Pertemuan 1 Pendahuluan [Compatibility Mode]

Pendahuluan

Elektronika Industri_Agustinus_2012

ListrikListrikLi t ik ti d l k hidListrik memegang peranan penting dalam kehidupan,bidang industri, sebagai tenaga penggerak mesin‐mesinproduksi, penerangan dsb.

Energi listrik dirasakan sebagai salah satu kebutuhanpokok kehidupan manusiapokok kehidupan manusia.

Ada 2 macam arus listrik :Arus searah = DC = Direct Current.Arus bolak balik = AC = Alternating Current.


ARUS LISTRIKB k li ik li iBanyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuanwaktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel ataupenghantar listrik lainnya.

Listrik arus searah atau DC (Direct Current)• aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi ke rendah.y g p gg• Umumnya terjadi dalam sebuah konduktor seperti kabel.• Arus DC mempunyai keuntungan arusnya bisa disimpan dan digunakan.• Arus DC bisa menghasilkan torsi yang besarArus DC bisa menghasilkan torsi yang besar.

Alternating current (AC)arus listrik dimana besarnya dan

h b b h b harahnya arus berubah‐ubah secarabolak‐balikArus AC disuplay sering digunakanuntuk keperluan di rumah danuntuk keperluan di rumah danindustri. Arus AC serupa denganaliran arus DC intensitas dari aliranberganti secara teratur.Arus AC mempunyai keuntunganbahwa voltage dapat bervariasidengan voltage transformers.Kerugiannya adalah bahwa arus ACKerugiannya adalah bahwa arus ACtidak bisa disimpan dan jikadigunakan untuk motor, ini tidak bisamenggunakan torsi yang besar padagg y g psaat di‐start.

TEGANGAN LISTRIKTegangan listrik: (Voltase):Tegangan listrik: (Voltase):• perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam

rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt.• Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan

listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalamsebuah konduktor listriksebuah konduktor listrik.

• Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatutegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah,rendah, tinggi atau ekstra tinggi

• SUTET?

HAMBATAN LISTRIK• Perbandingan antara tegangan listrik dari suatu• Perbandingan antara tegangan listrik dari suatu

komponen elektronik (misalnya resistor) dengan aruslistrik yang melewatinya.H b t t h t b di d j• Hambatan suatu penghantar sebanding dengan panjangpenghantar dan berbanding terbalik dengan luaspenampangnya.

Keterangan:R hambatan peghantar ( Ω)

lRA

ρ=R = hambatan peghantar ( Ω)ρ = hambatan jenis (Ωm)l = panjang penghantar (m)A l panjang penghantar (m)A = luas penampang (m2)

• Hambatan jenis (ρ) suatu penghantar bertambah besar secaralinear karena kenaikan suhu.

• Hambatan penghantar (R) juga merupakan fungsi linear dari• Hambatan penghantar (R) juga merupakan fungsi linear darisuhu.

0 (1 )t tρ ρ α= + Δ 0 (1 )tR R tα= + Δ

Keterangan:ρ = hambatan jenis (Ωm)

α = koefsien suhu (/°C)Δt = kenaikan suhu (/°C)

R = hambatan penghantar (Ωm)

P d li ikPengadaan listrikPembangkitSumber tenaga listrik : PLTA, PLTU, PLTD, PLTN

TransmisiJaringan menyalurkan listrik dari pembangkit ke jaringanJ g y p g j gdistribusi

Di t ib iDistribusiJaringan tenaga listrik ke konsumen atau pemakai


P d li ikPengadaan listrik….


Piranti Pengubah EnergiPiranti Pengubah Energi…..Cara ekonomis, mudah dan aman mengirimkan energi: melalui energilistrik.listrik.Pada pusat pembangkit, sumberdaya energi primer seperti bahan bakarfosil (minyak, gas alam, dan batubara), hidro, panas bumi, dan nuklirdi b h j di i li ikdiubah menjadi energi listrik.Generator sinkron mengubah energi mekanis yang dihasilkan pada porosturbin menjadi energi listrik.j gTransformator penaik tegangan (step‐up transformer), energi listrik inikemudian dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menujupusat pusat bebanpusat‐pusat beban.Peningkatan tegangan untuk mengurangi rugi‐rugi panas (heat‐loss).Pada pusat beban, tegangan diturunkan menjadi tegangan menengah,Pada pusat beban, tegangan diturunkan menjadi tegangan menengah,melalui transformator penurun tegangan (step‐down transformer).Dihubungkan dengan saluran distribusi, energi listrik ini diubah menjadib k b k i k i l ibentuk‐bentuk energi terpakai lainnya.


P b h iPerubahan energiPerubahan dari energi mekanis ke elektrikPerubahan dari energi mekanis ke elektrikPerubahan energi elektrik ke mekanisPerubahan energi listrik ke elektrik


Piranti Pengubah EnergiGeneratorMengubah energi mekanis menjadi elektrikg g j

MotorM b h i li ik j di k iMengubah energi listrik menjadi mekanis

TransformatorTransformatorMengubah energi listrik dari satu piranti ke pirantilain.


Pi i P b h E iPiranti Pengubah Energi…..Trafo :Trafo :

• Penaik tegangan (step up) = trafo daya• Penurun tegangan (step down) = trafo distribusi• Penurun tegangan (step down) = trafo distribusi• Trafo alat ukur (instrument)• Trafo dalam rangkaian elektronik• Trafo dalam rangkaian elektronik.

Generator dan motor : AC, DCDC i h i kDC: mesin shunt, seri, komponAC: Asinkron = tak serempak = induksi

Sinkron = serempak


li ikSatuan listrikArus listrik (I) ampere (A)Arus listrik (I) => ampere (A)Tegangan listrik (V) = beda potensial => volt (V)Tahanan (R) = resistansi => ohm (Ω)Reaktansi (X)=> ohmImpedansi (Z)= R ± jX => ohmDaya (S) = P ± jQ => volt ampereDaya (S) P ± jQ > volt ampereDaya aktif (P) => wattDaya reaktif (Q) => volt ampere reaktifEnergi (E) > watt hour (watt jam) (kWh)Energi (E) => watt‐hour (watt‐jam)….(kWh)Faktor daya (cos ϕ) => tidak ada satuan


Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)g g p ( )Memanfaatkan bahan bakar minyak, gasalam, atau batubara untukmembangkitkan panas dan uap padaBOILER.

Uap ini kemudian dipergunakan untukUap ini kemudian dipergunakan untukmemutar turbin yang dikopelkanlangsung dengan sebuah generatorsinkronsinkron.

Uap yang telah melalui turbin kemudianmenjadi uap bertekanan dan bersuhurendah.

Uap ini kemudian dilewatkan melaluikondenser yang menyerap panas uapkondenser yang menyerap panas uaptersebut sehingga uap tersebut berubahmenjadi air yang kemudian dipompakankembali menuju boiler.j


Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)PLTG merupakan mesin dengan proses pembakaran dalam (internal combustion).Bahan bakar berupa minyak atau gas alam dibakar di dalam ruang pembakarp y g g p(combustor). Udara yang memasuki kompresor setelah mengalami tekanan bersama‐sama dengan bahan bakar disemprotkan ke ruang pembakar untuk melakukan prosespembakaran.Gas panas sebagai hasil pembakaran ini kemudian bekerja sebagai fluida yangmemutar roda turbin yang terkopel dengan generator sinkron.


Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pada reactor air tekan (pressurized water reactor) terdapat duaPada reactor air tekan (pressurized water reactor) terdapat duarangkaian yang seolah‐olah terpisah.

Pada rangkaian pertama bahan bakar uranium 235 yang diperkaya danPada rangkaian pertama bahan bakar uranium‐235 yang diperkaya dantersusun dalam pipa‐pipa berkelompok, disundut untuk menghasilkanpanas dalam reactor. Karena air dalam bejana penuh, maka tidakterjadi pembentukan uap, melainkan air menjadi panas danbertekanan.

Air panas yang bertekanan tersebut kemudian mengalir ke rangkaiankedua melalui suatu generator uap yang terbuat dari baja.

G t i i k di h ilk t t biGenerator uap ini kemudian menghasilkan uap yang memutar turbindan proses selanjutnya mengikuti siklus tertutup sebagaimanaberlangsung pada turbin uap PLTU.g g p p


P b ki Li ik T N kli (PLTN)Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)


Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Penggunaan tenaga motor Diesel, digunakan untukmenggerakkan dinamo listrik.Perputaran dinamo akan menghasilkan energi listrik yangdapat didistribusikan ke piranti elektrik maupun mekanis.


Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Komponen PLTA

Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakantinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuanuntuk menyimpan energi.y p g

Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling‐baling menyebabkan turbinberputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikanfungsi dorong angin untuk memutar baling baling digantikan air untuk memutarfungsi dorong angin untuk memutar baling‐baling digantikan air untuk memutarturbin. Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuhair menjadi energi mekanik.

Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi‐gigi putar sehingga ketikabaling‐baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generatorselanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik.

d b k h l b k l k lGenerator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah‐rumah dan pusat industri.rumah dan pusat industri.


Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)


ListrikArus Kuat

Pembangkitan dan dayaArus Lemah

Elektronika


ElektronikaIlmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yangdioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau

tik l b t li t ik d l t l t ti k tpartikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer,peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lainsebagainyasebagainya.Ilmu yang mempelajari alat‐alat seperti ini merupakancabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dang ,pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknikelektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika daninstrumentasi.


Peralatan ElektronikAlat‐alat yang menggunakan dasar kerja elektronika inibiasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronicy g p (devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini:Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV,perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD,perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadidesk top komputer Laptop PDA (komputer saku) robotdesk‐top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot,smart card.


TugasJelaskan bagaimana terjadinya listrik dengan mengacu hukumdasar tentang listrik.

Jelaskan apa yang dimaksudkan dengan Gaya Gerak Listrik(GGL)

Jelaskan bahan yang bersifat konduktor dan isolator, besertacontoh di lapangan.

Jelaskan mengapa hambatan listrik berbanding terbalikdengan luas permukaan penampang penghantar.

Jelaskan apa yang dimaksud dengan hubungan singkat(konslet) dan bagaimana akibatnya?


Pertemuan 1 Pendahuluan [Compatibility Mode]

Documents

Transcript of Pertemuan 1 Pendahuluan [Compatibility Mode]