Rangkaian Elektronika

Rangkaian Lampu Flip-flop

Rangkaian ini tergolong sederhana sehingga cocok digunakan sebagai latihan untuk belajar elektronika. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat langsung gambar dibawah ini:

Gambar Rangkaian Lampu Flip-flop

Rangkaian lampu flip-flop (Flip Flop Circuit Lamp) adalah sebuah multivibrator astabil (multivibrator yang tak stabil). Kedua transistor pada rangkaian ini menghantar dan menyumbat secara bergantian sehingga lampu LED D1 dan D2 akan menyala dan padam secara bergantian. Kecepatan pergantian nyala dan padam pada kedua LED tersebut ditentukan oleh besarnya kapasitor C1 dan C2. Makin besar nilai kapasitor tersebut akan makin lambat frekuensi pergantian nyala dan padam pada kedua lampu LED. Dengan nilai C1 = C2 maka LED1 dan LED2 akan nyala dan padam dengan frekuensi yang sama.

Berikut ini adalah daftar komponen yang diperlukan untuk pembuatan rangkaian lampu flip-flop ini.

R1,R4 …. 470 Ohm

R2,R3 …. 22K

C1,C2 …. 4,7uF/16 V

D1,D2 …. LED

Tr1,Tr2 …. FCS 9014

Tegangan catu yang diperlukan adalah 9 VDC. Jika menggunakan catu daya 3 Volt (2 buah battery 1,5 Volt), R1 dan R2 bisa dihilangkan dan kaki katoda LED masing-masing langsung disambungkan ke kaki kolektor dari Transistor yang berkaitan. Kaki-kaki Transistor FCS 9014 bisa dilihat pada gambar di bawni.

Gambar Kaki-kaki Transistor

Jika semua komponen telah selesai dirakit, jangan lupa untuk memeriksa sekali lagi apakah semua komponen sudah terpasang dengan benar sebelum menghubungkannya ke catu daya. Periksa kaki transistor apakah basis emitor dan kolektornya sudah tepat serta LED dan polaritas kapasitornya jangan sampai terbalik. Setelah yakin semuanya sudah benar, bisa dicoba dihubungkan dengan catu daya atau battery. Silahkan bereksperimen dengan mengubah nilai C1 dan C2 untuk mendapatkan kecepatan nyala dan padam LED yang diinginkan sesuai keinginan Anda.

Read More

Alat Ukur

1. Volt Meter

Gambar Voltmeter Digital

Voltmeter merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang di tengah sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).

2. Ampere Meter

Gambar Ampere meter Analog

Amper-meter adalah alat pengukuran untuk mengukur arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC. Alat amper-meter ini mempunyai simbol A m, A-m, atau A•m dalam satuan SI, dan dapat berupa alat ukur analog (jarum, untuk model lama) maupun alat ukur digital (untuk yang baru dan yang lebih akurat). Untuk jenis analog, amper-meter ini menggunakan kekuatan magnit yang biasanya tidak bisa mengukur secara tepat.

3. Ohm Meter

Ohm-meter adalah alat pengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.

Besarnya hambatan listrik ini ditentukan mengikuti rumusan:

V menyatakan voltase dan I menyatakan besarnya arus listrik yang mengalir.

Gambar Ohm meter Analog

4. Multimeter/AVOmeter

Gambar Multimeter DIgital dan Analog

Multimeter adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt/Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohmmeter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.

Gambar Bagian-bagian multimeter

Sebagai penunjuk besaran, avometer ada yang menggunakan jarum dan ada yang menggunakan display angka. Alat ini dilengkapi dengan dua kabel penyidik yang berwarna masing-masing merah dan hitam. Untuk dapat bekerja, avometer memerlukan sumber listrik berupa baterai. Dalam penyimpanan yang cukup lama, battery ini harus dilepaskan. Umumya pada avometer terdapat tombol-tombol sebagai berikut ini.

1. Saklar Jangkah

Saklar jangkah digunakan untuk memilih jenis besaran yang diukur dan jangkah pengukuran.

2. Sekerup Kontrol Nol

Sebelum pengukuran, jarum harus menunjukkan tepat angka nol, bila tidak sekerup kontrol nol diatur ulang.

3. Tombol Nol

Setiap pengukuran resistansi, tombol nol diatur sehingga jarum menjukkan tepat pada angka nol.

4. Kabel Penyidik

Kabel merah dipasang pada lubang plus dan kabel hitam dipasang pada lubang minus atau common.

Pada penggunaan alat ini perlu selalu diperhatikan pemilihan jangkah yang tepat. Kesalahan pemilihan jangkah dapat mengakibatkan kerusakan avometer misalnya pengukuran voltage dengan jangkah pada ohm, maka akibatnya akan fatal. Bila besaran yang diukur tidak dapat diperkirakan sebelumnya, harus dibiasakan memilih jangkah tertinggi. Setiap selesai pengukuran, dibiasakan meletakkan jangkah pada posisi OFF atau VDC angka tertinggi.

Klik disini untuk memperbesar animasi

Read More

Perkakas Elektronika

1. Gergaji

Gambar Gergaji

Gergaji ialah alat yang digunakan untuk memotong sesuatu. Ada banyak jenis gergaji. Beberapa merupakan peralatan tangan yang bekerja dengan kekuatan otot, seperti gergaji dalam gambar diatas. Beberapa gergaji memiliki sumber tenaga lainnya dan amat kuat, seperti sinso yang biasa digunakan menggergaji pohon. Manfaat dari gergaji dalam dunia elektro yaitu digunakan untuk memotong papan PCB (Printed Circuit Board), rangka besi dan bahan-bahan yang digunakan dalam elektronika lainnya.

2. Solder

Gambar Solder listrik

Di pasaran dapat dijumpai berbagai macam bentuk solder, ada yang berbentuk pensil dan ada yang berbentuk pistol. Biasanya solder pistol mempunyai dua macam voltage, pada posisi standby biasanya voltage kecil dan bila ditekan voltage menjadi maksimum. Solder bentuk pensil kebanyakan digunakan untuk pekerjaan yang kontinue sedang solder pistol biasanya digunakan untuk pekerjaan yang tidak kontinue. Solder dengan berukuran 30 Watt biasanya sudah cukup baik digunakan untuk patri komponen elektronik.

Solder mempunyai berbagai bentuk ujung, ada yang kecil runcing, pipih lurus, pipih bengkok dan sebagainya. Ujung solder biasanya dilapisi dengan lapisan anti menempel, dimaksudkan agar timah patri tidak ikut nempel dengan ujung solder. Jadi jika ujung solder kotor, pembersihan dilakukan dengan menghapus dengan spons basah dan tidak boleh sekalikali diampelas atau dikikir.

Beberapa komponen elektronik seperti jenis MOS (Metal Oxyde Semiconductor) sangat peka terhadap elektrostatik, bahan tersebut mudah rusak karena listrik. Ujung solder yang runcing itu merupakan tempat berkumpulnya muatan listrik. Untuk keperluan pematrian komponen jenis MOS, maka ujung solder harus di ground. Penggarapan komponen jenis MOS ini umumnya digunakan solder baterai dan tidak menggunakan listrik PLN, sebagai baterai biasanya digunakan NiCd.

3. Timah Patri

Gambar Timah patri

Ada berbagai jenis timah patri terjual di toko-toko elektronik, biasanya timah patri untuk keperluan pematrian komponen elektronik berbentuk seperti kawat. Bahan patri yang baik digunakan untuk komponen elektronik adalah jenis alloy (logam campuran) yang terdiri atas bahan perak dan timah. Bahan alloy itu berbentuk buluh panjang yang berisi bahan organik berupa pasta yang disebut rosin.

Alloy yang terdiri atas campuran 60 % perak dan 40% timah akan meleleh pada suhu 190C, sedangkan alloy eutetic yang terdiri atas 63% perak dan 37% timah mempunyai titik leleh sekitar 180 ºC. Kedua jenis digunakan untuk patri komponen elektronik.

Timah patri 50/50 mempunyai titik leleh 213 ºC dan timah patri 40/60 mempunyai titik leleh 235 ºC, kedua jenis timah patri ini jarang digunakan untuk komponen elektronik dan jenis ini digunakan untuk mematri barangbarang yang tahan panas misalnya sambungan kawat ground dan sebagainya.

Untuk keperluan sehari-hari digunakan timah patri rosin 60/40 berbentuk kawat dengan diameter 1 mm atau 0.85 mm.

Selain timah patri, dalam pekerjaan patri mematri sering diperlukan pasta patri, digunakan untuk memudahkan patri menempel misalnya pada pematrian kawat atau terminal. Olesan pasta juga berfungsi untuk mencegah oksidasi pada waktu barang yang dipatri itu dipanasi.

Sewaktu akan menggunakan patri, solder ditunggu hingga panasnya mencukupi dan ujung solder dibersihkan dahulu dengan spons. Untuk solder yang baru, ujung solder dilapisi terlebih dahulu dengan timah patri sehingga tipis dan merata.

Bahan yang akan disolder harus bersih, bebas dari lemak, karat atau kotoran lainya. Komponen yang diletakkan pada PCB (Printed Circuit Board) harus pada posisi yang solid dengan PCB sehingga komponen tidak goyang sewaktu dipatri.

Tempat yang akan disolder dipanasi terlebih dahulu dengan ujung solder sehingga cukup panas kemudian dengan ujung solder tetap menempel pada komponen yang dipatri, tempelkan timah patri sehingga meleleh dengan jumlah secukupnya, tunggu sebentar sehingga patri terlihat menyebar, pada akhirnya patri dan solder diangkat. Ditunggu beberapa saat sampai timah mengeras dan tidak boleh goyang atau bergerak yg tidak beraturan, sehingga dapat mempengaruhi hasil patrian.

Gambar Hasil patrian

Disini sering terjadi kesalahan ialah timah patri ditempel dahulu di ujung solder, baru dibawa ke tempat yang akan dipatri. Prosedur ini sama sekali tidak dianjurkan, karena kedua barang yang akan dipatri harus sama-sama dalam keadaan panas, baru patri dilelehkan di atasnya.

Dalam pematrian komponen semikonduktor, diusahakan proses pemanasan sesingkat mungkin, ialah dengan menunggu terlebih dahulu solder mencapai panas yang cukup tinggi sebelum ditempelkan. Bila perlu bodi komponen dibungkus dengan kain basah sehingga panas dari kaki komponen tidak menjalar ke bodi komponen.

Setelah pematrian selesai semua, muka PCB bekas patrian dibersihkan dengan tinner untuk menghilangkan sisa-sisa pasta yang masih menempel di PCB. Pekerjaan pematrian kelihatannya memang mudah, akan tetapi agar hasilnya baik memerlukan latihan secara teratur. Karena patri komponen elektronik kecuali harus menempel erat, komponen-komponen harus terhubung secara elektris dengan baik.

4. Penyedot Timah

Gambar Penyedot timah

Dalam kegiatan patri mematri sering diperlukan penyedot timah untuk mencabut komponen-komponen yang harus diganti.

Kecuali dengan sedotan timah, menghilangkan patrian dapat dilakukan dengan dengan cara kapiler misalnya dengan kawat kasa halus atau dengan ujung kawat serabut.

5. Obeng

Gambar Macam-macam Obeng

Obeng adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengencangkan atau mengendorkan baut. Ada beberapa model obeng yang digunakan di seluruh dunia. Jenis yang sangat umum di Indonesia adalah model phillips (+) dan slotted (-). Jenis obeng lain yang digunakan di negara-negara lain antara lain Torx (bintang segi enam), Hex (segi enam), Robertson (kotak).

6. Bor

Gambar Bor Elektrik dan Bor Tangan

Bor digunakan untuk membuat lubang pada chasis atau PCB (Printed Circuit Board). Setiap bor mempunyai berbagai ukuran mata bor. Apabila kita ingin membuat lubang, kita harus memilih mata bor agar lubang yang kita buat sesuai dengan keinginan. Bor ada dua macam yaitu bor tangan dan bor listrik.

7. Tang

Tang dibedakan menjadi tiga (3) macam, yaitu:

1. Tang besar, digunakan untuk memutar atau memegang mur dari baut yang sedang kita keraskan. Tang ini dapat juga digunakan untuk membengkokkan plat logam yang tipis.

Gambar Tang Kombinasi

2. Tang pemotong digunakan untuk memotong atau mengupas kabel. Tang ini dapat juga digunakan sebagai pemotong kaki – kaki pada komponen elektronika yang terlalu panjang.

Gambar Tang Potong

3. Tang runcing digunakan untuk membengkokkan kaki – kaki  komponen yang akan kita pasang pada chasis atau PCB.

Gambar Tang Runcing

8. PCB (Printed Circuit Board)

Gambar Desain PCB dan Realisasinya

Papan sirkuit cetak (bahasa Inggris: printed circuit board atau PCB) adalah sebuah papan yang penuh dengan sirkuit dari logam yang menghubungkan komponen elektronik satu sama lain tanpa kabel. Papan sirkuit ini mendapatkan namanya karena diproduksi secara masal dengan cara pencetakan.

Gambar PCB Berlubang

Kronologi sejarah

1936 - Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.

1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio militer mereka.

1948 - Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat.

Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

9. Project Board/Bread Board/Wish Board

Gambar Project Board

Cara penggunaan papan rangkaian ini sangatlah sederhana dan praktis. Dengan menggunakan papan rangkaian ini kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung sehingga kesalahan-kesalahan fatal tidak terjadi.

Dengan menggunakan Project board (papan uji coba) kita dapat memasang komponen elektronika secara tidak permanen. Pada project board, untuk menghubungkan antar komponen tidak perlu di solder karena pada papan ini sistem hubungnya (interkoneksi) yang dapat menjepit komponen. Komponen atau kawat penghubung dengan mudah dapat dilepas dan di tancapkan kembali berulang kali.

Keistimewaan lainnya dari Project board dapat dipakai untuk menampung berbagai macam komponen elektronika yang berbeda, antara lain :

1. IC (intregated Circuit)

2. Transistor

3. Dioda, dan

4. Komponen lainnya.

Read More

IC (Integrated Circuit)

Gambar macam-macam transistor

IC (Integrated Circuit) sebenarnya adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi satu kemasan yang kecil. Beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan menjadi satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. Suatu IC yang kecil dapat memuat ratusan bahkan ribuan komponen.

Bentuk IC bisa bermacam-macam, ada yang berkaki 3 misalnya LM7805, ada yang seperti transistor dengan kaki banyak misalnya LM741.

Gambar IC kaki tunggal

Bentuk IC ada juga yang menyerupai sisir (single in line), bentuk lain adalah segi empat dengan kaki-kaki berada pada ke empat sisinya, akan tetapi kebanyakan IC berbentuk dual in line (DIL).

IC yang berbentuk bulat dan dual in line, kaki-kakinya diberi bernomor urut dengan urutan sesuai arah jarum jam, kaki nomor satu diberikan bertanda titik.

Gambar IC kaki ganda

Setiap IC ditandai dengan nomor tipe, nomor ini biasanya menunjukkan jenis IC, jadi bila nomornya sama maka IC tersebut sama fungsinya. Kode lain menunjukkan pabrik pembuatnya, misalnya operational amplifier type 741 dapat muncul dengan tanda LM741, MC741, RM741 SN72741 dan sebagainya.

Read More

Microphone dan Speaker

Microphone

Gambar Bagian-bagian Microphone

Berbagai jenis microphone dipakai pada transceiver, akan tetapi yang banyak dipakai adalah dynamic mic dan condensor mic atau electret condensor mic (ECM). Jenis microphone yang lain lagi adalah carbon mic dan crystal mic.

Speaker

Gambar jenis speaker dan bagian-bagian speaker

Speaker pada radio digunakan untuk mengubah getaran listrik yang berasal dari detector menjadi getaran suara. Dalam speaker terdapat magnet dan suatu kumparan yang dapat bergerak bebas. Kumparan tersebut dihubungkan dengan suatu membran audio. Bila kumparan dilalui oleh arus AC audio, akan bergerak-gerak dan menggetarkan membran audio.

Read More

Transformator (Trafo)

Gambar Transformator (Trafo)

Transformator (atau yang lebih dikenal dengan nama trafo) adalah suatu alat elektronik yang memindahkan energi dari satu sirkuit elektronik ke sirkuit lainnya melalui pasangan magnet. Trafo mempunyai dua bagian diantaranya yaitu bagian input (primer) dan bagian output (sekunder). Pada bagian primer atau pun bagian sekunder terdiri dari lilitan-lilitan tembaga.

Pada bagian primer, tegangan yang masuk disebut dengan tegangan primer (Vp) dengan lilitannya disebut dengan lilitan primer (Np), sedangkan pada bagian sekunder tegangan yang masuk disebut dengan tegangan sekunder (Vs) dengan lilitannya disebut dengan lilitan sekunder (Ns). Sehingga didapatkan hubungan bahwa:

Keterangan:

Vp   = Tegangan primer (volt)

Vs = Tegangan sekunder (volt)

Np   = Jumlah lilitan primer (lilitan)

Ns =  Jumlah lilitan sekunder (lilitan) 

Is = Arus Primer (Ampere)

Ip = Arus Sekunder (Ampere)

Jenis-jenis trafo :

 Trafo Step down digunakan untuk menurunkan tegangan

 Trafo step up digunakan untuk menaikkan tegangan

 Adaptor digunakan untuk mengubah arus AC (alternating current) menjadi DC (direct current)

 Trafo input

 Trafo output

 Trafo filter

 Dan lain-lain

Read More

Transistor

Merupakan  komponen  elektronika  yang  terdiri dari  tiga  lapisan  semikonduktor  sebagai  contoh  NPN dan PNP. Transistor mempunyai tiga kaki yang disebut dengan Emitor (E), Basis/base (B) dan Kolektor/collector (C).

Gambar Macam-macam transistor

Gambar Transistor PNP

Gambar Transistor NPN

Transistor dapat dipergunakan antara lain untuk:

1. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)

2. Sebagai penyearah

3. Sebagai mixer

4. Sebagai osilator

5. Sebagai switch

Transistor mempunyai 3 jenis diantaranya yaitu:

1. Uni Junction Transistor (UJT)

Gambar  Transistor NPN dan PNP

Uni Junction Transistor (UJT) adalah transistor yang mempunyai satu kaki emitor dan dua basis. Kegunaan transistor ini adalah terutama untuk switch elektronis. Ada dua jenis UJT ialah UJT kanal N dan UJT kanal P.

2. Field Effect Transistor (FET)

Field Effect Transistor (FET) adalah suatu jenis transistor khusus. Tidak seperti transistor biasa yang akan menghantar bila diberi arus di basis, transistor jenis FET akan menghantar bila diberikan tegangan (jadi bukan arus). Kaki-kakinya diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source (S).

Gambar Transistor FET

Beberapa kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagianbagian yang memang memerlukan. Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor.

Seperti halnya transistor, ada dua jenis FET yaitu kanal N dan kanal P. Kecuali itu terdapat beberapa macam FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET)

3. MOSFET

Gambar MOSFET

Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET) adalah suatu jenis FET yang mempunyai satu drain (saluran), satu source (sumber) dan satu atau dua gate (gerbang). MOSFET mempunyai input impedansi yang sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagian bagian yang benarbenar memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada receiver (penerima) untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.

Gambar simbol MOSFET

Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu diperhatiakan bahwa komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik, mengemasnya menggunakan kertas timah, pematriannya menggunakan jenis solder yang khusus untuk pematrian MOSFET. Seperti halnya pada FET, terdapat dua macam MOSFET ialah kanal P dan kanal N.

Klik Disini untuk memperbesar animasi

Read More

Kapasitor/Kondensator

Kondensator (Capasitor) adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan  yang disebut Farad. Ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Kondensator kini juga dikenal sebagai kapasitor, namun kata kapasitor masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali  Condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan  listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris  masih mengacu pada perkataan bahasa Italia Condensatore, seperti bahasa Perancis Condensateur, Indonesia  dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

Untuk lengkapnya silahkan buka alamat ini https://docs.google.com/document/d/1T19UohsGMex2z9Rxw-1CvnGXwjNxORIdYY5Nk_1cbfY/pub

Read More

Dioda

Dioda semikonduktor yang dipakai pada teknik elektronika pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC (bolak-balik) dan DC (searah). Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan menjadi satu, sehingga membentuk susunan seperti gambar dibawah ini :

Gambar Susunan dan Simbol Dioda

Sebagai contoh pemassangan dioda pada suatu rangkaian sebagai berikut:

Gambar Cara Pemasangan Dioda 1

Arus 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.

Tegangan yang melewati dioda dalam keadaan forward-bias akan turun sebesar 0,7V pada Silicon, 0,3V pada Germanium.

Gambar Cara Pemasangan Dioda 2

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 polaritasnya 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 terbaliknya pemasangan polaritas dari sumber tegangan.

Banyak jenis dan macam dari dioda salah satunya yaitu LED (Light Emitting Diode) atau lebih dikenal dengan dioda pemancar cahaya. Light Emmiting Diode atau lebih dikenal dengan sebutan LED adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik.

Gambar LED

LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), harddisk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronika lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan.

Read More

Resistor (Hambatan)

Resistor berasal dari bahasa Belanda werstand, yang berarti tahanan atau hambatan. Resistor berati suatu komponen elektronika yang memberikan hambatan terhatap muatan listrik. Resistor disimbulkan dengan huruf  R dan mempunyai satuan Ohm, resistor ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang ahli fisika yang bernama George Ohm dari bangsa Jerman.

Resistor mempunyai kemampuan untuk membatasi arus atau tegangan disebut resistansi, dimana resistansi dinyatakan dengan satuan Ohm. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm :

Dimana:

V  =Beda Potensial (Volt)

I   =Arus (Ampere)

R  =Resistansi (Ohm)

Ohm (simbol : Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm).

Satuan yang digunakan prefix :

1. Ohm = Ω

2. Kilo Ohm = KΩ = 1000 Ω

3. Mega Ohm = MΩ = 1000000 Ω

Kode Warna Pada Resistor

Pada resistor mempunyai 4 gelang atau mempunyai 5 gelang warna. gelang-gelang tersebut mempunyai kode-kode warna yang mewakili besarnya ambatan yang ada pada resistor tersebut.

Tabel Kode Warna Resistor

Tabel diatas untuk membaca nilai resistor yang mempunyai 4 gelang dan 5 gelang sedikit berbeda, akan tetapi pada dasarnya sama.

Cara membaca kode warna resistor 4 gelang

Menghitung nilai resistor pada 4 gelang ini pada gelang pertama mewakili angka depan, gelang kedua mewakili angka selanjutnya, gelang ketiga mewakili nilai pengali, dan gelang keempat merupakan nilai toleransinya. untuk lebih jelasnya kita membaca nilai resistor pada resistor dibawah ini :

Gambar 4 gelang warna resistor

Apabila kita menjumpai resistor yang mempunyai 4 gelang dengan warna diatas, maka kita dapat membaca nilai hambatan pada resistor tersebut adalah :

• Gelang 1 berwarna merah ini bernilai 2

• Gelang 2 berwarna hijau ini bernilai 5

• Gelang 3 berwarna oranye ini bernilai 3, jadi faktor pengali 10 pangkat 3 = 1000

• Gelang 4 berwarna emas toleransi 5 persen

• Jadi nilai resistor diatas adalah : 25 x 1000 = 25000 Ω atau 25 KΩ dengan toleransi 5 %.
Simulasi membaca nilai resistor 4 gelang klik disini untuk memperbesar

Cara membaca kode warna resistor 5 gelang

Menghitung nilai resistor pada 5 gelang ini pada gelang pertama mewakili angka depan, gelang kedua mewakili angka selanjutnya, gelang ketiga mewakili angka ketiga gelang keempat mewakili nilai pengali, dan gelang kelima merupakan nilai toleransinya. untuk lebih jelasnya kita membaca nilai resistor pada resistor dibawah ini:

Gambar 5 Gelang Warna Resistor

Apabila kita menjumpai resistor yang mempunyai 5 gelang dengan warna diatas, maka kita dapat membaca nilai hambatan pada resistor tersebut adalah :

• Gelang 1 berwarna kuning ini bernilai 4

• Gelang 2 berwarna biru ini bernilai 6

• Gelang 3 berwarna hitam ini bernilai 0

• Gelang 4 berwarna oranye ini bernilai 3, jadi faktor pengali 10 pangkat 3 = 1000

• Gelang 5 berwarna coklat toleransi 1 persen

• Jadi nilai resistor diatas adalah : 460 x 1000 = 460000 Ω atau 460 KΩ dengan toleransi 1 %.

Simulasi membaca nilai resistor 5 gelang, klik disini untuk memperbesar

Read More

Daya/Power Listrik

Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik).

Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik. Pada rangkaian arus DC, daya listrik sesaat dihitung menggunakan Hukum Joule, sesuai fisikawan dari Britania yang bernama James Joule, yang pertama kali menunjukkan bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan sebaliknya.

P=V.I

Keterangan :

P adalah daya (watt atau W)

I adalah arus (ampere atau A)

V adalah perbedaan potensial (volt atau V)

Hukum  Joule  dapat  digabungkan  dengan  hukum  Ohm  untuk  menghasilkan  dua persamaan tambahan :

Keterangan : R adalah hambatan listrik (Ohm atau Ω)

Read More

Muatan Listrik

Muatan listrik adalah pengukuran muatan dasar yang dimiliki suatu benda. Satuan dari muatan listrik adalah Coulomb, yang merupakan 6.24 x 10^(18) muatan dasar. Muatan listrik adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan muatan listrik dasar. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan). Seperti yang telah dibahas diatas bahwa ahli fisika berkebangasaan Jerman yang bernama George Simon Ohm, telah berhasil menemukan hubungan antara besar beda potensial dengan besarnya kuat arus yang mengalir. Pernyataan Ohm yang dikenal dengan nama hukum Ohm. Hukum Ohm berbunyi, “Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu jika suhu penghantar tetap”.

Dari pernyataan Ohm diatas dapat dirumuskan bahwa,

V=I.R

Keterangan :

V  = Beda Potensial (volt)

I   = Kuat arus (ampere)

R  = Hambatan (Ohm)

Hukum Kirchoff

Pada rangkaian listrik kita dapat menggabungkan beberapa rangkaian sederhana yang disebut dengan   rangkaian majemuk.  Rangkaian majemuk mengikuti  hukum  Kirchhof diantaranya yaitu :

1. Hukum Kirchoff I

”Jumlah  arus  yang  menuju  (masuk)  titik  percabangan  sama dengan  arus  yang meninggalkan (keluar) dari titik percabangan”.

Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut,

iMasuk = ikeluar

Aliran Arus

Sebagai contoh perhatikan Gambar diatas

Kita bisa lihat bahwa arus yang berwarna hijau, aliran arusnya menuju  (masuk)  titik  percabangan  dan  arus berwarna biru meninggalkan (keluar) dari titik percabangan.

Maka dapat kita hitung bahwa 

iMasuk = ikeluar

I1  + I2  + I3  = I4  + I5+ I6

    2. Hukum Kirchoff II

“Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol". Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Read More

Arus Listrik

Arus Listrik

Jika elektron bergerak, lepas bebas dari pengaruh inti atom, serta terdapat suatu aliran (net flow), aliran ini dikenal sebagai arus listrik. Ini dapat dibayangkan sebagai serombongan domba yang bergerak bersama-sama ke utara namun tanpa diikuti oleh penggembalanya. Muatan listrik dapat diukur secara langsung menggunakan elektrometer. Arus listrik dapat diukur secara langsung menggunakan galvanometer. Apa yang dikenal dengan listrik statis bukanlah aliran elektron sama sekali. Ini lebih tepat disebut sebagai sebuah muatan statik, mengacu pada sebuah benda yang memiliki lebih banyak atau lebih sedikit elektron daripada yang dibutuhkan untuk mengimbangi muatan positif sang inti. Jika terdapat kelebihan elektron, maka benda tadi dikatakan sebagai bermuatan negatif. Jika terdapat kekurangan elektron dibanding proton, benda tersebut dikatakan bermuatan positif. Jika jumlah elektron dan proton adalah sama, benda tersebut dikatakan netral. Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya. Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A).

Arus listrik AC dan DC

Arus searah (bahasa Inggris direct current atau DC) adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai (termasuk aki dan elemen volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semikonduktor, isolator, dan ruang hampa udara.

Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung positif sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang tampak mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Penyaluran tenaga listrik komersil yang pertama yang dibuat oleh Thomas Edison di akhir abad ke-19 menggunakan listrik arus searah. Karena listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, di zaman sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus bolak-balik.

Gambar Arus DC (Direct Current)

Arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

Gambar Arus AC (Alternating Current)

Read More

Konduktor, Isolator dan Semikonduktor

Konduktor

Konduktor adalah bahan yang di dalamnya banyak terdapat elektron bebas mudah untuk bergerak. Tarikan antara elektron yang berada dalam edaran paling luar dan intinya adalah sangat kecil, hingga dalam suhu normal pun ada satu atau lebih elektron yang terlepas dari atomnya. Elektron bebas ini bergerak-gerak secara acak dalam ruang di celah atom-atom. Gerakan elektron-elektron ini dinamakan bauran (difusi). Bahan ini mempunyai daya hantar listrik (Electrical Conductivity) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Perhatikan fungsi kabel, kumparan/lilitan pada alat listrik yang anda jumpai. Juga pada saluran transmisi/distribusi. Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium. Contoh penghantar: besi, tembaga, aluminium, perak, dan logam lainnya.

Isolator

Isolator merupakan bahan yang befungsi untuk menyekat (misalnya antara 2 penghantar), agar tidak terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Jadi bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi. Pada isolator semua elektron terikat pada atomnya dan tidak ada elektron yang bebas. Jenis bahan seperti ini digolongkan sebagai penyekat atau bukan penghantar (isolator). Bahan penyekat yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah plastik, karet, dan sebagainya.

Semikonduktor

Semikonduktor merupakan suatu benda yang dapat bersifat konduktor (penghantar) atau isolator (penyekat/tidak dapat menghantarkan) pada temperatur tertentu. Konduktor juga bisa diartikan sebagai bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibanding bahan konduktor, tetapi lebih besar dibanding bahan isolator. Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, Ge dan Si adalah bahan pelikan dan merupakan isolator. Di pabrik bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor tipe P (bahan yang kekurangan elektron/mempunyai sifat positif). Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor tipe N (bahan yang kelebihan elektron, sehingga bersifat negative). Ge mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Si, sedangkan Si lebih tahan panas dibanding Ge.

Read More

Struktur Atom

Struktur Atom :

1. Atom
2. Inti Atom

Atom adalah satuan yang amat kecil dalam setiap bahan yang ada di sekitar kita. Atom terdiri atas tiga jenis partikel subatom:

1. Elektron, yang memiliki muatan negatif
2. Proton, yang memiliki muatan positif
3. Netron, yang tidak bermuatan.

Setiap unsur adalah unik yang dibedakan oleh jumlah proton yang terdapat dalam atom dari unsur tersebut. Setiap atom memiliki jumlah elektron yang sama dengan jumlah proton; bila ada perbedaan atom tersebut disebut ion.

Gambar 2.2 Model Atom

Banyak unsur lain yang diciptakan manusia, namun mereka biasanya tidak stabil dan dengan spontan berubah menjadi unsur kimia natural yang stabil melalui proses radioaktifitas.

Meskipun hanya terdapat 91 unsur di alam, tetapi atom-atom tersebut dapat terjadi ikatan satu sama lain menjadi molekul dan jenis senyawa kimia lainnya. Molekul terbentuk dari banyak atom. Molekul air merupakan kombinasi dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen.

Inti Atom
Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan berupa elemen apakah atom itu.
Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.
Proton dan netron memiliki massa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua massa tersebut disebut nomor massa, dan beratnya hampir sama dengan. Massa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada massa atom.
Jumlah proton dan netron menentukan tipe dari nukleus atau inti atom. Proton dan neutron hampir memiliki massa yang sama, dan kombinasi jumlah, jumlah massa, rata-rata sama dengan massa atomik sebuah atom. Kombinasi massa dari elektron sangat kecil secara perbandingan terhadap massa nukleus, di karenakan berat dari proton dan neutron hampir 2000 kali massa elektron.

Neutron atau netron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 1.6749 × 10^(-27) Kg, sedikit lebih berat dari proton. Inti atom dari kebanyakan atom terdiri dari proton dan netron.

Perbedaan utama dari netron dengan partikel subatomik lainya adalah mereka tidak bermuatan. Sifat netron ini membuat penemuannya lebih terbelakang dan sangat menembus, membuatnya sulit diamati secara langsung dan membuatnya sangat penting sebagai agen dalam perubahan nuklir.

Proton
Dalam fisika, proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif sebesar 1.6 × 10^(-19) Coulomb dan massa 1.6726231 × 10^(-27) Kg, atau sekitar 1800 kali massa sebuah elektron.
Suatu atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan netron yang berada di bagian inti (tengah) atom, dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti tersebut. Dalam atom bermuatan netral, banyaknya proton akan sama dengan jumlah elektronnya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menentukan sifat kimia suatu atom. Inti atom sering dikenal juga dengan istilah nuklei, nukleus, atau nukleon (bhs Inggris: nucleon), dan reaksi yang terjadi atau berkaitan dengan inti atom ini disebut reaksi nuklir.

Elektron
Elektron adalah partikel subatomik. Memiliki muatan listrik negatif sebesar 1.6 ×10^(-19)  Coulomb, dan massanya 9.10 × 10^(-31) Kg.
Elektron umumnya ditulis sebagai e-. Elektron memiliki partikel lawan yang dikenal sebagai positron, yang identik dengan dirinya namun bermuatan positif.
Atom tersusun dari inti berupa proton dan neutron serta elektron-elektron yang mengelilingi inti tadi. Elektron sangat ringan jika dibandingkan dengan proton dan neutron. Sebutir proton sekitar 1800 kali lebih berat daripada elektron.
Elektron pertama kali ditemukan oleh J.J. Thomson di Laboratorium Cavendish, Universitas Cambridge, pada tahun 1897, pada saat beliau sedang mempelajari sinar katoda.

Read More