Forum SMAN Banyumas::Mata Pelajaran::Keterampilan Elektronika

Forum SMAN Banyumas

Board Index

Latest Posts

Welcome Guest [Register] [Login]

Subject :Keterampilan Elektronika.. 2009-08-24 19:55:01

isnan

Fresher

Joined: 2009-03-11 02:35:37
Posts: 2
Location:

BAB I
TEORI DASAR KELISTRIKAN

A Muatan listrik
Bagian terkecil dari suatu zat yang masih mempunyai sifat zat semula dinamakan molekule. Bagian yang tak dapat dibagi bagi lagi dan tak mempunyai sifat seperti zatnya disebut atom. Atom terdiri dari inti atom yang dikelilingi oleh elektron elektron. Elektron adalah bagian dari atom yang bermuatan negatif. Inti atom terdiri dari proton dan netron. Proton adalah bagian dari atom yang bermuatan listrik positif, netron adalah bagian dari atom yang tak bermuatan listrik.
Dalam sebuah atom yang jumlah elektronnya sama dengan jumlah protinnya disebut netral. Atom kekurangan elektron akan bermuatan positif, sedangkan atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif.

Positif Negatif
Dengan demikian suatu benda kelebihan elektron akan bermuatan negatif dan kekurangan elektron bermuatan postif.

B. Konduktor dan isolator
Konduktor adalah suatu zat / bahan yang baik dalam mengalirkan muatan, mudah menghantarkan arus listrik, misalnya logam, seng, baja, tembaga, aluminium.
Isolator adalah suatu zat / bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, misalnya kayu, porselin, plastik, emas.
Disamping konduktor dan isolator masih ada bahan lain yang bersifat setengah konduktor dan setengan isolator yang disebut dengan bahan Semikonduktor, misalnya silikon, germanium, indium.

C. Arus listrik.
Apabila dua buah benda bermuatan berlainan, kemudian dihubungkan dengan suatu penghantar maka pada penghantar itu akan terjadi aliran muatan dari benda bermuatan positif ke benda benrmuatan negatif. Aliran muatan ini yang disebut arus listrik. Disamping terjadi aliran muatan juga terjadi aliran elektron dari benda bermuatan negatif ke benda yang bermuatan postif.

Arah arus listrik

A B
Arah arus listrik dari A ke B
Arah elektron dari B ke A
Arah arus listrik berlawanan dengan arah gerak elektron. Gerakan elektron ini terjadi terus menerus hingga antara kedua muatan itu terjadi keseimbangan eletron (kedua benda menjadi netral/tidak mempunyai beda potensial.

D. Hambatan listrik
Penghantar/konduktor dalam menghantarkan arus listrik bnerbeda beda tergantung dari jenis bahan, ukuran panjang dan luas penampangnya.
Besar hambatan suatu penghantar sebanding dengan panjang penghantar, dan berbanding terbalik dengan luas penampang penghnatar tersebut.

R =
R : hambatan listrik pengantar ( Ohm)
: hambatan jenis penghantar (Ohm meter)
L : panjang penghantar (meter)
A : luas penampang (meter kuadrat)

E. Tegangan Listrik / Beda Potensial
Batery atau accu merupakan sumber tegangan listrik arus searah yang dapatr digunakan langsung untuk keperluan alat elektronika. Pada batery /accu terdapat kutub positif dan kutub negatif dan bila kutub kutub ini dihubungkan ke peralatan elektronika mengalirkan arus listrik. Tegangan listrik mempunyai satuan Volt. Bila sebuah radio mebutuhkan tegangan 6 volt, sedangkan sebuah batery hanya 1,5 volt, maka dibutuhkan 4 buah batery yang disusun secara seri.

BAB II
ALAT UKUR LISTRIK
A. KESALAHAN PENGUKURAN
Dalam penggunaan alat ukur listrik sering terjadi beberapa kemungkinan yang merugikan, seperti kerusakan alat ukur dan kesalahan penentuan nilai pengukuran. Untuk menghindari atau mengurangi kesalahan pengukuran baik tegangan, arus, maupun hambatan listrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu penyesuaian jenis arus listrik, pemasangan alat ukur, penyesuaian batas ukur dan pembacaan alat ukur.
1. Penyesuaian Jenis Arus Listrik
Pada pengukuran arus atau tegangan listrik diperlukan penyesuaian alat ukur dengan jenis arus listrik yang diukur, yaitu arus searah atau arus bolak-balik. Demikian juga, penyesuaian ini diperlukan untuk kutub positif (+) dan kutub negatif (-) pada setiap pengukuran arus listrik searah.
2. Pemasangan Alat Ukur
Pada setiap jenis pengukuran, harus diperhatikan jenis alat ukur dan cara pemasangan alat ukur terhadap benda yang akan diukur.
3. Penyesuaian Batas Ukur
Dalam memilih alat ukur, harus dipilih batas ukur yang sesuai dengan besar perkiraan yang akan diukur.
Contoh :
Arus listrik yang akan diukur diperkirakan sebesar 7 sampai 8 ampere. Apabila pengukuran arus di atas menggunakan amperemeter dengan batas ukur 0 sampai 1 ampere, jarum amperemeter menyimpang penuh. Pengukuran ini dapat menyebabkan kerusakan pada alat ukur (putus). Apabila pengukur arus di atas menggunakan amperemeter dengan batas ukur 0 sampai 50 ampere, penyimpang jarum amperemeter sangat sedikit sehingga sulit dibaca. Untuk menghindari kesalahan tersebut, digunakan amperemeter dengan batas ukur 0 sampai 10 ampere .

Pengukuran dengan batas ukur terlalu kecil Pengukuran dengan batas ukur terlalu besar Pengukuran dengan batas ukur yang sesuai

Batas pengukuran
4. Pembacaan Alat Ukur
Agar tidak terjadi kesalahan baca, misalnya kesalahan paralaks, yaitu kesalahan karena sudut pandang terhadap letak jarum meter tidak tepat, diusahakan posisi mata tegak lurus pada alat ukur .

ada paralaks tanpa paralaks
Membaca alat ukur
B. Voltmeter
Voltmeter adalah alat untuk mengukur besarnya tegangan listrik suatu sumber tegangan listrik. Untuk mengukur tegangan listrik DC digunakan Voltmeter DC, dan untuk mengukur tegangan listrik AC gunakan voltmeter AC.
Pemasangan alat voltmeter harus paralel terhadap rangkaian yang diukur. Perhatikan gambar berikut ini!

Mengukur tegangan listrik

C. Amperemeter
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian. Untuk mengukur arus listrik searah digunakan amperemeter DC, dan untuk arus listrik bolak-balik gunakan amperemeter AC.

Mengukur arus listrik

D. Ohmmeter
Ohmmeter adalah alat untuk mengukur besar hambatan listrik suatu bahan penghantar. Ohmmeter dapat juga digunakan untuk mengetahui putus tidaknya suatu penghantar atau terjadinya hubungan pendek (hubungan singkat) pada suatu rangkaian.
Pada pengukuran hambatan listrik, bahan penghantar harus bebas dari pengaruh arus listrik sumber tegangan.

Mengukur hambatan listrik

E. Multimeter
Multimeter (multitester) adalah suatu alat ukur yang dapat digunakan sebagai amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter sehinga sering disebut AVOmeter.
Sesuai dengan fungsinya multitester dapat digunakan untuk mengukur arus searah (DC), tegangan DC, tegangan AC, dan hambatan listrik.

AVO meter / Multimeter
Keterangan gambar
1. = jarum penunjuk 6. = kedudukan voltmeter AC
2. = skala 7. = kedudukan miliampere Ac
3. = pengatur jarum 8. = sakelar pemilih
4. = pengatur nol 9. = kedudukan ohmmeter
5. = terminal kabel pengukur 10. = kedudukan ohmmeter
Untuk menghindari baik kerusakan alat ukur maupun kesalahan pengukuran, harus diperhatikan kedudukan sakelar pemilih, kedudukan jarum penunjuk dan pembaca nilai.
1. Cara Mengukur Arus Searah (DC)
a. Alat ukur arus listrik (amperemeter) dipasang seri pada rangkaian yang akan diukur.
b. Sakelar pemilih diputar sampai pada kedudukan DCmA dengan batas ukur yang sesuai.
c. Sebelum alat ukur digunakan, jarum penunjuk diatur dengan memutar pengatur nol agar jarum tepat berada pada angka nol.
d. Pembacaan nilai harus dari kiri.
e. Hasil pengukuran dapat dinilai pada skala DCmA (lihat gambar )

2. Cara Mengukur Tegangan DC
a. Alat ukur tegangan listrik (voltmeter) dipasang paralel terhadap benda yang akan diukur.
b. Sakelar pemilih diputar sampai pada kedudukan DCV dengan batas ukuran yang sesuai.
c. Sebelum alat ukur digunakan, jarum penunjuk diatur agar tepat berada pada angka nol.
d. Pembacaan nilai dari kiri.
e. Hasil pengukuran dapat dinilai pada skala DC (lihat gambar ).

Pengukuran tegangan DC

Contoh :
Akan dilakukan pengukuran tegangan listrik akumulator yang diperkirakan sebesar 9 volt.
Langkah-langkah pengukurannya sebagai berikut :
1. Kedudukan sakelar pemilih diarahkan pada 10 DCV.
2. Sakelar yang dibaca antara 0 sampai 10
Catatan :
i. Sebelum alat ukur digunakan, jarum penunjuk harus tepat berada pada angka nol. Hal ini dapat datur dengan memutar pengatur nol.
ii. Pembacaan nilai dari kiri.

Misalnya, setelah pengukuran jarum penunjuk tepat pada angka 6 lebih 2 strip.

Penunjukkan jarum

1 strip = 0,2 volt
Hasil pengukuran adalah
= { 6 + ( 2 x 02) } volt
= 6,4 volt
Jadi tegangan listrik akumulator tersebut adalah 6,4 volt.
3. Cara Mengukur Tegangan AC
a. Alat ukur tegangan listrik (voltmeter) dipasang paralel terhadap benda yang akan diukur.
b. Sakelar pemilih diputar sampai pada kedudukan ACV dengan batas ukur yang sesuai.
c. Sebelum alat ukur digunakan, jarum penunjuk diatur agar tepat berada pada angka nol.
d. Pembacaan nilai dari kiri.
e. Hasil pengukuran dapat dilihat pada skala ACV (lihat gambar)

Gambar Pengukuran tegangan AC

Contoh :
Akan dilakukan pengukuran tegangan listrik PLN yang diperkirakan sebesar 220 volt.
Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut :
1. Kedudukan sakelar pemilih diarahkan pada 250 ACV.
2. Skala yang dibaca yaitu antara 0 sampai 250
Catatan :
i. Sebelum alat ukur digunakan, jarum penunjuk harus tepat pada angka nol.
ii. Pembacan nilai dari kiri.
Misalnya setelah pengukuran jarum penunjuk berkedudukan seperti pada gambar 2.7.
1 strip = 5 volt
Hasil pengukuran adalah
= { 150 + (2 x 5) } volt
= 160 volt
Jadi besar tegangan PLN sebesar 160 volt.
4. Cara Mengukur Hambatan Listrik
Multitester yang befungsi sebagai ohmmeter mempunyai 2 pembagian skala. Skala paling atas untuk K dan skala bawahnya untuk x 1 dan x 10.
Kedudukan x 1 pada alat tersebut untuk mengukur hambatan (resistor) 0 sampai 50 ohm dan kedudukan x 10 untuk mengukur hambatan 50 ohm sampai 2 kilo ohm. Pada kedudukan k multitester digunakan untuk mengukur hambatan 2 k sampai 1 M .
Untuk mendapatkan kebenaran dan ketelitian pada pengukuran, perlu diperhatikan hal-hal berikuit ini.
a. Pembacaan nilai harus dari kanan.
b. Sebelum alat ukur digunakan harus dilakukan hal sebagai berikut:
1. Jarum penunjuk harus tepat pada angka nol.
2. Kabel merah (+) dipertemukan dengan kabel hitam (-), kemudian jarum ditepatkan pada angka nol dengan menggunakan pengatur nol.
c. Hambatan yang diukur harus berada dalam keadaan tidak dialiri arus listrik
d. Apabila resistor berada dalam suatu rangkaian, salah satu ujung resistor harus dilepas.

Gambar Pengukuran hambatan listrik

Evaluasi
1. Mengapa pengukuran dalam fisika sering terjadi paralaks?
2. Apa yang terjadi jika dalam pengukuran tegangan listrik DC pemasangan kutubnya terbalik?.
3. Bagaimana pemasangan amperemeter, dan voltmeter terhadap benda atau rangkaian yang akan diukur?
4. Mengapa sebelum multimeter digunakan jarum penunjuk harus tepat berada pada angka nol?
5. Mengapa sebelum mengukur hambatan listrik, jarum penunjuk multitester harus terlebih dahulu ditetapkan pada angka nol?
6. Bagaimana cara menentukan agar jarum penunjuk multimeter berada pada angka nol?
7. Dari sebelah manakah cara membaca nilai pada multimeter, untuk :
a. arus listrik,
b. tegangan listrik, dan
c. hambatan listrik.
8. Seseorang akan mengukur tegangan akumulator yang diperkirakan sebesar 12 volt dengan menggunakan multimeter. Langkah-langkah apakah yang perlu dilakukan? Jelaskan!
9. Apa yang harus diperhatikan jika akan mengukur tegangan listrik bolak-balik dengan menggunakan multimeter?
10. Jelaskan dimana kedudukan sakelar pemilih multimeter diarahkan jika akan mengukur hambatan yang mempunyai nilai 500 sampai 1500 ohm!

Kegiatan Praktikum
PRAKTIKUM
LISTRIK TOPIK : Mengenal Alat Ukur Listrik LEMBAR KERJA 1
Kelas :
Program : JUDUL : Multimeter Waktu : 2 x 45 menit
Tanggal :
Semester :

1. Tujuan Praktikum
a. Mengaplikasikan teori yang telah diperoleh.
b. Meningkatkan keterampilan penggunaan multimeter.
2. Alat dan bahan
a. Multimeter e. Baterai
b. Tool set f. Fiting
c. Macam-macam resistor g. bola lampu
d. Tusuk kontak (steker) h. kawat penghantar (kabel)
3. Langkah Kerja
a. Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini?

b. Berilah bola lampu pada rangkaian diatas.

c. Ukur besar hambatan dari resistor yang dipakai!
d. Amati nyala bola lampu itu!
e. Ukur dan catatlah besar tegangan pada baterai..
f. Ulangi percobaan di atas untuk resistor yang berbeda.
g. Bualah laporan.
4. Pertanyaan
a. bagaimanakah posisi yang benar untuk melihat hasil pengukuran dengan menggunakan multitester? Jelaskan!
b. Bagaimana cara menentukan putus dan tidaknya kawat penghantar (kabel) dengan menggunakan multitester?
c. Bagaimana hasil penunjukkan multimeter jika pada rangkaian diatas terjadi hubungan singkat (konsleting)?

BAB III
HUKUM OHM
Seorang ahli ilmu fisika dari Jerman, George Simon Ohm, dalam suatu eksperimennya menemukan hal-hal sebagai berikut.
1. Suatu rangkaian mempunyai hambatan tetap. Apabila tegangan dinaikkan dua kali, kuat arus rangkaian akan naik menjadi dua kali semula.
2. Pada suatu rangkaian yang mempunyai tegangan tetap jika hambatan diperkecil menjadi setengah dari semula kuat arusnya akan menjadi dua kali. Dengan demikian, jika hambatan diperbesar dua kali semula, kuat arus rangkaian menjadi setengahnya semula.
Hubungan antara beda potensial (tegangan), kuat arus, dan hambatan listrik yang berada dalam suatu rangkaian dinyatakan dengan hukum Ohm sebagai berikut.
Kuat arus listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan.

Gambar Rangkaian hukum Ohm
Hukum Ohm dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut.

E = tegangan listrik dengan satuan volt
I = arus listrik dengan satuan ampere
R = hambatan listrik dengan satuan ohm
Perhatikan gambar rangkaian berikut ini!
Suatu rangkaian yang menggunakan sumber tegangan listrik searah mempunyai dua hambatan, yaitu hambatan pada pengantar dan hambatan dalam yang terdapat pada sumber tegangan.

Gambar Hambatan dalam pada sebuah sel elemen
Rumus diatas menjadi berikut.
E = I x R
= I x Rt
Sehingga
E = I (R + r) atau
Rumus diatas sebagai berikut.
Rt = hambatan total, dengan satuan ohm
r = hambatan dalam, dengan satuan ohm.
(r biasanya diabaikan).

Gambar
Apabila dalam suatu rangkaian terdapat 2 elemen yang dipasang berurutan (berderet), seperti pada gambar, besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut adalah seperti dibawah ini.

Apabila suatu rangkaian menggunakan n elemen yang masing-masing mempunyai hambatan dalam dan dipasang seri, arus yang mengalir dalam rangkaian adalah sebagai berikut.

n = jumlah elemen/ sel
Et = tegangan listrik total
Rt = hambatan total, dengan satuan ohm
Contoh soal
Sebuah peralatan listrik dihubungkan pada sumber tegangan listrik 220 volt sehingga arus yang mengalir sebesar 1,1 ampere.
Hitunglah berapa besar hambatan peralatan tersebut?
Penyelesaian :
Diketahui : E = 220 V
I = 1,1 A
Ditanyakan : R
Jawab : R =
=
= 200 ohm
Jadi, besar hambatan peralatan tersebut 200 ohm.

Evaluasi
1. Sebuah lampu pijar yang mempunyai hambatan 1200 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 60 volt.
Berapakah besar arus yang mengalir dalam lampu tersebut?
2. Pada sebuah lampu pijar yang mempunyai hambatan 440 ohm, mengalir arus sebesar 0,25 ampere.
Pada tegangan berapakah lampu tersebut dipasang?
3. Apa yang terjadi jika sebuah lampu listrik yang bertegangan 6 volt dipasang pada listrik yang bertegangan 12 volt? Bagaimana akibatnya dan mengapa demikian?

Kegiatan Praktikum 3.1

PRAKTIKUM
LISTRIK TOPIK : Hukum Ohm LEMBAR KERJA 2
Kelas :
Program : JUDUL : Percobaan Hukum Ohm Waktu : 2 x 45 menit
Tanggal :
Semester :

1. Tujuan Praktikum
a. Membuktikan pernyataan hukum Ohm.
b. Melatih ketelitian pembacaan multimeter.
2. Alat dan bahan
a. Dua buah multitester (sebagai amperemeter DC dan voltmeter DC)
b. Beberapa resistor (100 sampai 1000 ohm)
c. Dumber DC 12 V
d. Sakelar/ switch
e. Konektor/ jepit buaya
f. Kawat penyambung
3. Langkah Kerja
a. Susunlah alat-alat seperti gambar dibawah ini!

b. Aturlah sakelar atau switch pada posisi tidak terhubung (off)!
c. Aturlah pengukur arus DC (multimeter) dengan batas ukur 0 sampai 500 mA!
d. Aturlah pengukur tegangan DC (multitester) dengan batas ukur 0 sampai 50 volt!
e. Tempatkan posisi sakelar pada posisi terhubung (on) dan catatlah hasil penunjukkan voltmeter maupun amperemeter pada tabel dibawah ini.
No R V I
1
2
3
f. Lakukanlah pegukuran untuk setiap resistor yang mempunyai nilai berbeda!
g. Buatlah laporan!
4. Pertanyaan
a. Mengapa pada pengukuran resistor kutub kabel pengukur multimeter harus diperhatikan?
Jawab : ................................................................................................
b. Mengapa pada pengukuran resistor sakelar pemilih pada multimeter harus diperhatikan?
Jawab : ................................................................................................

BAB IV
USAHA DAN DAYA LISTRIK
Apabila suatu benda dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain, selain diperlukan usaha juga suatu kemampuan yang disebut daya. Untuk memindahkan elektron dalam suatu rangkaian listrik diperlukan pula usaha dan daya listrik. Besar daya listrik berbanding lurus dengan tegangan dan arus listrik, yang dirumuskan sebagai berikut.
P = E x I
Dari rumus E = I x R, besar daya listrik menjadi sebagai berikut.
P = I x R x I
Atau P = I2 . R
P = daya listrik, dengan satuan watt (W)
E = tegangan listrik, dengan satuan volt (V)
I = arus listrik, dengan satuan ampere (A)
R = hambatan listrik, dengan satuan ohm
Satuan daya listrik yang lebih besar dari watt antara lain dibawah ini.
kilowatt = 1 kW = 103 W
megawatt = 1 MW = 106 W
miliwatt = 1 mW = 10-3 W
Tenaga (usaha) listrik merupakan hasil perkalian antara daya dan waktu yang dibutuhkan oleh peralatan listrik. Apabila usaha listrik diberi simbol W sedangkan waktu yang dibutuhkan t, besar usaha listrik tersebut dirumuskan sebagai berikut.
W = P x t
P = E x I atau P = I2 x R
Besar usaha listrik dapat dinyatakan
W = P x t
W = E x I x t
W = I2 x R x t
t = waktu, dengan satuan detik atau sekon
W = usaha listrik, dengan satuan watt sekon atau joule
Satuan usaha listrik yang lebih besar adalah watt jam (Wh)
1 kilowattjam = 1 kWh = 103 Wh
1 kWh = 36 . 105 watt sekon
1 megawatt jam = 1 MWh = 106 Wh

Contoh soal
Untuk keperluan suatu penerangan diperlukan arus listrik sebesar 1,5 ampere pada tegangan 220 volt.
Apabila waktu yang diperlukan untuk penerangan jalan adalah 8 jam, berapakah besar :
a. daya listrik, dan
b. Usaha listrik tersebut?
Penyelesaiaan
Diketahui : I = 1,5 ampere
E = 220 volt
t = 8 jam
Ditanyakan : a. daya listrik
b. usaha
Jawab : a. besarnya arus listrik adalah :
P = E x I
= 220 x 1,5
= 330 wat
b. besar usaha listrik adalah
w = p x t
= 330 x 8
= 2,64 KWh

Evaluasi
1. Jelaskan perbedaan antara daya listrik dan usaha listrik!
2. Daya listrik atau usaha listrikkah yang harus dibayar oleh setiap pelanggan (pemakai) listrik? Jelaskan!
3. Sebuah peralatan listrik mempunyai daya sebesar 275 watt pada tegangan 220 volt. Berapakah besar hambatan dan kuat arus peralatan itu jika dipasang pada tegangan yang sesuai?
4. Pada sebuah rumah yang menggunakan listrik 450 W220 V dipasang lampu :
60 W 220 V = 2 buah
40 W 220 V = 2 buah
25 W 220 V = 4 buah
10 W 220 V = 3 buah
a. Berapakah besar daya arus dan arus listrik yang mengalir jika semua lampu dinyalakan?
b. Apa yang terjadi jika peralatan listrik yang digunakan melebihi 450 watt? Mengapa demikian?
c. Berapakah besar sekering yang sesuai untuk rumah tersebut?

BAB V
LAMPU TABUNG
Pertama kali lampu pijar dibuat oleh Thomas Alva Edison pada tahun 1879. Tabung lampu pijar dibuat hampa udara, kemudian diisi dengan gas (biasanya gas argon) dan kawat filamen yang terbuat dari logam wolfram. Apabila arus listrik mengalir alam lampu pijar, energi listrik pada filamen diubah menjadi energi panas dan cahaya. Pada sebuah lampu neon yang dialiri arus listrik, akan terjadi pelepasan elektron dari katode. Apabila elektron-elektron tersebut mengenai gas neon akan terjadi pemendaran sehingga terjadi sinar tampak.
Beberapa contoh lampu neon tampak seperti gambar.

Gambar Lampu Neon

Dinding bagian dalam dari tabung yang dilapisi fosfor menyebabkan menjadi lebih cerah atau terang karena terjadi fosforesensi (cahaya yang berpendar) dari fosfor tersebut.

Gambar Rangkaian lampu tabung
Dari gambar diatas hal-hal yang harus diperhatikan pada pemasangan lampu tabung adalah sebagai berikut.
1. Besar tegangan listrik pada ballast maupun starter harus sama (sesuai) dengan besar tegangan pada sumber listrik.
2. Besar daya listrik pada ballast maupun starter harus sama dengan besar daya listrik pada starter maupun pada lampu tabung.
Langkah diatas bertujuan untuk menghindari atau mengurangi kerugian yang dapat terjadi, misalnya lampu tabung tidak dapat menyala, lampu tabung menyala tetapi tidak sempurna, lampu tabung cepat mati (putus), ballast cepat putus dan starter tidak berfungsi.
Cara memeriksa rangkaian lampu tabung yang mati atau hidup mati secara bergantian, adalah sebagai berikut.
1. Apabila pada salah satu atau kedua pangkal (ujung) lampu tabung sudah kelihatan hitam, maka lampu tabung sudah waktunya untuk diganti.
2. Apabila pada kedua ujung lampu tabung masih kelihatan jernih, maka dilakukan langkah-langkah berikut.
a. Starter dilepas
b. Kedua ujung terminal starter dihubungkan dengan kabel dalam beberapa saat, kemudian kabel dilepas kembali.

Gambar 5.3
Memeriksa pada tempat starter
c. Apabila lampu tabung kemudian menyala, berarti starter sudah tidak berfungsi dengan baik (rusak), dan starter harus diganti.
d. Apabila lampu tabung tetap tidak menyala, maka lampu tabung maupun ballast dilepas dan kemudian diperiksa dan diukur dengan menggunakan multitester.
Evaluasi
1. Siapa yang pertama kali membuat lampu tabung?
2. Apakah yang dimaksud fosforesensi?
3. Apa perbedaan antara lampu pijar dan lampu tabung?
4. Gas apakah yang diisikan dalam dalam lampu pijar dan apa gunanya?
5. Bagaimana cara memeriksa lampu tabung mati?

Kegiatan Praktikum 5.1
PRAKTIKUM
LISTRIK TOPIK : Lampu Tabung LEMBAR KERJA 3
Kelas :
Program : JUDUL : Merakit lampu tabung Waktu : 2 x 45 menit
Tanggal :
Semester :

1. Tujuan Praktikum
a. Mengetahui bagian-bagian (rangkaian) lampu tabung.
b. Melatih keterampilan merakit lampu tabung.
2. Alat dan bahan
a. Tool set
b. Ballast (10w, 15w, 20w, 40w)/ 220V
c. Lampu tabung (10w, 15w, 20w, 20w, 40w).
d. Starter (10w, 15w, 20w, 20w, 40w).
e. Tempat Starter.
f. Fiting lampu tabung.
g. Papan kayu.
h. Kawat penghubung/ kabel.
3. Langkah Kerja
a. Ukurlah panjang lampu tabung kemudian pasang ballast, tempat starter dan fiting lampu pada papan!
b. Sesuaikan besar daya maupun tegangan listrik pada bahan/ komponen yang digunakan.
c. Rakitlah rangkaian lampu tabung yang sesuai dan perhatikan kerapian pengawatan!

d. Cobalah rangkaian tersebut!
e. Buatlah laporan!
4. Pertanyaan
a. Apa yang terjadi jika ballast 220 V dipasang pada rangkaian 110 V? jelaskan!
Jawab : ................................................................................................
b. Apa yang terjadi jika ballast 110 V dipasang untuk rangkaian 220 V?
Jawab : ................................................................................................

BAB VI
MENGENAL ELEKTRONIKA

Selain bidang kelistrikan dikenal pula bidang elektronika. Bidang elektronika mencakup beberapa macam pesawat seperti radio, tape recorder, televisi dan komputer dan sistem pengaturan alat-alat dalam industri. Selain itu bidang elektronika juga mencakup peralatan-peralatan yang menggunakan tabung elektron, peralatan semi konduktor seperti transitor, dan IC (integrated Ciecuit).
A. Elemen atau Sel
Elemen atau sel merupakan salah satu sumber tegangan listrik yang dapat membangkitkan (menimbukan) beda potensial listrik melalui proses kimia. Apabila ditinjau dari bentuk elektrolitnya, sel dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu sel kering dan sel basah. Sel kering dan sel basanh yang sekarang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah baterai dan akumulator. Sel tersebut merupakan hasil pengembangan darisel Volta dan sel Galvani. Nama sel disesuaikan dengan penemunya yaitu Alessandro Giuseppe Volta dan LuigiGalvani.
Dalam elemen terdapat electrolit yaitu suatu larutan yang dapat menghantarkan aruslistrik. Elektrolit yang biasa digunakan adalah larutan asam. Apabila elemen digunakan, dmi dalamnya terjadi proses kimiawi sehingga terjadi aliran listrik. Selama proses itu berlangsung, terjadi polarisasi yaitu peristiwa tertutupnya elektrode positif elemen oleh gelembung-gelembung gas hasil reaksi. Akibatnya nilai hambatan dalam elemen menjadi besar sehingga arus menjadi berkurang. Untuk mencegah terjadinya polarisasi digunakan depolarisator berupa campuran dari zat tertentu.
1. Sel Kering
Sel kering dalam kehidupan sehari-hari disebut batu baterai. Sel kering merupakan sel primer, karena jika kemampuan mengeluarkan energi listrik telah habis, sel kering tidak dapat di isi muatan listrik lagi.

Sel kering (baterai) biasanya berbentuk silinder atau persegi. Di dalam baterai terdapat batang arang sebagai elektrode positif dan pembungkus dari pelat seng (Zn) sebagai elektrode negatif. Didalam silinder, antara karbon dan seng dimasukan campuran amonium klorida (NH4 Cl) dan mangan dioksida (MnO2) yang masing-masing berfungsi sebagai elektrolit dan depolarisator (lihat gambar 6.1).
Baterai yang digunakan untuk peralatan elektronik, misalnya kalkulator dan jam tangan elektronik adalah sel kering yang mempunyai ukuran sangat kecil.

Sel kering ini menggunakan oksida raksa atau senyawa bismut sebagai elektrode positif dan serbuk seng atau indium sebagai elektrode negatif. Sebagai eletrolit sel digunakan kaliloog (kalium hidroksida) yang diserapkan pada beberapa lapisan kertas.
2. Sel Basah
Sel basah adalah dua buah elektroda yang berbeda digantung dan dicelupkan dalam larutan elektrolit, misalnya akumulator. Sel basah termasuk jenis sel sekunder karena jika kemampuannya untuk mengeluarkan energi listrik sudah habis (lemah), sel sekunder dapat diisi dengan muatan listrik lagi. Setelah diisi, sel basah dapat digunakan lagi. Sel basah yang banyak digunakan adalah akumulator timbal.

Gambar Akumulator timbal
Elektrode positif akumulator timbal terdiri atas lempengan timbal peroksida (PbO2 ) yang berwarna coklat. Elektrode negatif akumulator timbal terdiri atas lempengan timbal (Pb) yang berwarna abu-abu.
Untuk menghindari hubungan singkat, antara lempeng positif dan lempeng negatif dalam akumulator dipasang suatu pemisah yang terbuat dari kayu atau karton

Gambar Akumulator alkali

Selain dikenal akumulator timbal, adapula jenis lain yaitu akumulator alkali. Elekrode positif yang digunakan dalam akumulator alkali dibuat dari sejum pipa berlubang yang berisi nikel oksida (NiO2). Elektrode negatif akumulator alkalidibuat dari sejumlah kotak berlubang berisi serbuk besi. Akumulator alkali biasanya menggunakan bejana (bak) dari baja, dan elektrolitnya larutan basa (kaliloog).
Kelebihan akumulator alkali dibanding akumulator timbal sebagai beriku :
a. Konstruksi lebih kuat.
b. Ketahanan terhadap arus hubungan singkat lebih kuat.
c. Ketehanan terhadap kelebihan arus pengisian dan arus pembuangan lebih kuat.
Kekurangan akumulator alkali dibanding akumulator timbalsebagai berikut :
a. Harganya mahal.
b. Tegangan listrik rendah.
Akumulator alkali banyak digunakan untuk kebutuhan khusus, misalnya industri, pertambangan, kapal, laut, dan pusat pembangkit tenaga listrik.

B. Resistor
Dalam bidang elektronika dikenal beberapa macam komponen-komponen elektronik, misalnya resistor, kondensator, transformator, diode dan transitor.
Resistor mempunyai nilai antara kurang dari satu ohm sampai dengan beberapa mega ohm (M ) dan mempunyai daya tahan ¼ watt sampai dengan puluhan watt. Resistor yang terdapat pada rangkaian radio umumnya mempunyai daya tahan ¼ sampai dengan ½ watt. Setiap resistor mempunyai ketidaktepatan nilai (toleransi) yang dinyatakan dalam persen (%).
Resistor yang terbuat dari granit atau arang mempunyai daya tahan kecil yaitu antara ¼ watt sampai dengan 3 watt. Resistor yang terbuat dari kawat nikelin mempunyai daya tahan besar (watt besar).

Dalam pesawat elektronika, resistor berfungsi untuk penentu besar arus listrik, penentu besar tegangan listrik, pembagi tegangan listrik dan pembangkit tegangan listrik.
Berdasarkan cara kerjanya, resistor dibedakan menjadi resisitor tetap, resistor tidak tetap manual dan resistor tidak tetap otomatis.

1 Resistor Tetap
Setiap resistor mempunyai nilai tertentu. Nilai resistor tetap tertulis pada badan resistor atau ditunjukkan dalam bentuk kode cincin berwarna.

Tabel kode warna resistor
Warna Angka ke-1
Dan angka ke-2 Faktor pengali Toleransi
Hitam 0 1 -
Cokelat 1 101 1%
Merah 2 102 2%
Oranye 3 103 -
Kuning 4 104 -
Hijau 5 105 0,5%
Biru 6 106 -
Ungu 7 - -
Abu-abu 8 - -
Putih 9 - -
Emas - 10-1 5%
Perak - 10-2 10%
Tidak berwarna - - 20%

Faktor perkalian untuk warna ungu adalah 107, warna abu-abu adalah 108, dan warna putih adalah 109. Resistor dengan faktor perkalian sebesar ini jarang (sulit) didapatkan. Oleh karena itu, pada tabel diatas faktor perkalian pada resistor warna ungu, abu-abu dan warna putih tidak dicantumkan.
Contoh :
a. cokelat – hitam – emas – emas
1 0 10-9 5%
Nilai R = 10 x 0,1
= 1 ohm, toleransi 5%
b. merah – hitam – hitam – emas
2 0 1 5%
Nilai R = 20 x 1
= 20 ohm, toleransi 5%
c. oranye – merah – cokelat – emas
3 2 101 5%
Nilai R = 32 x 10
= 320 ohm, toleransi 5%
d. kuning – ungu – merah – emas
4 7 102 5%
Nilai R = 47 x 102
= 4700 ohm
= 4,7 k , toleransi 5%
e. hijau – biru – oranye – perak
5 6 103 10%
Nilai R = 47 x 102
= 56000 ohm
= 56 k , toleransi 10%
f. biru – hijau – kuning – perak
6 5 104 10%
Nilai R = 65 x 104
= 650000 ohm
= 650 k , toleransi 10%
g. cokelat – merah – hijau – perak
6 5 104 10%
Nilai R = 12 x 105
= 1200000 ohm
= 1,2 m , toleransi 10%

2 Reistor Tidak Tetap Manual
Resistor tidak tetap manual adalah resistor yang besar hambatannya dapat diatur. Nilai resistor tidak tetap manual dapat diubah dengan memutar tuas pemutar.
Resistor tidak tetap manual digunakan antara lain sebagai :
a. pengatur keras suara (volume)
b. pengatur keseimbangan suara (balance)
c. pengatur nada (tone)
d. pengatur nada rendah (bass) dan
e. pengatur nada tinggi (treble)
menurut jenisnya, resistor tidak tetap manual terdiri atas trimmer potensio dan potensioner.

1) Trimmer Potensio (Trimpot)
Trimpot lebih sering disebut sebagai VR (variable resistor). Hambatan dalam trimpot dapat ditrim (disetel dengan alat
pemutar) dengan menggunakan obeng kecil. Hal ini untuk mendapatkan nilai hambatan (ohm) yang sesuai.

Nilai trimpot ada yang tertulis langsung dan ada pula yang memakai sistem hitungan. Angka terakhir dalam hitungan merupakan banyak penambahan nolnya.
a). Pada bagian trimpot tertulis 402
Nilai = 4000 ohm
= 4 k
b). Pada bagian trimpot tertulis 502
Nilai = 50000 ohm
= 50 k
2) Potensiometer
Nilai hambatan pada potensioner dapat diubah-ubah dengan cara memutar tuas pemutar.
Nerdasarkan pada perubahan nilainya, potensio dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu potensio linear dan potensio logaritmis.

a). Potensio linear
Potensio lenear adalah potensio yang jika kontak gesernya diputar, nilai hambatannya berubah sesuai perhitungan linear. Perubahan nilai yang dihasilkan pada potensio linear dinamakan perubahan linear dan diberi tanda B. Biasanya tanda itu tertera pada alatnya.
b). Potensio logaritmis
Potensio logaritmis adalah potensio yang jika pemutarnya diputar nilai hambatannya berubah sesuai dengan perhitungan logaritma. Potensio logaritmis diberi tanda A. Biasanya tanda itu tertera pada alatnya.
Menurut modelnya, potensiometer dibedakan menjadi dua yaitu potensiometer model putar dan potensiometer model geser

Apabila arang karbon didalam potensiometer kotor atau aus, pada waktu gagang diputar atau digeser akan timbul suatu gangguan suara (berisik) pada loudspeaker (pengeras suara). Arang potensis yang kotor dapat dibersihkan dengan suatu cairan antara lain contact Cleaner (CCL)
3) Resistor Tidak Tetap Otomatis
Resistor tidak tetap otomatis adalah resistor yang perubahan nilainya tidak tetap tetapi terjadi secara otomatis.
Menurut jenisnya, resistor tidak tetap otomatis dibedakan menjadi empat, yaitu LDR, VDR, NTC, dan PTC.
a). LDR (Light Dependent Resistor)
Apabila permukaan LDR terkena cahaya (sinar) maka nilai hambatan listriknya akan menjadi kecil. Oleh karena itu, LDR menyebabkan daya hantar atau arus listrik menjadi besar.

LDR simbol LDR
b). VDR (Voltage Dependent Resistor)
Apabila dalam suatu rangkaian elektronika, tegangan diantara terminal VDR semakin tinggi, maka nilai hambatan listriknya semakin kecil. Oleh karena itu, VDR menyebabkan daya hantar ataupun arus listrik menjadi besar.

c). NTC (Negative Temperature Coefficient)
Apabila temperatur pada NTC semakin tinggi, nilai hambatan listriknya semakin kecil dan daya hantarnya semakin besar.

d). PTC (Positive Temperature Doefficient)
Apabila temperatur pada PTC semakin tinggi, nilai hambatan listriknya semakin besar dan daya hantarnya semakin kecil.

C. Kondensator
1. Pengertian Kondensator
Kondensator atau kapasitor adalah salah satu komponen elektronika yang dapat digunakan untuk menyimpan energi listrik untuk beberapa lama.
Kondensator terdiri atas dua lempeng logam yang dipisahkan oleh suatu isolator. Isolator ini dinamakan dielektrikum (dielektrika).

2. Sifat-Sifat Kondensator
a. Dapat menyimpan energi listrik untuk beberapa lama
b. Dapat meneruskan listrik arus bolak-balik
c. Tidak dapat meneruskan listrik arus searah.
3. Kegunaan Kondensator
Kondensator banyak sekali digunakan pada rangkaian elektronika, antara lain digunakan untuk :
a. Menahan dan memblokir listrik arus searah,
b. Coupling listrik arus bolak-balik, dan
c. By-pass (menyimpangkan) listrik arus bolak-balik.
Kemampuan kondensator dalam menyimpan energi listrik dinyatakan dengan satuan farad (F).
1 farad = 106 mikrofarad (F)
= 109 nanofarad (nF)
= 1012 pikofarad (pF)
Setiap kondensator memiliki tegangan kerja atau working voltage (WV), yaitu batas tegangan yang dapat dihubungkan pada kondensator.
4. Macam-Macam Kondensator
Berdasarkan bahan elektrikum dan cara kerjanya, ada beberapa macam kondensator, yaitu seperti diuraikan dibawah ini.
a. Kondensator Keramik
Dielektrikum kondensator kerammik terbuat dari bahan keramik

(Gambar 6.13).

Kapasitas kondensator keramik ditulis pada badan kondensator atau ditulis dengan menggunakan kode.
Contoh :
1) Pada kondensator tertulis 102, nilai kapasitasnya adalah :
C = 1000 pF
C = 103 . 10-6 F
C = 10-3 F = 0,001 F
2) Pada kondensator tertulis 403, nilai kapasitasnya adalah :
C = 40000 pF
C = 4 . 104 . 10-6 F
C = 4 . 10-2 F = 0,04 F
3) Pada kondensator tertulis 001, nilai kapasitasnya adalah :
C = 0,001 pF
4) Pada kondensator tertulis 05, nilai kapasitasnya adalah :
C = 0,05 pF
b. Kondensator Polyester

Bentuk kondensator polyester hampir sama dengan bentuk kondensator keramik tetapi mempunyai dielektrikum yang berbeda. Kondensator keramik mempunyai dielektrikum keramik dan kondensator polyester mempunyai dielektrikum polyester. Kapasitas kondensator polyester ditulis pada badan kondensator.
c. Kondensator Kertas

Kondensator kertas mempunyai dielektrikum dari bahan kertas dan sering disebut kondensator padder. Nilai kapasitas kondensator kertas ditulis pada badan kondensator.
d. Kondensator Mika

Kondensator mika mempunyai dielektrikum dari bahan mika. Nilai kapasitas kondensator mika kebanyakan ditulis pada badan kondensator.
e. Kondensator Metal Film
Kondensator metal film adalah kondensator yang mempunyai dielektrikum dari bahan karbon film.

Nilai kapasitas kondensator metal film ditulis pada badan kondensator atau dengan kode garis-garis warna.
Arti kode warna
Warna Angka ke-1
Dan ke-2 Faktor perkalian Toleransi Tegangan kerja maksimum
Hitam 0 1 20% -
Cokelat 1 101 - 100 V
Merah 2 102 - 250 V
Oranye 3 103 - -
Kuning 4 104 - 400 V
Hijau 5 105 - -
Biru 6 - - 630 V
Ungu 7 - - -
Abu-abu 8 - - -
Putih 9 - 10% -

Keterangan :

Contoh soal :
1). Sebuah kondensor mempunyai kode warna cokelat, hijau, oranye, putih dan merah.
Nilai kapasitasnya adalah sebagai berikut :

Warna Cokelat Hijau Oranye Putih Merah
Nilai 1 5 105 10% 250 V
Jadi nilai kapasitas kondensator adalah
C = 15 x 103 pF
= 15 x 103 x 10-6 F
= 15 x 10-3 F = 0,015 F
Dengan toleransi = 10 % dan
Tegangan kerja maksimum (WV) = 250 volt.
2). Sebuah kondensator mempunyai kode warna merah, biru, hijau, putih dan cokelat.
Nilai kapasitasnya adalah sebagai berikut.
Warna Merah Biru Hijau Putih Cokelat
Nilai 2 6 105 10% 100 V
Jadi nilai kapasitas kondensator adalah
C = 26 x 105 pF
= 26 x 105 x 10-6 F
= 26 x 10-1 F = 2,6 F
Dengan toleransi = 10 % dan
Tegangan kerja maksimum (WV) = 100 volt.

b. Kondensator Elektrolit

Kondensator elektrolit disebut juga elco (elektrolit condensator). Kondensator elektrolit mempunyai 2 buah kaki yang berpolaritas positif dan negatif. Pemasangan elco pada suatu rangkaian elektronika tidak boleh terbalik. Apabila pemasangannya terbalik dapat mengakibatkan elco cepat rusak atau meledak. Dielektrikum kondensator elektrolit adalah alumunium oksida (AI203).
c. Kondensatoe Variabel
Kondensator variabel disebut pula varco (variable condensator).
Nilai kapasitas kondensator variabel dapat diubah-ubah dengan cara memutar kontak geser kondensatornya. Varco bisanya dilengkapi dengan trimmer kondensator yaitu sejenis kondensator variabel yang mempunyai ukuran lebih kecil dan berfungsi untuk menempatkan kapasitas varco.
Kondensator variabel yang terbuat dari logam biasanya berbentuk besar. Kondensator variabel mempunyai dielektrikum udara. Kondensator variabel yang mempunyai dielektrikum dari bahan mika, film atau plastik, mempunyai bentuk dan kapasitas kecil.
Kondensator jenis ini biasanya dibungkus dengan bahan plastik.

D. Macam-macam Hubungan
Pemasangan peralatan elektronika mempunyai beberapa tujuan. Hubungan yang digunakan dalam pemasangan alat elektronika ada tiga macam, yaitu hubungan seri, paralel dan seri paralel.
1. Hubungan Seri
Apabila beberapa peralatan listrik dihubungkan secara berturut-turut (berderet), hubungan seperti ini disebut hubungan seri atau hubungan deret. Pada hubungan seri tidak ada arus yang dicabangkan, sehingga seluruh bagia rangkaian deret mempunyai kuat arus sama.
Beberapa hubungan seri yang terdapat pada peralatan baik listrik maupun elektronika adalah hubungan seri resistor, hubungan seri elemen, dan hubungan seri kondensator.
a. Hubungan Seri Resistor

Gambar
Hambatan dihubungkan secara seri
Beberapa hambatan (resistor) yang dihubungkan secara seri dapat diganti dengan sebuah hambatan listrik yang besarnya sebagai berikut.
Rp = R1 + R2 + R3 + ...... Rn
Rp adalah hambatan pengganti yang juga merupakan hambatan jumlah. Besar tegangan pada setiap hambatan tidak tentu sama. Hal ini disebabkan oleh pengaruh besar hambatan masing-masing resistor yang terdapat pada hubungan seri itu. Oleh karena besar arus yang mengalir pada suatu rangkaian hubungan seri sama (tetap), maka besar tegangan listrik pada setiap hambatan dalam hubungan tersebut adalah :
E1 = I x R1 ; E2 = I x R2 dan E3 = I x R3
oleh karena itu, besar tegangan total menjadi sebagai berikut.
E = E1 + E2 + E3
= (I x R1) + (I x R2) + (I x R3)
= I x (R1 + R2 + R3)
Jadi, E = I x Rp
Contoh soal :
Tiga buah peralatan listrik mempunyai hambatan berturut-turut sebesar 50 ohm, 30 ohm dan 20 ohm dihubungkan seri pada tegangan 220 volt.
1) Hitunglah besar hambatan pengganti pada rangkaian tersebut!
2) Hitunglah kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut!
Penyelesaian
Diketahui : R1 = 50 ohm
R1 = 30 ohm
R1 = 20 ohm
E = 220 volt
Ditanyakan : a) Rp
b) I
Jawab :
1) Rp = R1 + R2 + R3
= 50 + 30 + 20
= 100 ohm
Jadi, hambatan pengganti rangkaian pengganti adalah 100 ohm.
2) I =
=
= 2,2 A
Jadi, kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2,2 ampere.

b. Hubungan Seri Elemen
Setiap elemen mempunyai gaya gerak listrik yaitu besar tegangan dari elemen (sel) tanpa ada beban atau tanpa rangkaian luar.
Apabila beberapa elemen dihubungkan secara seri , pada setiap hubungan terdapat ujung kutub positif dan ujung kutub negatif.

Gambar Elemen dihubungkan secara seri.
Dengan demikian, jumlah GGL rangkaian (GGL total) sama dengan jumlah dari masing GGL. Apabila GGL masing-masing elemen sama, maka besar GGL total dirumuskan sebagai berikut.
Et = n x E
E = GGL tiap elemen, dengan satuan volt
Et = GGL total atau GGL jumlah, dengan satuan volt
n = jumlah elemen atau jumlah sel
r = hambatan dalam tiap elemen, dengan satuan ohm
rt = hambatan dalam total, dengan satuan ohm.
Apabila hambatan dalam yang terdapat pada elemen diperhitungkan, arus listrik yang mengalir menjadi sebagai berikut.

Contoh soal :
Sebuah rangkaian terdiri atas 3 buah sel kering yang disusun secara seri dan dihubungkan dengan lampu listrik yang mempunyai hambatan 2,1 ohm. Tiap sel mempunyai GGL 1,5 volt dan hambatan dalam sebesar 2,1 ohm
Hitunglah :
1). kuat arus yang dikeluarkan oleh baterai,
2). hambatan dalam dari rangkaian tersebut, dan
3). Tegangan yang hilang dalam rangkaian itu!
Penyelesaian

Diketahui : Hubungan seri
n = 3
E = 1,5 volt
R = 2,1 ohm
r = 0,05 ohm
Ditanyakan : 1) besar I
2) besar rt
3) besar tegangan yang hilang
Jawab :
1) Besar arus dari rangkaian

=
= = 2 ampere
2) Besar hambatan dalam pada rangkaian
rt = n x r
= 3 x 0,05
= 0,15 ohm
3) Besar tegangan yang hilang pada rangkaian merupakan hasil antara arus dengan hambatan dalam pada rangkaian, atau
I x rt = 2 x 0,15
= 0,3 volt
Jadi, tegangan yang hilang dari rangakaian yang hilang adalah 0,3 volt.
c. Hubungan Seri Kondensator
Apabila dua buah kondensator atau lebih dihubungkan secara urutan (dihubungkan seri), nilai kapasitas totalnya menjadi lebih kecil

Gambar Kondensator dihubungkan secara seri
Besar jumlah kapasitas kondensator yang disambung (dihubungkan) secara seri dirumuskan sebagai berikut :

Contoh soal :
Tiga buah kondensator mempunyai nilai kaapsitas berturut-turut 25 pF, 25 pF, dan 50 pF, disambung secara seri.
Apabila ketiga kondensator tersebut diganti dengan satu kondensator berapa nilai kapsitasnya?
Penyelesaian
Diketahui : C1 = 25 pF
C2 = 25 pF
C3 = 50 pF
Ditanyakan : besar pengganti kondensator pengganti Ct
Jawab :

Jadi besarnya kapasitor dari rangkaian adalah :
Ct =
pF
kapasitas total lebih keil daripada kapasitor terkecil dari kondensator penyusun rangkaian tersebut.
2. Hubungan Paralel
Apabila beberapa peralatan listrik dihubungkan pada suatu tegangan yang sama, hubungan seperti ini disebut hubungan paralel atau hubungan jajar.
Dalam hubungan paralel, setiap peralatan listrik mempunyai besar tegangan sama.
Peralatan listrik seperti setrika listrik, kompor listrik, lampu pijar, radio, tape recorder, dan televisi pada umumnya dipasang secara paralel terhadap tegangan yang tersedia.
Beberapa hubungan paralel yang terdapat pada peralatan listrik dan elektronik yaitu hubungan paralel resistor, hubungan paralel elemen dan hubugan paralel kondensator.

a. Hubungan Paralel Resistor

Gambar
Hambatan dihubungkan secara paralel
Pada rangkaian paralel resistor semua cabang mempunyai besar tegangan yang sama sehingga tegangannya dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut.
E = I1 x R1
= I2 X R2
= I3 x R3 atau
E = I x Rp
Jadi, besar arus listrik setiap cabang dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :

Arus listrik yang masuk merupakan jumlah arus listrik dari masing-masing cabang pada rangkaian tersebut. Hal ini dirumuskan sebagai berikut.
I = I1 + I2 + I3
Jadi,

Dengan rumus diatas, besar hambatan pengganti (Rp) pada hubungan paralel dapat ditentukan.
Contoh soal :
Tiga buah alat listrik masing-masing mempunyai hambatan 24 ohm, 40 ohm, dan 60 ohm dihubungkan paralel pada tegangan 120 volt.
Hitunglah :
Arus listrik untuk setiap alat,
Arus jumlah pada rangkaian, dan
Hambatan pengganti pada rangkaian!
Penyelesaian
Diketahui : E = 120 volt
R1 = 24 ohm
R2 = 40 ohm
R3 = 60 ohm
Ditanyakan : a) besar setiap alat
b) besar I jumlah
c) besar Rp
Jawab :
Arus listrik pada setiap alat adalah I1, I2, dan I2, yang besar masing-masing sebagai berikut.

= = 5 A

= = 3 A

= = 2 A
Jumlah kuat arus pada rangkaian adalah
I = I1 + I2 + I3
= 5 + 3 + 2 = 10 A
Besar hambatan pengganti pada rangkaian adalah

= 12 ohm,
atau

= 12 ohm
Jadi, besar hambatan pengganti pada rangkaian tersebut adalah 12 ohm.
b. Hubungan Paralel Elemen
Pada beberapa elemen yang dihubungan secara paralel, kutub-kutub positifnya dihubungkan menjadi satu, demikian juga kutub-kutub negatifnya.

Gambar Elemen dihubungkan secara paralel
Jumlah GGL pada elemen-elemen yang dihubungkan secara paralel adalah
E = E1 = E2 = E3
Apabila hambatan dalam yang terdapat pada elemen diperhitungkan, jumlah hambatan dalam dirumuskan sebagai berikut.

Sehingga
n = jumlah elemen atau sel
rt = hambatan dalam total, dengan satuan ohm
jadi,

contoh soal :
sebuah senter terdiri atas tiga buah sel kering yang disusun secara paralel dan dihubungkan dengan hambatan luar sebesar 1,44 ohm. Setiap sel mempunyai GGL 1,5 volt dan hambatan dalam sebesar 0,18 ohm.
Hitunglah :
1). Besar hambatan dalam senter tersebut,
2). Kuat arus yang dikeluarkan senter, dan
3). Besar tegangan yang hilang didalam senter!
Penyelesaian
Diketahui : r = 0,18 ohm
n = 3
E = 15 volt
R = 1,44 ohm
Ditanyakan : a) besar rt
b) besar I
c) besar tegangan yang hilang
Jawab :

= 0,06 ohm
Jadi besar hambatan dalam senter adalah 0,06 ohm.

= = 1 A
Jadi, arus yang dikeluarkan senter adalah 1 ampere.
Tegangan yang hilang dalam baterai adalah
I baterai x r baterai = I x rt
= 1 x 0,06
= 0,06 volt
Jadi, besar tegangan yang hilang didalam senter adalah 0,06 volt.

c. Hubungan Paralel Kondensator
Apabila dua buah kondensator atau lebih dihubungkan berjajar (paralel), jumlah nilai kapasitas menjadi lebih besar.

Gambar Kondensator dihubungkan secara paralel
Jumlah kapasitas kondensator yang disambung paralel (Gambar 6.26) adalah.
Ctotal = C1 + C2 + C3 + ...... + Cn
Contoh soal :
Dua buah kondensator masing-masing mempunyai kapasitas 200 F dan 300 F, disambung secara paralel.
Berapakah besar kapasitas kondensator pengganti dalam rangkaian tersebut?
Penyelesaian
Diketahui : C1 = 200 F
C2 = 300 F
Ditanyakan : besar Ctotal
Jawab :
Besar kapasitas kondensator pengganti adalah
Ctotal = C1 + C2
= 200 + 300
= 500 F

3. Hubungan Seri Paralel
Hubungan seri – paralel merupakan gabungan antara hubungan seri (deret) dan hubungan paralel (jajar). Oleh karena itu, hubungan seri paralel sering pula disebut hubungan campuran.
Rumus-rumus yang digunakan pada hubungan seri paralel adalah rumus-rumus baik yang ada pada hubungan seri maupun yang ada pada hubungan paralel.
Beberapa hubungan seri – paralel yang terdapat pada peralatan listrik adalah hubungan seri – paralel resistor, hubungan seri – paralel elemen, dan hubungan seri – paralel kondensator.

a. Hubungan Seri – Paralel Resistor

Gambar Hambatan dihubungkan secara seri – paralel
Untuk mencari hambatan pengganti (Rp) pada hubungan campuran adalah dengan cara mencari hambatan pengganti setiap hubungan paralel terlebih dahulu.
Perhatikan gambar resistor R1, R2, dan R3 yang dihubungkan secara paralel, mempunyai hambatan pengganti sebesar

Dari rumus diatas, besar Rp1 dapat ditentukan sehingga gambar dapat diubah menjadi rangkaian dibawah ini .

Besar hambatan pengganti keseluruhan pada rangkaian diatas dapat dirumuskan sebagai berikut.
Rp = Rp1 + R4
Besar tegangan yang ada pada setiap hambatan adalah seperti dibawah
Eab = I x Rp1
Ebc = I x R4
Eac = Eab x Ebc
Eac = (I x Rp1) x (I x R4)
= I x (Rp1 + R4)
Jadi, Eac = I x Rp
Contoh soal :
Tiga buah peralatan listrik yang masing-masing mempunyai hambatan 10 ohm, 15 ohm, dan 24 ohm, dihubungkan pada tegangan 60 volt. Hambatan pertama dan hambatan kedua disambung secara paralel, kemudian keduanya disambung secara seri terhadap hambatan ketiga.

Hitunglah :
1) Hambatan pengganti rangkaian tersebut,
2) Jumlah kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut,
3) Tegangan listrik pada masing-masing hambatan, dan
4) Arus listrik pada masing-masing hambatan!
Penyelesaian
Diketahui : R1 = 10 ohm
R2 = 15 ohm
R3 = 24 ohm
Eac = 60 volt
Ditanyakan : 1) besar Rp1
2) besar I
3) Eab dan Ebc
4) I1, I 2 dan I3
Jawab :

R1 = 10 ohm
R2 = 15 ohm
R3 = 24 ohm
Eac = 60 volt
1). Hambatan pengganti R1 dan R2 adalah

Rp1 = Rab
Jadi, Rp1
= 6 ohm
Gambar rangkaian pengganti adalah berdasarkan gambar diatas, hambatan pengganti rangkaian adalah
Rp = Rac
= Rp1 + R3
= 6 + 24
= 30 ohm
2). Kuat arus pada rangkaian adalah
I = Iac

= 2 A
3). Tegangan listrik pada masing-masing hambatan. Besar tegangan pada R1 sama dengan tegangan R2 dan sama dengan tegangan ab. Hal ini terjadi karena kedua hambatan tersebut dihubungkan secara paralel.
Eab = I x Rab
= 2 x 6
Jadi Eab = 12 volt
Besar tegangan pada R3 sama dengan tegangan bc, sehingga
Ebc = I x Rbc
= 2 x 24
= 48 volt
4). Besar arus listrik pada R1 adalah

= 1,2 ampere
Besar arus listrik pada R2 adalah

= 0,8 ampere
Besar arus listrik pada R3 adalah
I3 = Ibc
= I1 + I2
= 1,2 + 0,8
= 2 ampere
b. Hubungan Seri – Paralel Elemen

Gambar Elemen dihubungkan secara seri – paralel
Beberapa elemen dihubungkan secara seri – paralel seperti pada Gambar 6.29. Untuk penyelesaian soal-soal, perlu diperhatikan setiap hubungan seri terlebih dahulu.
Besar GGL (GGL total) dari elemen yang disusun seri dirumuskan sebagai berikut.
Et = n1 x E
Besar hambatan dalam elemen yang disusun seri adalah.
rt seri = r + r + r + ...... + r
atau rt seri = n1 + r
besar hambatan dalam hubungan seri dan paralel dirumuskan sebagai berikut.

Jadi,

Berdasarkan pada rumus diatas, besar arus listrik yang mengalir adalah

Atau
E = GGL tiap-tiap elemen, dengan satuan volt
Et = GGl total atau GGL jumlah, dengan satuan volt
n1 = jumlah elemen pada hubungan seri
n2 = jumlah rangkaian seri yang disusun paralel
r = hambatan tiap elemen, dengan satuan ohm
rt = hambatan total, satuan ohm
contoh soal :
Delapan buah sel kering dirangkai seperti gambar dibawah ini.

Tiap-tiap sel mempunyai GGL 1,5 volt dan hambatan dalam sebesar 0,1 ohm dan hambatan luar rangkaian itu sebesar 2,8 ohm.
Hitunglah :
1) GGL total rangkaian
2) Hambatan dalam seluruh elemen, dan
3) Kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan luar!
Penyelesaian
Diketahui : n1 = 4
n2 = 2
r = 0,1 ohm
R = 2,8 ohm
E = 1,5 volt
Ditanyakan : 1) Et
2) Vt
3) I
Jawab :
1) Besar GGL total adalah
Et = n1 x E
= 4 x 1,5
Et = 6 volt
2) Besar hambatan dalam seluruh elemen

rt = 0,2 ohm
jadi, besar hambatan dalam = 0,2 ohm.
3) Besar arus listrik yang mengalir

I = 2 ampere
Cara lain :

I = 2 ampere
Jadi, arus listrik yang mengalir = 2 ampere.
c. Hubungan Seri – Paralel Kondensator

Gambar Kondensator dihubungkan secara seri – paralel
Beberapa kondensator dihubungkan secara seri – paralel seperti pada gambar. Penentuan nilai kapasitas kondensator pengganti dari rangkaian itu sama dengan cara penyelesaian pada hubungan seri – paralel resistor dan hubungan seri paralel elemen.
Pada gambar terlihat bahwa C1 dan C2 dihubungkan secara paralel sehingga besar kapasitas kondensator penggantinya sebagai berikut.
Ct1 = C1 + C2
C3 dan C4 dihubungkan secara seri, sehingga besar kapasitas kondensator pengganti adalah

Rangkaian diatas dapat disingkat menjadi
Besar kapasitas kondensator pengganti keseluruhan pada rangkaian diatas dapat dirumuskan sebagai berikut.

contoh soal

Lima buah kondensator dirangkai secara seri – paralel seperti pada gambar diatas. Kapasitas masing-masing kondensator adalah sebagai berikut.
C1 = 5 pF C4 = 10 pF
C2 = 15 pF C5 = 40 pF
C3 = 10 pF
Berapakah besar kapasitas kondensator pengganti rangkaian?
Jawab :
Cab = Ct1
= C1 + C2
= 5 + 15
Cab = 20 pF
Cbc = Ct2
= C3 + C4
= 10 + 10
Cbc = 20 pF
Rangkaian diatas menjadi :

Nilai kapasitas kondensator pengganti keseluruhan adalah
Cad = Ct

Jadi, Cad = 8 pF
E. Transformator
Transformator adalah alat yang dapat mengubah tegangan arus bolak-balik. Alat ini berupa dua buah kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder yang diletakkan pada suatu tempat yang saling berdekatan.

Apabila kumparan primer dialiri listrik arus bolak-balik, pada kumparan sekunder terjadi suatu induksi yang menyebabkan timbulnya gaya gerak listrik , gaya gerak listrik yang dibangkitkan akan menjadi lebih kuat jika kedua kumparan tersebut dililitkan pada inti besi.
Transformator juga disebut transformer atau trafo. Prinsip kerja transformator berdasarkan teori induksi. Bagian-bagian pokok transformator adalah kumparan primer, inti logam besi dan kumparan sekunder.

Kumparan sekunder pada transformator biasanya terdiri atas beberapa tap (terminal). Dengan demikian, dalam penggunaan transformator dapat dipilih tegangan output yang dikehendaki.
Setiap transformator mempunyai batas kemampuan terhadap besar arus beban yang berbeda. Apabila kemampuan tranformator terhadap aliran arus lebih kecil dari arus listrik pada peralatan yang digunakan, transformator dapat panas bahkan dapat rusak (terbakar). Oleh karena itu, jika transformator akan digunakan, kemampuan arus beban transformator harus disesuaikan dengan arus listrik yang digunakan.
Transformator yang menghasilkan tegangan output lebih besar daripada tegangan inputnya disebut transformator peningkat. Transformator yang menghasilkan tegangan output lebih kecil daripada tegangan inputnya disebut transformator penurun atau step down transformer.

Gambar Transformer step up dan step down
Selain kedua transformator diatas, ada juga transformator yang terdiri atas satu kumparan saja sehingga kumparan primer dan kumparan sekunder menjadi satu. Transformator semacam ini dinamakan autotrafo. Autotrafo dilengkapi dengan sakelar, sekering, lampu indikator dan pengatur besar tegangan output. Besar tegangan output diatur dengan sistem putar.

Gambar Autotrafo
Autotrafo dapat juga digunakan sebagai step up dan step down transformer. Besar kecil tegangan output dan tegangan inpsut tergantung pada banyak gulungan (lilitan) kumparan primer dan kumparan sekunder. Apabila jumlah gulungan kumparan sekunder lebih banyak dari jumlah gulungan kumparan primer, maka tegangan output yang dihasilkan lebih besar dari tegangan inputnya. Apabila jumlah gulungan kumparan sekunder lebih sedikit dari jumlah gulungan kumparan primer, tegangan output yang dihasilkan lebih rendah dari tegangan inputnya.
Hubungan antara tegangan input (E1), tegangan output (E2), jumlah gulungan kumparan primer (n1), dan jumlah gulungan kumparan sekunder (n2) dapat dirumuskan sebagai berikut.
n1 : n2 = E1 : E2
n1 x E2 = n2 x E1

n1 = jumlah gulungan (lilitan) kumparan primer
n2 = jumlah gulungan (lilitan) kumparan sekunder
E1 = tegangan input (tegangan pada kumparan primer)
E2 = tegangan output (tegangan pada kumparan sekunder)
Contoh soal :
Sebuah transformator yang mempunyai 550 gulungan pada kumparan primer dipasang pada tegangan 220 volt. Apabila pada kumparan sekunder terdapat 50 gulungan, berapakah besar tegangan pada kumparan sekunder? Termasuk jenis apakah trafo tersebut?
Penyelesaian
Diketahui : E1 = 220 volt
N1 = 550
n2 = 50
Ditanyakan : E2
Jawab :

= 20 volt
Jadi besar tegangan output transformer tersebut sebesar 20 volt. Jenis trafo yang digunakan adalah step down transformer.
F. Diode
Diode merupakan salah satu komponen yang banyak digunakan dalam bidang elektronika.

Gambar Simbol Diode
Di dalam diode terdapat dua buah elektrode yaitu anode dan katode. Anode terdiri atas bahan semikonduktor jenis P dan katode terdiri atas bahan semikonduktor jenis N.
Menurut bahannya, diode dapat digolongkan menjadi empat, yaitu :
1. diode silikon,
2. diode germanium
3. diode selenium, dan
4. diode cuproks (cuper oksida)

wujud dari keempat diode diatas dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar Bentuk Diode
Perhatikan gambar diatas! Diode tidak hanya mempunyai dua kaki, tetapi ada juga diode yang mempunyai 4 kaki. Dua kaki diode yang bertanda positif (+) dan negatif (-) merupakan terminal positif dan negatif untuk listrik DC, dan dua kaki lainnya bertanda  sebagai terminal untuk listrik AC.
Diode yang mempunyai empat buah kaki ini sama dengan empat buah diode tunggal yang dirangkai dengan sistem jembatan.

Gambar Diode sistem jembatan

Gambar Diode dengan tegangan maju
Diode mendapat tegangan maju (forward bias) jika anode dihubungkan dengan kutub positif (+) dan katode dihubungkan dengan kutub negatif (-) sebuah baterai. Pada keadaan ini arus listrik dalam rangkaian tersebut akan mengalir dari anode ke katode.
Apabila letak kaki diode pada gambar 6.38 dibalik, arus listrik tidak dialirkan oleh diode tersebut. pada keadaan ini diode mendapat tegangan terbalik (reverse bias).

Gambar Diode dengan tegangan terbalik.
Dari keterangan gambar diatas dapat disimpulkan bahwa arus listrik searah hanya dapat dialirkan oleh diode dari anode ke katode dan tidak dapat dialirkan ke arah sebaliknya. Oleh karena itu, diode dapat pula digunakan sebagai pengaman peralatan elektronis, jika pemasangan kutub sumber listrik DC terbalik.
Menurut sifatnya diode dapat digolongkan menjadi empat, yaitu :
a. diode perata
b. diode detektor
c. diode zener, dan
d. diode cahaya atau LED (Light Emiting Diode)

Gambar Diode zener dan LED
Khusus untuk diode zener pemasangan selalu diberi tegangan terbalik, yaitu kaki anode dihubungkan pada kutub negatif (-) dan kaki katode pada kutub positif (+) dari sebuah baterai.
Apabila sebuah diode dihubungkan pada tegangan bolak-balik (AC), pada beban terjadi arus setengah gelombang.

Gambar Diode mendapat tegangan AC
Pada rangkaian seperti gambar, arus listrik yang melewati diode dan mengalir pada beban (lampu) hanya searah. Apabila kedudukan diode terbalik , arus listrik yang dilewatkan pada beban (lampu) hanya searah dengan arah yang berlawanan dari semula.

GambarDiode sebagai peredam

Berdasarkan sifat tersebut diode dapat pula digunakan sebagai peredam nyala lampu pijar .
Keterangan gambar
D = diode 3 ampere atau type BY-127
S = sakelar on-of
L = lampu pijar maksimum 100W 200V.
AC = sumber listrik AC 220 volt.
Pada penggunaan diode, batas kemampuan terhadap tegangan dan arus listrik yang dimiliki diode harus diperhatikan.
G. Transistor
Berdasarkan penemuan bahan semikonduktor jenis P dan N, sekitar tahun 1948, para sarjana dari perusahaan Telephone Bell di Maerika Serikat, J. Berdeen, WH. Brattain, dan W. Shockly membuat suatu komponen semi konduktor. Komponen ini disebut transistor yaitu alat yang dapat berfungsi sebagai penguat sinyal alat arus listrik. Transistor berasal dari kata transfer dan resistor.
Sebelum transistor ditemukan, pada peralatan (pesawat) elektronik seperti pesawat penerima radio, pemancar radio dan televisi digunakan lampu penguat elektronik (tabung elektron)
Pada umumnya, transistor mempunyai tiga buah kaki yang maisng-masing mempunyai nama emitor (E), basis (

, dan kolektor (C)

Gambar beberapa transistor
Letak kaki emitor, basis, dan kolektor antara transistor tipe yang satu dan tipe lainnya belum tentu sama. Letak kaki pada setiap jenis transistor, dapat dilihat pada gambar transistor pada lampiran buku ini.
1. Macam-Macam Transistor
Transistor mempuyai bentuk beraneka ragam, namun pada dasarnya dibedakan menjadi dua jenis, yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

Gambar Simbol transistor

Perbedaan antara transistor jenis PNP dan transistor jenin NPN ditinjau dari pemberian tegangan muka adalah sebagai berikut.

Gambar Tegangan muka transistor
Perhatikan gambar !
a. Transistor jenis PNP
1) Bahan semikonduktor jenis N merupakan bidang pertemuan
2) Kaki emitor (E) mendapat kutub positif (+) sumber listrik DC
3) Kaki kolektor (C) mendapat kutub negatif (-) sumber listrik DC
b. Transistor jenis NPN
1) Bahan semikonduktor jenis P merupakan bidang pertemuan.
2) Kaki emitor (E) mendapat kutub negatif (-) sumber listrik DC
3) Kaki kolektor (C) mendapat kutub positif (+) sumber listrik DC.
Setiap transistor memerlukan tegangan maju (forward bias) dan tegangan terbalik (reverse bias) rsehingga transistor harus dihubungkan dengan sumber listrik DC (baterai)
Pemasangan dua baterai untuk setiap transistor merupakan penghamburan tenaga listrik dan tidak praktis. Demikian juga pada pesawat elektronika yang menggunakan 6 transistor memerlukan 12 baterai. Untuk mengatasi kerugian-kerugian tersebut, pada basis (

dipasang hambatan muka.
Pada gambar dibawah hambatan R1 dan R2 merupakan pembagi tegangan (voltage divider). R1 dan R2 menerima tegangan listrik secara langsung dari sumber listrik sehingga transistor hanya memerlukan satu sumber listrik saja.
R1 adalah hambatan yang membangkitkan tegangan forward bias, sedangkan R2 membangkitkan tegangan reverse bias.

Gambar Hambatan sebagai pengganti tegangan
Hambatan sebagai pembagi tegangan
Besar tegangan pada hambatan tergantung pada nilai hambatannya yang dapat ditentukan dengan rumus berikut.
dan

Contoh soal

Perhatikan gambar rangkaian diatas! Apabila nilai masing-masing komponen pada rangkaian itu adalah R1 = 2 k, R2 = 10 k, dan E = 6 volt, hitunglah besar tegangan forward bias dan besar tegangan reverse bias!
Penyelesaian
Diketahui : R1 = 2 k
R2 = 10 k
E = 6 volt
Ditanyakan : a) tegangan forward bias
b) tegangan reverse bias

Jawab :
a) besar tegangan forward bias adalah

= 1 volt
b) besar tegangan reverse bias adalah

= 5 volt
2. Kegunaan Transistor
Penggunaan transistor pada peralatan elektronik mempunyai beberapa keuntungan dan kerugian.
Keuntungan penggunaan transistor dibanding dengan lampu penguat elektronik (tabung elektro) antara lain sebagai berikut.
a. Transistor mempunyai bentuk lebih kecil dari tabung elektron sehingga lebih menghemat tempat
b. Transistor tidak memerlukan elektroda pemanas sehingga lebih hemat pemakaian tegangan dan daya listrik
c. Transistor tidak tergantung pada sumber listrik AC (listrik PLN) sehingga pesawat yang menggunakan komponen transistor lebih mudah dibawa.
d. Panas yang ditimbulkan transistor mudah disalurkan, yaitu dengan cara memasang pelat pendingin atau rusuk-rusuk pendingin pada bagian luar transistor.
3. Kerugian transistor
Kerugian dan kekurangan penggunaan transistor antara lain sebagai berikut.
a. Transistor tidak tahan panas
b. Untuk mendapatkan penguatan yang besar, diperlukan banyak transistor.
H. Komponen Lain
Komponen mamupun peralatan lain yang banyak digunakan dan sering dijumapi dalam kehidupan sehari-hari antara lain SCR, mikrofon, dan speaker.
1. SCR
SCR (Silicon Controlled Rectifier) sering disebut pula thyristor yang berasal dari kata thyratron (jenis tabung elektron yang digunakan sebagai pengatur daya listrik) dan transistor
SCR merupakan salah satu komponen semikonduktor yang mempunyai kemampuan menghantarkan arus listrik yang cukup besar dengan bantuan arus pengendali yang relatif kecil.

Gambar Bentuk dan simbol SCR

Cara pengendalian arus listrik yang mengalir dari anode ke katode pada SCR yaitu dengan memberikan arus perangsang yang relatif kecil (sekitar 3 V dan 10 mA) pada bagian gate sebagai pintu gerbang.
Setiap SCR mempunyai batas kemampuan terhadap besar tegangan dan arus listrik. Apabila SCR dihubungkan pada arus listrik dengan ukuran yang lebih besar dari batas kemampuan yang dimilikinya, SCR menjasi putus atau rusak.
Suatu rangkaian yang menggunakan komponen SCR, mempunyai batas kemampuan terhadap tegangan dan arus listrik lebih tinggi (lebih besar) dari ukuran semestinya. Hal ini akan menambah keamanan terhadap pegaruh besar tegangan dan arus listrik. Kerugian rangkaian yang menggunakan komponen SCR adalah kemungkinan dibutuhkannya arus listrik yang lebih besar sehingga harganya lebih mahal.
Prinsip dasar cara kerja SCR hampir sama dengan cara kerja sebuah relai, tetapi antara SCR dan relay terdapat beberapa perbedaan yaitu sebagai berikut.
a. Relai
1) Pada relai terdapat pengisolasian atau jarak antara rangkaian kumparan sebagai rangkaian penggerak dan rangkaian kontak sebagai rangkaian penyambung.
2) Apabila arus pengendali yang mengalir pada kumparan diputus, relai langsung melepaskan kontak-kontaknya sehingga penghubung berada dalam posisi off.

b. SCR
1) Pada SCR tidak terdapat pengisolasian antara rangkaian pengendali dan rangkaian yang dikendalikan.
2) Meskipun arus pengendali pada bagian gate sudah diputus, arus listrik pada SCR masih tetap dialirkan dari anode ke katode.
2. Mikrofon
Mikrofon adalah suatu alat yang dapat mengubah getaran (gelombang) suara menjadi getaran (gelombang) listrik. Mikrofon sering pula disebut mik.

Gambar Bentuk dan simbol mikrofon
Banyak sekali jenis dan bentuk mikrofon yang dikenal. Secara garis besar mikrofon digolongkan menjadi empat macam, yaitu : mikrofon karbon, mikrofon elektrodinamis, mikrofon kondensator dan mikrofon kristal.
Prinsip dasar kerja mikrofon adalah sebagai berikut. Apabila gelombang suara masuk mikrofon, diafragma (membran) dalam mikrofon bergetar. Dari getaran yang timbul pada membran, dihasilkan gelombang listrik yang berfungsi sebagai output dari mikrofon.
Untuk lebih jelasnya, diuraikan masing-masing mikrofon diatas sebagai berikut.
a. Mikrofon Kabron
Bagian dalam mikrofon karbon seperti tampak pada Gambar dibawah.

Gambar bagian dalam mikrofon karbon
Getaran suara datang menggetarkan membran penggetar. Getaran membran ini menyebabkan butir-butir serbuk karbon (arang) yang berada di antara membran dan dinding belakang menjadi terpengaruh. Butir-butir serbuk karbon (arang) tersebut berubah menjadi rapat. Hal ini akan mengubah-ubah nilai perlawanan (resistensi) serbuk karbon sehingga dapat membangkitkan arus dan tegangan listrik yang bervariasi. Mikrofon karbon banyak digunakan dalam pesawat telepon.
b. Mikrofon Ealektrodinamis
Bagian pokok mikrofon elektrodinamis dapat dilihat pada gambar

Gambar Bagian dalam mikrofon elektrodinamis
Getaran suara yang datang pada membran menyebabkan kumparan yang melekat pada membran bergetar melintasi medan magnet. Hal ini dapat membangkitkan tegangan bolak-balik pada kumparan. Tegangan ini merupakan out put mikrofon.
c. Mikrofon Kondensator

Gambar Bagian dalam mikrofon kondensator

Mikrofon kondensator berbeda dengan mikrofon karbon dan mikrofon dinamik. Selain berbeda bagian-bagian pokok dan susunannya, mikrofon kondensator memerlukan tegangan yang tinggi (sekitar 50 sampai 100 volt)
Mikrofon kondensator yang banyak dijumpai biasanya menggunakan bahan elektret yaitu suatu bahan yang dapat memuat (menyimpan) muatan listrik tetap. Oleh karena itu, mikrofon ini sering disebut mikrofon elektret. Dengan menggunakan bahan elektret, mikrofon kondensator menjadi lebih praktis karena tidak perlu menyalurkan empat kabel ke mikrofon.
Prinsip kerja mikrofon kondensator adalah sebagai berikut. Suara yang diterima membran akan menggetarkan membran. Akibat getaran membran, kapasitas kondensator berubah sehingga didapatkan gelombang listrik.
d. Mikrofon kristal
Cara kerja mikrofon kristal adalah sebagai berikut. Getaran suara yang datang pada membran dialihkan pada bahan kristal piezoelektrik yang mempunyai sifat dapat mengubah getaran dari tekanan menjadi tegangan listrik. Pada waktu peralatan elektronik masih menggubakan tabung elektron, mikrofon kristal masih banyak digunakan.
Sejak tabung elektron diganti dengan transistor, mikrofon kristal jarang sekali digunakan. Hal ini disebabkan tidak adanya penyesuaian antara kebutuhan mikrofon kristal dan kemampuan komponen yang sekarang banyak digunakan, misalnya transistor, diode, dan resistor.
3. Speaker
Speaker adalah suatu alat yang dapat mengubah getaran (gelombang) listrik menjadi getaran (glombang) suara.
Speaker juga sering disebut laudspeaker atau pengeras suara. Ada beberapa jenis speaker tetapi yang paling banyak digunakan dan dijumpai adalah speaker jenis elektrodinamis atau speaker kumparan gerak.
Bagian dalam speaker elektrodimanis adalah seperti pada gambar

Gambar Speaker elektrodinamis
Arus listrik bolak-balik yang mengalir melalui kumparan bicara dalam medan magnet menyebabkan kumparan bicara bergerak ke atas dan ke bawah. Gerakan ini mendapat perlawanan dari gaya pegas konus. Oleh karena kumparan bicara melekat pada badan konus, maka gerakan salah satu bagian kumparan tersebut akan menggerakan bagian yang lain. Dari getaran konus, akan dihasilkan getaran suara sebagai output sebagai speaker. Berat atau besar konus yang digunakan mempengaruhi getaran yang terjadi. Semakin ringan atau semakin kecil konus yang digunakan, kumparan maupun konus akan lebih mudah untuk bergerak. Dengan demikian jika konus yang digunakan kecil, speaker mudah menghasilkan suara yang berfrekuensi tinggi.
Dalam penggunaannya, speaker dapat dibedakan menjadi tiga macam.
a. Woofer
Woofer merupakan jenis speaker yang digunakan untuk menangggapi suara bernada rendah (bass). Ukuran konus pada woofer berdiameter besar.
b. Medium
Medium disebut pula middle, yaitu jenis speaker yang digunakan untuk menanggapi suara bernada menengah. Diameter konus pada middle lebih kecil dibanding woofer.
c. Tweeter
Tweeter merupakan jenis speaker yang digunakan untuk menanggapi suara nada tinggi (treble). Ukuran konus pada tweeter kecil dan ringan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar

Gambar Pengeras suara
Apabila woofer dialiri suara dengan nada-nada tinggi, bunyi yang dihasilkan akan tidak sempurna. Demikian pula jika tweeter dialiri suara dengan nada-nada rendah, suara yang dihasilkan juga tidak sempurna. Untuk menghindari terjadinya kerusakan suara atau kerusakan speaker, pemasangan woofer dan tweeter harus dilengkapi dengan sebuah tapis pemisah (cross over)
Dengan adanya tapis pemisah, setiap pengeras suara dapat dicatu hanya dengan bagian yang dapat diolahnya, sehingga antara nada tingi dan nada rendah dapat dipisahkan.
Setiap speaker mempunyai tiga macam ukuran, yaitu diameter, daya listrik dan impedansi.
Keterangan
1) Diameter pada speaker adalah besar garis tengah konus speaker dan dinyatakan dengan satuan inci.
1 inci = 25,4 milimeter
2) Daya listrik pada speaker adalah besar daya listrik yang dapat dibebankan pada speaker secara terus menerus. Daya listrik ini diterima dari output sebuah penguat, satuannya watt.
3) Impedensi adalah nilai resistensi pada arus bolak-balik, satuannya ohm.
Impedensi pada speaker disebabkan oleh kumparan bagian dalam speaker yang dilalui arus listrik bolak-balik.
I. PCB
PCB (Printed Circuit Board) adalah papan rangkaian yang berfungsi sebagai tempat pemasangan dan penghubung antara komponen elektronik yang satu dan yang lain.
Dengan menggunakan PCB, pemasangan komponen elektronika atau susunan kawat penghubung komponen menjadi lebih aman, teratur dan praktis. Bagian belakang PCB terbuat dari pertinax atau mika. Sedangkan bagian muka diberi lapisan tembaga.

Gambar Wujud PCB
Dalam merakit suatu rangkaian elektronika, dapat digunakan PCB yang berlubang dengan jarak yang teratur atau memproses (etching) PCB yang masih polos sesuai denga yang dikehendaki. Jalur penghubung komponen pada PCB dapat dibuat dengan sistem garis atau sistem blok.
Langkah-langkah memproses PCB adalah sebagai berikut:
1. Siapkan gambar rangkaian dan komponen yang diperlukan.
2. Gambarlah susunan kawat penghubung (jalur penghubung) sesuai dengan skema dan besar komponen atau ukuran letak komponen. Dalam menggambar skema diusahakan tidak terdapat jalur penghubung yang saling berpotongan.
3. Pindahkan gambar jalur penghubung komponen (no.2) pada lapisan tembaga PCB dengan menggunakan kertas karbon.
4. Pertebal gambar jalur penghubung dengan menggunakan spidol, cat atau bahan lain yang tidak luntur.
5. PCB yang sudah digambar dilarutkan dalam feri klorida (F2Cl3 yang dilarutkan dalam air). PCB diletakan dengan permukaan tembaga berada di atas, kemudian digoyang-goyangkan.
6. Apabila semua lapisan tembaga yang tidak ditutup sudah larut dan bersih, PCB diambil kemudian dicuci dengan air dan dikeringkan.
7. Hilangkan/ bersihkan penutup jalur penghubung dengan menggunakan bensin atau bahan pelarut lainnya.
8. Buatlah lubang untuk tempat kaki komponen sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh Gambar gambar dibawah ini

Skema

Gambar Variasi skema setelah dipindahkan ke PCB

Evaluasi
1. Hitunglah nilai hambatan listrik pada resistor yang mempunyai cincin warna seperti di bawah ini :
a. Cokelat, hijau, emas, dan emas.
b. Merah, hitam, cokelat, dan emas.
c. Biru, hijau, merah, dan emas.
d. Kuning, ungu, orange, dan emas.
e. Merah, merah, merah, dan emas.

2. Lima buah resistor berturut-turut mempunyai data seperti di bawah ini.
a. 10 ohm, toleransi 5%.
b. 250 hm, toleransi 5%.
c. 33 k, toleransi 5%.
d. 4 k, toleransi 5%.
e. 1 M, toleransi 10%
3. Jelaskan perbedaan antara potensial linear dan potensial logaritmis!
4. gambarlah simbol alat-alat di bawah ini.
a. Resistor tetap.
b. Potensiometer.
c. LDR
5. Berapa farad nilai kapasitas kondensator keramik yang ditulis dengan kode kode di bawah ini.
a. 201
b. 302
c. 103
d. 504
e. 04
6. Ubahlah nilai kondensator keramik dibawah ini dengan hitungan!
a. 0,1 F
b. 0,05 F
c. 500 pF
d. 2 kpF
e. 50 kpF
7. Dalam suatu rangkaian elektronika dikenal beberapa macam komponen elekronika antara lain kondensator keramik, kondensator mika, elco dan varco.
8. Jelaskan besar kuat arus yang megalir pada rangkaian seri! Mengapa demilkian?
9. Dua buah peralatan listrik dihubungkan secara seri pada tegangan 225 volt dan besarnya arus listrik yang mengalir dalamnya sebesar 1,5 ampere. Apabila besar hambatan listrik pada peralatan pertama 100 ohm, berapa besar hambatan pada peralatan kedua?
10. Lima buah lampu listrik yang masing-masing mempunyai hambatan sebesar 33 ohm, dihubungkan secara seri pada tegangan 110 volt. Berapakah kuat arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut ?
11. Apa keuntungan elemen atau sel yang dihubungkan secara seri?
12. Apa buktikan bahwa pada beberapa kondensator yang dihubungkan secara seri, nilai kapasitasnya menjadi kecil!
13. Mengapa peralatan listrik yang satu dan yang lain umunya dipasang paralel pada tegangan yang tersedia?
14. Tiga buah hambatan listrik masing-masing memilki nilai sebesar 40 ohm, 50 ohm, dan 100 ohm. Ketiga hambatan tersebut dihubungkan secara paralel. Arus listrik yang mengalir pada hambatan 40 ohm sebesar 2,5 ampere.
Hitunglah :
a. Kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan 50 ohm dan pada hambatan 100 ohm,
b. Kuat arus total dan
c. Hambatan pengganti!
15. Sebuah rangkaian listrik terdiri atas dua buah sel kering yang disusun secara paralel dan dihubungkan dengan peralatan listrik sebesar 1,9 ohm
Hitunglah :
a. GGL baterai,
b. Kuat arus listrik yang dihasilkan baterai,
c. Kerugian tegangan listrik dalam baterai, dan
d. Daya listrik yang dihasilkan oleh baterai!
16. Buktikan bahwa pada beberapa kondensator yang dihubungkan secara paralel, nilai kapasitasnya menjadi besar !
17. Empat buah lampu listrik dihubungkan seperti gambar di bawah ini!

Setiap lampu pada rangkaian di atas mempunyai ukuran sama yaitu 3V/1A. Apabila tegangan yang tersedia 6 volt, hitunglah :
a. Kuat arus listrik yang mengalir pada lampu dan
b. Tegangan lisrik pada setiap lampu!
18. Jelaskan secara singkat prinsip kerja transformator!
19. Pesawat televisi memerlukan tegangan 110 v, sedangkan tegangan yang tersedia 220 volt. Trafo jenis apakah yang digunakan untuk membantu agar pesawat televisi itu dapat digunakan? Mengapa memilih jenis trafo tersebut?
20. Jelaskan perbedaan penggunaan trafo step up dan trafo step down!
21. Sebutkan beberapa keuntungan penggunaan autotrafo dibandingkan trafo jenis lain!
22. Apa yang dimaksud diode sistem jembatan (diode berkaki empat) dan bagai mana pemasangannya?
23. Mengapa diode dapat mengamankan peralatan elektronik jika pemasangan kutub akumulator terbalik? Gambarkan juga pemasangan diode tersebut!
24. Apa yang harus diperhatikan dalam pemasangan diode zener?
25. Diode tipe BY-127 dihubugkan seri dengan lampu belajar 25 W 220 volt. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan tegangan listrik AC sebesar 220 volt.
a. Menyala atau tidakkah lampu belajar tersebut?
b. Mengapa demikian? Terangkan dengan gambar!
26. Apa yang dimaksud dengan forward bias dan reverse bias pada diode?
27. Gambarkan simbol transistor PNP dan jenis NPN!
28. Jelaskan cara pemberian tegangan pada emitor dan kolektor untuk :
a. Transistor jenis PNP, dan
b. Transistor jenis NPN
29. Sebutkan salah satu syarat agar transistor dapat berfungsi dengan baik pada peralatan elektronika!
30. Apa akibatnya jika hambatan yang digunakan sebagai pembagi tegangan pada transistor bernilai :
a. Sangat besar, dan
b. Sangat kecil?
31. Jelaskan keuntungan penggunaan transistror dibandingkan tabung elektron dalam bidang elektronika!
32. Apa saja yang harus diperhatikan dalam penggunaan komponen SCR?
33. Apa akibat dari pemasangan kaki SCR yang terbalik? Mengapa demikian?
34. Jelaskan prinsip kerja SCR!
35. Jelaskan perbedaan antara SCR dan relay!
36. Jelaskan fungsi mikrofon dan speaker yang terdapat pada peralatan elektronik!
37. Jelaskan keistimewaan mikrofon kondensator yang menggunakan bahan elektret!
38. Mengapa jenis mikrofon kristal sekarang jarang digunakan? Jelaskan!
39. Jelaskan perbedaan antara woofer dan tweeter!
40. Apa yang dimaksud 4”8 15 W pada sebuah pengeras suara?
41. Dengan apakah nada tingggi dan nada rendah pada kotak speaker dapat dipisahkan?

IP Logged

Subject :Re:Keterampilan Elektronika.. 2009-09-05 16:01:35

ratno96

Fresher

Joined: 2009-04-20 04:11:13
Posts: 23
Location: selatan jakarta

ini forum koh isinya kaya web/blog
seharusnya forum buat silaturahim dan tanya jawab, berdebat adu argumen
atau menampilkan kabar singkat.

ini mah seharusnya di letakan di artikel atau halaman yang lain
jangan di sini
menurutku
gmana ADMINYA masih cuek bebek kah????????
terlalu

silahkan di bantah.......
jika berani
hihihihhihihi

IP Logged

http://ratno96.blogspot.com

Subject :Re:Re:Keterampilan Elektronika.. 2009-10-01 22:00:32

Wafiq

Fresher

Joined: 2009-04-17 12:05:50
Posts: 7
Location: Yogyakarta

ratno96 Wrote on 2009-09-05 16:01:35:

Betul mas Ratno, saya nggak akan membantah (nggak berani hiihiih)
Sebaiknya materi pelajaran ditaruh di e-learning (kalau ada), atau kalau terpaksa di sini, sebaiknya, dibuat dalam bentuk file, lalu dibuat link untuk mendownloadnya. Dan diiskusikan isinya, disini, baik pertanyaan maupun yang lainnya...

IP Logged


	Page #