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