100F25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 F dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt. Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya. Contoh :

Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor. Table.3. Kode warna kapasitor

22

Contoh : coklat, hitam, orange

Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Pada tabel 3 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55Co sampai +125Co Karakteristik kapasitor selain kapasitansi juga tak kalah pentingnya yaitu tegangan kerja dan temperatur kerja. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Misalnya kapasitor 10uF25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC. Sedangkan temperatur kerja yaitu batasan temperatur dimana kapasitor masih bisa bekerja dengan optimal. Misalnya jika pada kapasitor tertulis X7R, maka kapasitor tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Cosampai +125Co. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat di dalam datasheet

2.4.

Rangkaian KapasitorRangkaian Seri Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara seri.

Pada rangkaian kapasitor yang dirangkai secara seri berlaku rumus :

Rangkaian Pararel Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara paralel.

23

Pada rangkaian kapasitor paralel berlaku rumus :

2.5.

Fungsi KapasitorFungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : 0 1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS) 1 2. Sebagai filter dalam rangkaian PS 2 3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna 3 4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon 5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar

2.6.

Tipe KapasitorKapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical. Kapasitor Electrostatic Kapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa F, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar. Kapasitor Electrolytic Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda. Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya

Gambar 20. Kapasitor Elco Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial.

24

Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal. Kapasitor Electrochemical Satu jenis kapasitor lain adalah kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.

Tugas 3.21. Apa yang dimaksud dengan kapasitas kondensator? Sebutkan faktor-faktor yangmempengaruhi besar kecilnya kapasitas kondensator! Jawab : . . . . .

2. Sebutkan fungsi kapasitor pada suatu rangkaian!Jawab : . . . . . 3. Sebutkan kode angka pada kondensator yang berkapasitas C = 150nf Jawab : . .

4. Hitunglah berapa mikro farad nilai kapasitas dari kondensator yang berkode angka475? Jawab : . . . 5. Tiga kondensator yang masing-masing berkapasitas 30 mf dirangkai secara seri, maka hitunglah berapa nilai totalnya!

25

Jawab : . . . . .

3.

TRAFO (transformator)Teori DasarTransformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan

3.1.

Gambar 21. Bagian-bagian transformator

Gambar 22. Contoh trafo dan simbolnya

3.2.

Prinsip Kerja TrafoPrinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya Gambar 23. Aliran listrik pada trafo

3.3.

Penggunaan TrafoTransformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahall listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

3.4.

Hubungan Primer Sekunder

26

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:

Contoh cara menghitung jumlah lilitan sekunder pada trafo: Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya ? Penyelesaian: Diketahui: Vp = 220 V Vs = 10 V Np = 1100 lilitan Ditanyakan: Ns = ........... ? Jawab:

Jadi, banyaknya lilitan sekunder adalah 50 lilitan Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah: 1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns). 2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP). 3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer, Sehingga dapat dituliskan :

3.5.

Jenis-jenis TrafoBerdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu: 1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np). Biasanya berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh. Gambar 24. Simbol trafo step up

27

2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). Berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Gambar 25. Simbol trafo step down

Gambar 26. Adaptor AC-DC

a.

Jenis-jenis trafo yang lain Autotransformator Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali). Gambar 27. Skema autotransformator Autotransformator variabel Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah Transformator isolasi Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor Transformator pulsa Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah Transformator tiga fasa Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ().

b.

c.

d.

e.

Tugas 3.31. Gambarlah symbol komponen trafo! Fungsi trafo adalah

2.

28

3. Sebuah trafo yang memiliki gulungan primer 1000 lilitan dan gulungan sekundernya 50 lilitan, maka jika pada gulungan primer diberi tegangan listrik AC 240 volt, maka hitunglah besarnya tegangan pada gulungan sekunder! Diketahui : Ditanya : Jawab : .

4.

DIODATeori DasarDioda adalah komponen elektronika yang hanya memperbolehkan arus listrik mengalir dalam satu arah sehingga dioda biasa disebut juga sebagai Penyearah. Dioda terbuat dari bahan semikonduktor jenis silicon dan germanium. Simbol dioda dalam rangkaian elektronika diperlihatkan pada gambar berikut

4.1.

Gambar 28. Simbol Dioda Dioda terbuat dari penggabungan dua tipe semikonduktor yaitu tipe P (Positive) dan tipe N (Negative), kaki dioda yang terhubung pada semikonduktor tipe P dinamakan Anoda sedangkan yang terhubung pada semikonduktor tipe N disebut Katoda. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja.. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar 29. Struktur Dioda Pada bentuk aslinya pada dioda terdapat tanda cincin yang melingkar pada salah satu sisinya, inii digunakan untuk menandakan bahwa pada sisi yang terdapat cincin tersebut merupakan kaki Katode

Gambar 30. Kaki Negatif pada Dioda

4.2.

Forward Bias dan Reverse Bias pada DiodaArus listrik akan sangat mudah mengalir dari anoda ke katoda hal ini disebut sebagai Forward-Bias tetapi jika sebaliknya yakni dari katoda ke anoda, arus listrik akan tertahan atau tersumbat hal ini dinamakan sebagai Reverse-Bias. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh berikut. Catatan : Tegangan yang melewati dioda dalam keadaan forward-bias akan turun sebesar 0,7V pada Silicon, 0,3V pada Germanium.

29

Gambar 31. Diode dengan forward bias dan reverse bias Pada contoh gambar sebelah kiri dioda dalam keadaan forward-bias sehingga menyebabkan lampu menyala ini dikarenakan arus listrik dapat mengalir tanpa hambatan apa pun pada dioda. Pada contoh gambar sebelah kanan sumber tegangan dibalik polaritas-nya sehingga arus listrik akan mengalir melalui katoda dioda, tetapi hal ini menyebabkan dioda dalam keadaan reverse-bias sehingga arus listrik tidak dapat mengalir melewati dioda dan menyebabkan lampu padam. Oleh karena itu dioda banyak digunakan sebagai pengaman pada rangkaian elektronika sebagai pencegah terbalik-nya pemasangan polaritas dari sumber tegangan

4.3.a.

Jenis-jenis DiodaDiode Zener Ketika tegangan reserve-bias maksimum diberikan kepada dioda, maka arus listrik akan mengalir seperti layaknya pada keadaan forward-bias. Arus listrik ini tidak akan merusak dioda jika tidak melebihi dari apa yang telah ditentukan. Ketika tegangan reserve-bias ini dapat dikendalikan pada level tertentu maka dioda ini disebut sebagai Dioda Zener. Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika dioda bekerja pada bias maju maka zener biasanya berguna pada bias negatif (reverse bias)

Gambar 32. Symbol diode zener Dioda zener memiliki nilai tegangan yang telah ditentukan dalam pembuatan-nya, nilai tegangan ini mempunyai rentang dari beberapa volt hingga ratusan volt dan toleransi dioda zener berkisar antara 5% - 10%. Pada aplikasinya di dalam rangkaian elektronika, dioda zener berfungsi sebagai pengatur tegangan (regulator) dengan berperan sebagai beban.

Gambar 33. Rangkaian listrik menggunakan diode zener Dioda zener akan mengalirkan banyak arus listrik jika tegangan terlalu tinggi, dan mengurangi arus listrik jika tegangan terlalu rendah, sehingga menyebabkan tegangan stabil. Seperti pada contoh gambar diatas tegangan dari sumber tegangan adalah 12V tetapi tegangan yang terukur pada Rload adalah 9V sama dengan nilai tegangan dioda zener b. LED (Light Emitting Diodes) LED merupakan jenis dioda yang jika diberikan tegangan forward-bias akan menimbulkan cahaya dengan warna-warna tertentu seperti merah, hijau, dan kuning.

30

Gambar 34. Bentuk LED dan Simbolnya Simbol LED hampir sama dengan simbol dioda hanya saja pada simbol LED ditambahkan dua garis panah ke arah luar seperti ter-ilustrasi pada gambar diatas. LED dalam rangkaian elektronika biasa digunakan sebagai lampu indicator LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong c. Photodioda Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, dimana jika photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.

Gambar 35. Photodiode dan simbolnya Simbol dan bentuk photodioda hampir sama dengan LED, tetapi pada simbol photodioda arah dua panahnya menghadap ke dalam. Photodioda banyak digunakan sebagai sensor cahaya dalam dunia elektronika, karena sifatnya yang peka terhadap cahaya

4.4.

Penggunaan DiodaDioda banyak diaplikasikan pada rangkaian penyerah arus (rectifier) power suply atau konverter AC ke DC. Dipasar banyak ditemukan dioda seperti 1N4001, 1N4007 dan lain-lain. Masing-masing tipe berbeda tergantung dari arus maksimum dan juga tegangan breakdwon-nya. Zener banyak digunakan untuk aplikasi regulator tegangan (voltage regulator). Zener yang ada dipasaran tentu saja banyak jenisnya tergantung dari tegangan breakdwon-nya. Di dalam datasheet biasanya spesifikasi ini disebut Vz (zener voltage) lengkap dengan toleransinya, dan juga kemampuan dissipasi daya.

Gambar 36 : LED array LED sering dipakai sebagai indikator yang masing-masing warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi

31

display yang besar. Dikenal juga LED dalam bentuk 7 segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet.

Tugas 3.41.Fungsi dari diode adalah .. 2. Berilah nama komponen pada gambar di bawah ini lengkap dengan simbolnya! Gambar Nama komponen simbol a.

b

c

d

3. Sebutkan kegunaan dioda !. .

5.

TRANSISTORTeori DasarTransistor merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan memegang peranan penting dalam suatu rangkaian elektronika. Pada umumnya transistor digunakan sebagai penguat (amplifier) dan transistor juga dapat berfungsi sebagai sakelar. Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

5.1.

5.2.

Jenis TransistorMenurut dari prinsip kerjanya transistor dibagi menjadi dua jenis yaitu; Transistor Bipolar (dwi kutub) dan Transistor Efek Medan (FET Field Effect Transistor). a. Transistor Bipolar (Dwikutub) Transistor Bipolar adalah transistor yang paling umum digunakan di dunia elektronika. Transistor ini terdiri dari 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

32

Gambar 37. Symbol transistor PNP dan transistor NPN Seperti terlihat pada gambar diatas transistor memiliki tiga kaki yang masing-masing diberi nama B (Basis), K (Kolektor), dan E (Emitor). Kaki Basis berfungsi sebagai pengatur gerak muatan listrik, kaki Kolektor berfungsi sebagai pengumpul, pembawa muatan dan out put dan kaki Emitor berfungsi sebagai penyuplai muatan. Perbedaan fungsi dari jenis transistor ini (PNP atau NPN) terletak pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang selalu berlawanan. Fungsi dari transistor bipolar itu sendiri adalah sebagai pengatur arus listrik (regulator arus listrik), dengan kata lain transistor dapat membatasi arus yang mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya (tergantung jenis transistor, PNP atau NPN) berdasarkan pada jumlah arus listrik yang diberikan pada kaki Basis.

Gambar 38. Transistor trough hole dibandingkan dengan uang koin Rp.500,Nama Bipolar diambil karena elektron yang mengalir pada transistor ini melewati dua tipe material semikonduktor dengan polaritas P (Positif) dan N (Negatif). Jika tidak ada arus listrik yang mengalir pada kaki Basis, maka transistor akan dalam keadaan tertutup sehingga tidak ada arus yang mengalir pada kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya. Sedangkan jika arus listrik diberikan pada kaki Basis maka transistor akan kembali terbuka sehingga arus dapat mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya, sifat transistor ini banyak digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai sakelar elektronik. b. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor (FET)) FET memiliki tiga kaki terminal yang masing-masing diberi nama Drain (D), Source (S), dan Gate (G). FET beroperasi dengan cara mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada terminal Gate.

Gambar 39. Simbol FET N-channel dan P-channel

33

Perbedaan mendasar antara FET dan transistor bipolar adalah; jika transistor bipolar mengatur besar kecil-nya arus listrik yang melalui kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya melalui seberapa besar arus yang diberikan pada kaki Basis, sedangkan pada FET besar kecil-nya arus listrik yang mengalir pada Drain ke Source atau sebaliknya adalah dengan seberapa besar tegangan yang diberikan pada kaki Gate.

5.3.

Prinsip Kerja TransistorCara terbaik untuk mengetahui bagaimana sebenarnya transistor bekerja adalah dengan cara melakukan eksperimen, eksperimen dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan komponen elektronika sebenarnya atau dengan menggunakan program simulasi komputer. Disini akan dilakukan eksperimen dengan menggunakan program simulasi komputer karena dapat mempersingkat waktu, aman, dan murah tentunya. Rangkaian yang digunakan pada simulasi seperti tergambar pada gambar di samping. Pada rangkaian diatas nilai R2 = 0 sehingga tegangan pada Vbe = 0V otomatis tidak ada arus listrik yang mengalir ke kaki Basis (Ib = 0A) dan juga arus Ic = 0A. Sekarang perhatikan rangkaian berikut. Dengan mengubah nilai R1 menjadi 3k dan R2 menjadi 2k kemudian hasil yang terukur adalah; Vbe = 828mV Ib = 976,152uA Ic = 48,580mA. Ie = 49,557mA

Sekali lagi dengan mengubah nilai R1 menjadi 2k dan R2 menjadi 3k

Diperoleh hasil; Vbe = 846mV Ib = 1,794mA Ic = 48,766mA. Ie = 50,56mA

Agar memudahkan perbandingan data antara tiga eksperimen diatas maka data-data hasil simulasi dimasukan kedalam tabel berikut;

Dari semua hasil simulasi yang dibandingkan pada tabel diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa arus pada Kolektor (Ic) berubah seiring berubah-nya arus pada Basis (Ic), dan semakin besar tegangan Basis-Emiter (Vbe) semakin besar pula arus pada Kolektor (Ic), dan jika Vbe = 0 maka Ib, Ic, dan Ie akan sama dengan 0 (nol).

34

Dari simulasi diatas pula terdapat fakta bahwa;

Ie = Ib + IcHubungan perbandingan antara besarnya arus listrik yang mengalir pada kaki Kolektor (Ic) dan besarnya arus listrik pada kaki Basis (Ib) disebut sebagai Koefisien Penguatan Arus pada transistor dan di simbol-kan sebagai hFE, persamaan hFE adalah sebagai berikut; Dimana; hFE = Koefisien Penguatan Arus Transistor Ic = Arus Kolektor dalam Ampere (A) Ib = Arus Basis dalam Ampere (A)

6.

IC (intregated circuit)6.1. Teori DasarIC (Integrated Circuit) merupakan suatu komponen semikonduktor yang di dalamnya terdapat puluhan, ratusan atau ribuan, bahkan lebih komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor, transistor, diode, dan komponen semikonduktor lainnya. Komponen dalam IC tersebut membentuk suatu rangkaian yang terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil.

Gambar 40. IC ( Integrated Circuit ) dan simbolnya IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis. Ditinjau dari segi bahan baku, IC dibalut dalam kemasan (packages) tertentu agar dapat terlindungi dari gangguan luar seperti terhadap kelembaban debu dan kontaminasi zat lainnya. Kemasan IC dibuat dari bahan ceramic dan plastic, serta didesain untuk mudah dalam pemasangan dan penyambungannya. IC dapat bekerja dengan diberikan catuan tegangan 5 12 volt sesuai dengan tipe IC nya. Jika diberikan masukan tegangan lebih dari batas yang telah ditentukan maka IC tersebut dapat dikatakan rusak, untuk lebih jelasnya akan dijelaskan pada kelebihan dan kelemahan dari IC sendiri.

6.2. Keunggulan IC (Integrated Circuit)IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang, salah satunya dibidang industri Dirgantara, dimana rangkaian kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang angkasa lainnya. Desain komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik (kalkulator), juga telepon seluler (ponsel) yang bentuknya relative kecil. Di era teknologi canggih saat ini, peralatan elektronik dituntut agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin dan hal itu dapat dimungkinkan dengan penggunaannya IC. Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkit - sirkit konvensional yang banyak menggunakan komponen IC dengan sirkit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan (cooling system).

6.3. Kelemahan IC (Integrated Circuit)Pada uraian sebelumnya nampak seolah-olah IC begitu sempurna dibanding komponen elektronik konvensional, padalah tidak ada sesuatu komponen yang memiliki kelemahan. Kelemahan IC atau kategori IC itu dapat dikatakan rusak antara lain adalah keterbatasannya di dalam menghadapi kelebihan arus listrik yang besar, dimana arus listrik berlebihan dapat menimbulkan panas di dalam komponen, sehingga komponen yang kecil seperti IC akan mudah rusak jika timbul panas yang berlebihan. Demikian pula keterbatasan IC dalam menghadapi tegangan yang besar, dimana tegangan

35

yang besar dapat merusak lapisan isolator antar komponen di dalam IC. Contoh kerusakan misalnya, terjadi hubungan singkat antara komponen satu dengan lainnya di dalam IC, bila hal ini terjadi, maka IC dapat rusak dan menjadi tidak berguna. TTL (Transistor Transistor Logic) IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator dan system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar pengoperasian bilangan Biner Logic (bilangan dasar 2) yaitu hanya mengenal dua kondisi saja 1(on) dan 0 (off).

6.4. Jenis-jenis ICJenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS. Namun dalam laporan ini hanya akan membahas tentang IC jenis TTL. Jenis IC-TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor. Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam gate (gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam fungsi logic seperti AND, NAND, OR, NOR, XOR serta beberapa fungsi logic lainnya seperti Decoder, Sevent Segment, Multiplexer dan Memory sehingga pin (kaki) IC jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan 40. IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt. Gambar 41. Pin (kaki) IC

Dengan tipe pengemasan seperti ini, IC memiliki dua set pin parallel pada sisi yang berlawanan. Pin-pin tersebut dinomori berlawanan arah jarum jam dengan satu pin berada pada pojok kiri bawah dan pin no.1 ditandai dengan adanya setengah lingkaran dan titik diatasnya. Normalnya pin 7 adalah ground, dan pin 14 adalah vcc. IC TTL memiliki beberapa bentuk dan dapat memiliki lebih dari 14 pin

7.

SAKELAR / SWITCH7.1. Teori DasarSaklar/switch adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.

Gambar 42. Tiga macam saklar tekan/tombol dan simbol saklar Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan

7.2. Jenis jenis Sakelara. Berdasarkan besarnya tegangan, sakelar dapat dibedakan menjadi: - sakelar bertegangan rendah. - Sakelar tegangan menengah. - Sakelar tegangan tinggi serta sangat tinggi. b. Sedangkan berdasarkan tempat dan pemasangannya, sakelar dapat dibedakan menjadi : - Sakelar in-bow, sakelar yang ditanam didalam tembok. - Sakelar out-bow, sakelar yang dipasang pada permukaan tembok. c. Jenis sakelar berikutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu:

36

- Sakelar on-off, merupakan sakelar yang bekerja menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on. Untuk memutuskan hubungan arus listrik, tombol sakelar harus ditekan pada posisi off. Sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk sakelar lampu. Sakelar push-on, merupakan sakelar yang menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on dan akan secara otomatis memutus arus listrik, ketika tombolnya dilepas dan kembali ke posisi off dengan sendirinya. Biasanya sakelar jenis ini digunakan untuk sakelar bel rumah. Gambar 43. Saklar on-off dan push-on d. Berdasarkan jenis per-unitnya, sakelar dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: - Sakelar tunggal, merupakan sakelar yang hanya mempunyai satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, serta kanal output yang terhubung dengan beban listrik/alat listrik yang digunakan. - Sakelar majemuk, merupakan sakelar yang memiliki satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, namun memiliki banyak kanal output yang terhubung dengan beberapa beban/alat listrik yang digunakan. Jumlah kanal output tergantung dari jumlah tombol pada sakelar tersebut. Gambar 44. Saklar tunggal dan majemuk

8.

LAMPU8.1. Teori DasarLampu adalah sebuah peranti yang memproduksi cahaya dan biasa digunakan sebagai alat penerangan. Pada suatu rangkaian listrik yang tersambung pada arus AC lampu akan menyala yang juga menandakan bahwa arus AC telah mengalir pada rangkaian tersebut.

Gambar 45. Simbol lampu

8.2. Jenis-jenis LampuBeberapa jenis lampu antara lain : a. Lampu pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri Gambar 46. Struktur lampu pijar

37

b.

Lampu halogen Lampu halogen adakan sebuah lampu pijar dimana sebuah filamen wolfram disegel didalam sampul transparan kompak yang diisi dengan gas lembam dan sedikit unsur halogen seperti iodin atau bromin. Putaran halogen menambah umur dari bola lampu dan mencegah penggelapan kaca sampul dengan mengangkat serbuk wolfram dari bola lampu bagian dalam kembali ke filamen. Lampu halogen dapat mengoperasikan filamennya pada suhu yang lebih tinggi dari lampu pijar biasa tanpa pengurangan umur. Lampu ini memberikan efisiensi yang lebih tinggi dari lampu pijar biasa (10-30 lm/W), dan juga memancarkan cahaya dengan suhu warna yang lebih tinggi Gambar 47. Lampu halogen Lampu pendar Lampu pendar adalah salah satu jenis lampu lucutan gas yang menggunakan daya listrik untuk mengeksitasi uap raksa. Uap raksa yang tereksitasi itu menghasilkan gelombang cahaya ultraungu yang pada gilirannya menyebabkan lapisan fosfor berpendar dan menghasilkan cahaya kasatmata. Lampu pendar mampu menghasilkan cahaya secara lebih efisien daripada lampu pijar. Lampu pendar dikenal dalam dua bentuk utama. Yang pertama berbentuk tabung panjang atau yang umum dikenal dengan lampu TL (tubular lamp) atau lampu neon dan yang kedua berukuran lebih kecil dengan tabung ditekuk menyerupai spiral, umum disebut dengan sebutan lampu hemat energi (LHE). Karena lampu pendar memiliki efisiensi lebih tinggi daripada lampu pijar, pemerintah Indonesia pernah mencanangkan program penggantian lampu pijar dengan lampu pendar secara gratis.Namun seiring dengan kemajuan teknologi, efisiensi pencahayaan dioda cahaya atau lebih dikenal dengan lampu LED mulai setara dengan efisiensi pencahayaan lampu pendar walaupun harus dalam kondisi tertentu Gambar 48. Berbagai jenis lampu pendar

c.

9.

STEKER9.1. Pengertian StekerSteker atau Staker atau yang kadang sering disebut colokan listrik, karena memang berupa dua buah colokan berbahan logam dan merupakan alat listrik yang yang berfungsi untuk menghubungkan alat listrik dengan aliran listrik, ditancapkan pada kanal stop kontak sehingga alat listrik tersebut dapat digunakan.

9.2. Jenis StekerBerdasarkan fungsi dan bentuknya, steker juga memliki dua jenis, yaitu: - Steker kecil, merupakan steker yang digunakan untuk menyambung alat-alat listrik berdaya rendah, misalnya lampu atau radio kecil, dengan sumber listrik atau stop kontak. - Steker besar, merupakan steker yang digunakan untuk alat-alat listrik yang berdaya besar, misalnya lemari es, microwave, mesin cuci dan lainnya, dengan sumber listrik atau stop kontak. Steker jenis ini dilengkapi dengan lempeng logam untuk kanal ground yang berfungsi sebagai pengaman

Gambar 49. Steker

10.

STOP KONTAK10.1. Pengertian Stop KontakStop kontak, sebagian mengatakan outlet, merupakan komponen listrik yang berfungsi sebagi muara hubungan antara alat listrik dengan aliran listrik. Agar alat listrik terhubung dengan stop kontak, maka diperlukan kabel dan steker atau colokan yang nantinya akan ditancapkan pada stop kontak. Gambar 50. Stop kontak

10.2. Jenis jenis stop kontakBerdasarkan bentuk serta fungsinya, stop kontak dibedakan menjadi dua macam, yaitu: - Stop kontak kecil, merupakan stop kontak dengan dua lubang (kanal) yang berfungsi untuk menyalurkan listrik pada daya rendah ke alat-alat listrik melalui steker yang juga berjenis kecil.

38

- Stop kontak besar, juga nerupakan stop kontak dengan dua kanal AC yang dilengkapi dengan lempeng logam pada sisi atas dan bawah kanal AC yang berfungsi sebagai ground.sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk daya yang lebih besar. Sedangkan berdasarkan tempat pemasangannya. Dikenal dua jenis stop kontak, yaitu: - Stop kontak in bow, merupakan stop kontak yang dipasang didalam tembok. - Stop kontak out bow, yang dipasang diluar tembok atau hanya diletakkan dipermukaan tembok pada saat berfungsi sebagai stop kontak portable

11.

JACK/JEPIT BUAYAJack/jepit buaya digunakan untuk menyambungkan aliran listrik. Terdiri atas 2 kabel yang masing-masing ujungnya terhubung dengan kepala jack yang berbentuk jepit. Kabel dengan warna merah untuk kutub positif dan kabel berwarna hitam untuk kutup negative. Gambar 51. Jepit Buaya

12.

SEKRING/ FUSESekering (dari bahasa Belanda zekering) adalah suatu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek. Fungsinya : Sebagai pemutus arus listrik secara otomatis jika terjadi hubungan singkat. Cara kerjanya apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau terjadi hubungan arus pendek, maka secara otomatis sekering tersebut akan memutuskan aliran listrik dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada komponen yang lain. Sekring akan putus jika arus listrik melebihi batasan arus pada sekring. Contoh sekring 3 A akan putus jika dilalui arus diatas 3 A

Gambar 52. Sekring dan simbolnya

Tugas 3.51. Sebutkan fungsi dari transistor! Sebutkan nama ketiga kaki transistor beserta fungsinya ! Sebutkan kelebihan dan kelemahan IC ! Sebutkan fungsi dari sakelar ! Sebutkan jenis-jenis lampu ! Sebutkan fungsi dari sekering ! 7. Berilah nama komponen-komponen pada gambar di bawah ini lengkap dengan simbolnya !

2.

3.

4.

5.

6.

39

Gambar a.

Nama komponen

simbol

b

c

d

e

Uji Kompentensi 3Berilah tanda silang (x) pada jawaban a, b, c, d yang benar!1 Komponen elektronika yang digunakan untuk menghambat arus listrik adalah a Resistor c Trafo b kondensator d Diode Komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik tanpa reaksi kimia adalah a Resistor c Trafo b kondensator d dioda Satuan tahanan resistor adalah a Ohm c Farad b volt d watt Satuan kapasitas kondensator adalah a Ohm c Farad b volt d watt Fungsi resistor adalah sebagai berikut, kecuali. a Memperkecil arus listrik b Membagi tegangan listrik c Membagi arus listrik d Menyimpan muatan listrik Ini adalah gambar symbol dari a Potensio c LDR b elko d Resistor tetap Ini adalah gambar symbol dari a b Potensio elko c d LDR VARCO 8 Ini adalah gambar symbol dari a Potensio c LDR b elko d VARCO Untuk memperkecil nilai total resistor pada suatu rangkaian, maka beberapa resistor dirangkai secara a Seri c Campuran b pararel d jembatan Berdasarkan bahan dielektriknya kondensator ada bermacam-macam yaitu sebagai berikut, kecuali . a Kondensator elektrolit b Kondensator milar c Kondensator keramik d Kondensator besi Bagian-bagian dari trafo adalah sebagai berikut, kecuali a Gulungan primer b Gulungan sekunder c Inti ferit d dielektrika Jika gulungan primer lebih sedikit dibanding gulungan sekundernya, maka trafonya disebut trafo a Step down c MF b Step up d IT Bahan pembuat diode dan transistor

2

9

3 4 5

10

11

6

12

7

13

40

14 15

adalah a Mika dan besi b Besi dan alumunium c Germanium dan silicon d Alumunium dan silikon Kaki diode yang berkatup positif disebut a Emitor c Anoda b basis d katoda Ini adalah gambar symbol dari a Transistor PNP c Diode b Transistor NPN d MIC Berikut ini adalah nama kaki pada transistor, kecuali a Katoda c Basis b kolektor d emitor Berikut ini adalah simbol dari komponen

a b 18 a b 19 a b 20

lampu resistor

16

c Sakelar d sekring Berikut ini adalah simbol dari komponen lampu c Sakelar resistor d sekring Berikut ini adalah simbol dari komponen lampu c Sakelar resistor d sekring Kaki B pada IC di samping ini menunjukkan kaki nomor ... a. 2 c. 6 b. 4 d. 8

17

NILAI

TANGGAL : TTD ORTU/WALI

TTD GURU MAPEL

41

Bab 4Perkakas Bengkel ElektronikaStandar Kompetensi Kompetensi Dasar : : 4 4.1. 4.2. Mengapresiasi Elektronika dan mengkomunikasikan Perkakas Bengkel

Menggunakan perkakas tangan pada bengkel elektronika Mengidentifikasikan Multimeter

A.

Peralatan Bengkel ElektronikaDalam melakukan suatu pekerjaan, kita tak lepas dari apa yang dinamakan alat. Sebab suatu pekerjaan akan terasa lebih mudah dikerjakan apabila ada bantuan alat, atau bahkan suatu pekerjaan tidak bias dikerjakan tanpa menggunakan bantuan alat-alat tertentu. Jadi intinya alat adalah sesuatu yang dapat mambantu atau mempermudah manusia dalam melakukan pekerjaan/kegiatan. Dalam menggunakan alat kita harus memperhatikan beberapa hal sebagai berikut : 1. Penggunaan alat harus sesuai dengan fungsinya 2. Penggunaan alat harus sesuai dengan ukurannya 3. Alat harus dibersihkan setiap selesai dipergunakan 4. Alat yang terbuat dari logam dilumasi minyak agar tidak berkarat 5. Alat yang selesai dipakai hendaknya disimpan kembali di tempat yang sesuai dan aman. Hal-hal tersebut di atas perlu dilakukan untuk menjaga peralatan yang kita pakai awet/tidak cepat rusak dan dalam kondisi yang baik saat akan dipergunakan. Peralatan yang biasa digunakan pada bengkel elektronika antara lain :

a.

Peralatan TanganPeralatan tangan adalah peralatan yang dalam penggunaannya tanpa memakai tenaga listrik, NO NAMA ALAT GAMBAR 1 Obeng Fungsinya untuk memutar kepala baut atau skrup. Dilihat dari ujung mata obeng dibagi menjadi 2 jenis obeng yaitu Obeng plus/ drei plus/ obeng kembang Obeng minus/ drei min 2 Tang Dilihat dari fungsinya terdapat 3 jenis tang yaitu : - Tang Potong : fungsinya untuk memotong kawat, kabel, kaki komponen,dll - Tang Lancip : fungsinya untuk memegang/menjepitit benda kerja. - Tang kombinasi : fungsinya gabungan tang potong dan tang lancip. 3 Solder Atractor Fungsinya : Untuk menyedot timah panas ketika akan mengganti komponen yang rusak pada PCB. Cara bekerjanya bersama-sama dengan soldir bout (solder listrik). 4 Pinset Fungsi pinset adalah untuk menjepit komponen yang akan dipasang pada PCB, meluruskan atau membengkokkan kaki komponen dan untuk mengambil komponen yang berukuran kecil dari tempat yang sulit 5 Gergaji Fungsi gergaji adalah untuk memotong papan atau plat logam

6

Palu Fungsi palu adalah untuk membentuk plat-plat logam dan juga untuk membenamkan paku.

b.

Peralatan Listrik

42

Peralatan listrik adalah peralatan yang dalam penggunaannya memerlukan tenaga listrik NO NAMA ALAT GAMBAR 1 Solder Fungsinya : Untuk menyoldir komponen pada PCB. Soldir yang baik digunakan adalah dengan daya 40 Watt, karena tidak terlalu panas sehingga tidak merusak komponen terutama komponen aktif. 2 Bor Gunanya untuk melubangi box atau PCB dengan mata bor yang sesuai. Dilihat dari tenaga penggeraknya terdapat 2 jenis bor yaitu :Bor tangan dan Bor listrik Tespen Berfungsi untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik pada penghantar, selain itu bias juga digunakan sebagai pengganti obeng Sinyal injector Berfungsi untuk melacak ada tidaknya sinyal pada rangkaian elektronika Oscilloscope Berfungsi untuk mengetahui bentuk gelombang listrik AC, menghitung frekuwensi listrik AC dan untuk memonitor sinyal yang ditangkap radar/radio detection range Multimeter/AVOmeter Berfungsi untuk mengukur kuat arus listrik (amperemeter), mengukur tegangan listrik (Voltmeter), mengukur tahanan listrik dan menguji/mengetes komponen-konponen elektronika (Ohm meter)

3

4

5

6

B.

Multimeter (AVOmeter)Multi meter merupakan alat sistem kelistrikan yang mempunyai multi fungsi yaitu untuk 1) Mengukur arus atau Amper meter 2) Mengukur tegangan atau Volt meter 3) Mengukur tahanan atau Ohm meter Karena kemampuan sebagai Amper meter (A) , Volt meter (V) dan Ohm meter (O) maka alat ini juga sering disebut AVO meter. Model multi meter yang banyak digunakan ada dua, yaitu model analag dan model digital. Model analog menggunakan jarum penunjuk, sedangkan model digital langsung menujukkan angka hasil pengukuran.

Analog

Digital

Gambar 53. Multimeter Analog dan Digital Memilih alat ukur yang terdapat pada Multi meter : 1. Ampere meter DC

43

Skalar pemilih diputar ke posisi DCmA, fungsinya :untuk mengukur besar kuat arus DC. 2. Volt meter AC Saklar pemilih diputar ke posisi ACV fungsinya : untuk mengukur besar tegangan AC. 3. Volt meter DC Saklar pemilih diputar ke posisi DCmA, fungsinya : untuk mengukur besar tegangan DC 4. Ohm meter Saklar pemilih diputar keposisi , fungsinya untuk mengukur besar hambatan listrik. Model Multimeter antara lain:

a.

Multimeter AnalogMulti meter analog merupakan multi meter dengan penunjukan jarum ukur, multi meter jenis ini pada saat ini banyak digunakan karena harganya lebih murah, namum pembacaan hasil ukur lebih sulit karena sekala ukur pada display cukup banyak. Bagian-bagian multi meter analog dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Bagian-bagian Multi meter : 1. Papan skala 2. Jarum penunjuk 3. Pengatur nol jarum 4. Pengatur nol jarum Ohm meter 5. Volt meter DC (DCV) 6. Saklar pemilih 7. Ohm meter () 8. Volt meter AC (ACV) 9. Ampere meter DC (DCmA) 10. Probe merah ( positif ) Probe hitam ( negative )

Gambar 54. Multi Meter Analog Menggunakan Multi meter Analog 1) Mengukur arus listrik Sebelum menggunakan Amper meter untuk mengukur arus listrik perlu diperhatikan beberapa hall sebagai berikut: Pastikan bahwa arus yang diukur lebih rendah dari skala ukur yang dipilih, beberapa multi meter mempunyai batas maksimal 500 mA atau 0,5 A. Metode memasang amper meter pada rangkaian adalah secara seri, pengukuran secara parallel dapat menyebabkan multimeter terbakar Pastikan pemasangan colok ukur (test lead) tepat. Skala ukur amper meter pada multi meter sangat beragam, diantara 250 mA dan 20 A. Contoh melakukan pengukuran arus kurang dari 250 mA. Langkah mengukur Putar selector ukur kearah 250 mA, Pasang alat amper meter secara seri, yaitu colok ukur merah (+) ke beban atau lampu dan colok ukur hitam (negatip) ke arah negatip baterai Baca hasil pengukuran pada angka maksimal 25, kemudian hasilnya kalikan dengan 10.

Gambar 55. Menggunakan Amper Meter

Dari penunjukan alat ukur di atas menunjukkan angka 3, maka besar arus yang mengalir adalah 3 x 10 = 30 mA.

2) Mengukur tegangan

44

a) Mengukur tegangan DC Baterai merupakan salah satu sumber listrik tegangan DC. Besar tegangan DC yang mampu diukur adalah 0 500 Volt DC. Posisi pengukuran terdiri dari 2,5 V, 10 V, 25 V, 50 V dan 500 V. Sebelum menggunakan Volt meter untuk mengukur arus listrik perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut: Pastikan bahwa tegangan yang diukur lebih rendah dari skala ukur yang dipilih, misal mengukur tegangan baterai 12V DC maka pilih skala 25V DC. Metode memasang Volt meter pada rangkaian adalah secara paralel, pengukuran secara seri dapat menyebabkan multimeter terbakar. Pastikan pemasangan colok ukur (test lead) tepat. Langkah mengukur tegangan baterai pada rangkaian Putar selector ukur kearah 25 V DC. Pasang alat volt meter secara paralel, yaitu colok ukur merah (+) ke positip baterai dan colok ukur hitam (negatip) ke arah negatip baterai. Baca hasil pengukuran pada angka maksimal 25.

Gambar 56 . Menggunakan Volt Meter Dari penunjukan alat ukur di atas menunjukkan angka 12 V DC

b) Mengukur tegangan AC Multi meter mampu mengukur tegangan AC sebesar 0 1000 Volt. Posisi pengukuran terdiri dari 10 V, 25 V, 250 V dan 1000 V. Sebelum menggunaka