87
1.1 Teori atom dan molekul. Operasi komponen elektronika benda padat seperti dioda, LED, Transistor Bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaian terpadu lainnya didasarkan atas sifat- sifat semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator. Sifat-sifat kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnit, tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitive. Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifat kimia dan fisika yang sama adalah atom. Suatu atom terdiri atas tiga partikel dasar, yaitu: neutron, proton, dan elektron. Dalam struktur atom, proton dan neutron membentuk inti atom yang bermuatan positip, sedangkan elektron-elektron yang bermuatan negatip mengelilingi inti. Elektron-elektron ini tersusun berlapis-lapis. Struktur atom dengan model Bohr dari bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah silikon dan germanium. Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 atom silikon mempunyai elektron yang mengorbit (mengelilingi inti) sebanyak 14 dan atom germanium mempunyai 32 elektron. Pada atom yang seimbang (netral) jumlah elektron dalam orbit sama dengan jumlah proton dalam inti. Muatan 6

buku elektronika dasar.doc

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: buku elektronika dasar.doc

11 Teori atom dan molekul

Operasi komponen elektronika benda padat seperti dioda LED Transistor

Bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaian terpadu lainnya didasarkan atas

sifat-sifat semikonduktor Semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat

kelistrikannya terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator Sifat-sifat

kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh

temperatur cahaya atau medan magnit tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut

sangat sensitive

Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifat kimia dan fisika

yang sama adalah atom Suatu atom terdiri atas tiga partikel dasar yaitu neutron

proton dan elektron Dalam struktur atom proton dan neutron membentuk inti atom

yang bermuatan positip sedangkan elektron-elektron yang bermuatan negatip

mengelilingi inti Elektron-elektron ini tersusun berlapis-lapis Struktur atom

dengan model Bohr dari bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan

adalah silikon dan germanium

Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 atom silikon mempunyai elektron yang

mengorbit (mengelilingi inti) sebanyak 14 dan atom germanium mempunyai 32

elektron Pada atom yang seimbang (netral) jumlah elektron dalam orbit sama

dengan jumlah proton dalam inti Muatan listrik sebuah elektron adalah -1602-19 C

dan muatan sebuah proton adalah +1602-19 C

Elektron yang menempati lapisan terluar disebut sebagai elektron valensi

Atom silikon dan germanium masing mempunyai empat elektron valensi Oleh

karena itu baik atom silikon maupun atom germanium disebut juga dengan atom

tetra-valent (bervalensi empat) Empat elektron valensi tersebut terikat dalam

struktur kisi-kisi sehingga setiap elektron valensi akan membentuk ikatan

6

kovalen dengan elektron valensi dari atom-atom yang bersebelahan Struktur kisi-kisi

kristal silikon murni dapat digambarkan secara dua dimensi pada Gambar 2 guna

memudahkan pembahasan

Meskipun terikat dengan kuat dalam struktur kristal namun bisa saja elektron

valensi tersebut keluar dari ikatan kovalen menuju daerah konduksi apabila diberikan

energi panas Bila energi panas tersebut cukup kuat untuk memisahkan elektron dari

ikatan kovalen maka elektron tersebut menjadi bebas atau disebut dengan elektron

bebas Pada suhu ruang terdapat kurang lebih 15 x 1010 elektron bebas dalam 1

cm3 bahan silikon murni (intrinsik) dan 25 x 1013 elektron bebas pada germanium

Semakin besar energi panas yang diberikan

semakin banyak jumlah elektron bebas yang keluar dari ikatan kovalen dengan kata

lain konduktivitas bahan meningkat

Semi Konduktor Tipe-N

Apabila bahan semikonduktor intrinsik (murni) diberi (didoping) dengan bahan

bervalensi lain maka diperoleh semikonduktor ekstrinsik Pada bahan

semikonduktor intrinsik jumlah elektron bebas dan holenya adalah sama

Konduktivitas semikonduktor intrinsik sangat rendah karena terbatasnya jumlah

pembawa muatan yakni hole maupun elektron bebas tersebut

7

Jika bahan silikon didoping dengan bahan ketidak murnian (impuritas)

bervalensi lima (penta-valens) maka diperoleh semikonduktor tipe n Bahan dopan

yang bervalensi lima ini misalnya antimoni arsenik dan pospor Struktur kisi-kisi

kristal bahan silikon type n dapat dilihat pada Gambar 3

Karena atom antimoni (Sb) bervalensi lima maka empat elektron valensi

mendapatkan pasangan ikatan kovalen dengan atom silikon sedangkan elektron

valensi yang kelima tidak mendapatkan pasangan Oleh karena itu ikatan elektron

kelima ini dengan inti menjadi lemah dan mudah menjadi elektron bebas Karena

setiap atom depan ini menyumbang sebuah elektron maka atom yang bervalensi

lima disebut dengan atom donor Dan electron ldquobebasrdquo sumbangan dari atom dopan

inipun dapat dikontrol jumlahnya atau konsentrasinya

Meskipun bahan silikon type n ini mengandung elektron bebas (pembawa

mayoritas) cukup banyak namun secara keseluruhan kristal ini tetap netral karena

jumlah muatan positip pada inti atom masih sama dengan jumlah keseluruhan

elektronnya Pada bahan type n disamping jumlah elektron bebasnya (pembawa

mayoritas) meningkat ternyata jumlah holenya (pembawa minoritas) menurun

Hal ini disebabkan karena dengan bertambahnya jumlah elektron bebas maka

kecepatan hole dan elektron ber-rekombinasi (bergabungnya kembali elektron

dengan hole) semakin meningkat Sehingga jumlah holenya menurun

Bahan semikonduktor tipe n dapat dilukiskan seperti pada Gambar 5 Karena

atom-atom donor telah ditinggalkan oleh elektron valensinya (yakni menjadi

elektron bebas) maka menjadi ion yang bermuatan positip Sehingga digambarkan

8

dengan tanda positip Sedangkan elektron bebasnya menjadi pembawa mayoritas

Dan pembawa minoritasnya berupa hole

Semi Konduktor Tipe-P

Apabila bahan semikonduktor murni (intrinsik) didoping dengan bahan

impuritas (ketidak-murnian) bervalensi tiga maka akan diperoleh semikonduktor

type p Bahan dopan yang bervalensi tiga tersebut misalnya boron galium dan

indium Struktur kisi-kisi kristal semikonduktor (silikon) type p adalah seperti

Gambar 6

Karena atom dopan mempunyai tiga elektron valensi dalam Gambar 6

adalah atom Boron (B) maka hanya tiga ikatan kovalen yang bisa dipenuhi

Sedangkan tempat yang seharusnya membentuk ikatan kovalen keempat menjadi

kosong (membentuk hole) dan bisa ditempati oleh elektron valensi lain Dengan

demikian sebuah atom bervalensi tiga akan menyumbangkan sebuah hole Atom

bervalensi tiga (trivalent) disebut juga atom akseptor karena atom ini siap untuk

menerima elektron

Seperti halnya pada semikonduktor type n secara keseluruhan kristal

semikonduktor type n ini adalah netral Karena jumlah hole dan elektronnya sama

Pada bahan type p hole merupakan pembawa muatan mayoritas Karena dengan

penambahan atom dopan akan meningkatkan jumlah hole sebagai pembawa muatan

Sedangkan pembawa minoritasnya adalah elektron

9

Bahan semikonduktor type p dapat dilukiskan seperti pada Gambar 8 Karena

atom-atom akseptor telah menerima elektron maka menjadi ion yang bermuatan

negatip Sehingga digambarkan dengan tanda negatip Pembawa mayoritas

berupa hole dan pembawa minoritasnya berupa elektron

12 Teori Dasar Listrik

Pada umumnya listrik listrik memiliki muatan listrik Muatan listrik tersebut

bersifat tolak menolak untuk listrik yang tak sejenis dan bersifta tarik menarik untuk

listrik yang sejenis Media yang dapat dialiliri muatan lisstrik terbagi atas dua bentuk

diantaranya konduktor yakni media yang dapat dialiri aliran listrik dan isolator yakni

media yang tidak dapat dialiri muatan listrik Muatan listrik memiliki dua jenis muatan

diantaranya muatan positif (+) yakni muatan yang kekurangan electron dan muatan

negative yakni muatan yang kelebihan electron Sedangkan muatan yang memiliki

muatan positif dan negative sama banyak dinamakan muatan yang bersifat netral

10

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 2: buku elektronika dasar.doc

kovalen dengan elektron valensi dari atom-atom yang bersebelahan Struktur kisi-kisi

kristal silikon murni dapat digambarkan secara dua dimensi pada Gambar 2 guna

memudahkan pembahasan

Meskipun terikat dengan kuat dalam struktur kristal namun bisa saja elektron

valensi tersebut keluar dari ikatan kovalen menuju daerah konduksi apabila diberikan

energi panas Bila energi panas tersebut cukup kuat untuk memisahkan elektron dari

ikatan kovalen maka elektron tersebut menjadi bebas atau disebut dengan elektron

bebas Pada suhu ruang terdapat kurang lebih 15 x 1010 elektron bebas dalam 1

cm3 bahan silikon murni (intrinsik) dan 25 x 1013 elektron bebas pada germanium

Semakin besar energi panas yang diberikan

semakin banyak jumlah elektron bebas yang keluar dari ikatan kovalen dengan kata

lain konduktivitas bahan meningkat

Semi Konduktor Tipe-N

Apabila bahan semikonduktor intrinsik (murni) diberi (didoping) dengan bahan

bervalensi lain maka diperoleh semikonduktor ekstrinsik Pada bahan

semikonduktor intrinsik jumlah elektron bebas dan holenya adalah sama

Konduktivitas semikonduktor intrinsik sangat rendah karena terbatasnya jumlah

pembawa muatan yakni hole maupun elektron bebas tersebut

7

Jika bahan silikon didoping dengan bahan ketidak murnian (impuritas)

bervalensi lima (penta-valens) maka diperoleh semikonduktor tipe n Bahan dopan

yang bervalensi lima ini misalnya antimoni arsenik dan pospor Struktur kisi-kisi

kristal bahan silikon type n dapat dilihat pada Gambar 3

Karena atom antimoni (Sb) bervalensi lima maka empat elektron valensi

mendapatkan pasangan ikatan kovalen dengan atom silikon sedangkan elektron

valensi yang kelima tidak mendapatkan pasangan Oleh karena itu ikatan elektron

kelima ini dengan inti menjadi lemah dan mudah menjadi elektron bebas Karena

setiap atom depan ini menyumbang sebuah elektron maka atom yang bervalensi

lima disebut dengan atom donor Dan electron ldquobebasrdquo sumbangan dari atom dopan

inipun dapat dikontrol jumlahnya atau konsentrasinya

Meskipun bahan silikon type n ini mengandung elektron bebas (pembawa

mayoritas) cukup banyak namun secara keseluruhan kristal ini tetap netral karena

jumlah muatan positip pada inti atom masih sama dengan jumlah keseluruhan

elektronnya Pada bahan type n disamping jumlah elektron bebasnya (pembawa

mayoritas) meningkat ternyata jumlah holenya (pembawa minoritas) menurun

Hal ini disebabkan karena dengan bertambahnya jumlah elektron bebas maka

kecepatan hole dan elektron ber-rekombinasi (bergabungnya kembali elektron

dengan hole) semakin meningkat Sehingga jumlah holenya menurun

Bahan semikonduktor tipe n dapat dilukiskan seperti pada Gambar 5 Karena

atom-atom donor telah ditinggalkan oleh elektron valensinya (yakni menjadi

elektron bebas) maka menjadi ion yang bermuatan positip Sehingga digambarkan

8

dengan tanda positip Sedangkan elektron bebasnya menjadi pembawa mayoritas

Dan pembawa minoritasnya berupa hole

Semi Konduktor Tipe-P

Apabila bahan semikonduktor murni (intrinsik) didoping dengan bahan

impuritas (ketidak-murnian) bervalensi tiga maka akan diperoleh semikonduktor

type p Bahan dopan yang bervalensi tiga tersebut misalnya boron galium dan

indium Struktur kisi-kisi kristal semikonduktor (silikon) type p adalah seperti

Gambar 6

Karena atom dopan mempunyai tiga elektron valensi dalam Gambar 6

adalah atom Boron (B) maka hanya tiga ikatan kovalen yang bisa dipenuhi

Sedangkan tempat yang seharusnya membentuk ikatan kovalen keempat menjadi

kosong (membentuk hole) dan bisa ditempati oleh elektron valensi lain Dengan

demikian sebuah atom bervalensi tiga akan menyumbangkan sebuah hole Atom

bervalensi tiga (trivalent) disebut juga atom akseptor karena atom ini siap untuk

menerima elektron

Seperti halnya pada semikonduktor type n secara keseluruhan kristal

semikonduktor type n ini adalah netral Karena jumlah hole dan elektronnya sama

Pada bahan type p hole merupakan pembawa muatan mayoritas Karena dengan

penambahan atom dopan akan meningkatkan jumlah hole sebagai pembawa muatan

Sedangkan pembawa minoritasnya adalah elektron

9

Bahan semikonduktor type p dapat dilukiskan seperti pada Gambar 8 Karena

atom-atom akseptor telah menerima elektron maka menjadi ion yang bermuatan

negatip Sehingga digambarkan dengan tanda negatip Pembawa mayoritas

berupa hole dan pembawa minoritasnya berupa elektron

12 Teori Dasar Listrik

Pada umumnya listrik listrik memiliki muatan listrik Muatan listrik tersebut

bersifat tolak menolak untuk listrik yang tak sejenis dan bersifta tarik menarik untuk

listrik yang sejenis Media yang dapat dialiliri muatan lisstrik terbagi atas dua bentuk

diantaranya konduktor yakni media yang dapat dialiri aliran listrik dan isolator yakni

media yang tidak dapat dialiri muatan listrik Muatan listrik memiliki dua jenis muatan

diantaranya muatan positif (+) yakni muatan yang kekurangan electron dan muatan

negative yakni muatan yang kelebihan electron Sedangkan muatan yang memiliki

muatan positif dan negative sama banyak dinamakan muatan yang bersifat netral

10

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 3: buku elektronika dasar.doc

Jika bahan silikon didoping dengan bahan ketidak murnian (impuritas)

bervalensi lima (penta-valens) maka diperoleh semikonduktor tipe n Bahan dopan

yang bervalensi lima ini misalnya antimoni arsenik dan pospor Struktur kisi-kisi

kristal bahan silikon type n dapat dilihat pada Gambar 3

Karena atom antimoni (Sb) bervalensi lima maka empat elektron valensi

mendapatkan pasangan ikatan kovalen dengan atom silikon sedangkan elektron

valensi yang kelima tidak mendapatkan pasangan Oleh karena itu ikatan elektron

kelima ini dengan inti menjadi lemah dan mudah menjadi elektron bebas Karena

setiap atom depan ini menyumbang sebuah elektron maka atom yang bervalensi

lima disebut dengan atom donor Dan electron ldquobebasrdquo sumbangan dari atom dopan

inipun dapat dikontrol jumlahnya atau konsentrasinya

Meskipun bahan silikon type n ini mengandung elektron bebas (pembawa

mayoritas) cukup banyak namun secara keseluruhan kristal ini tetap netral karena

jumlah muatan positip pada inti atom masih sama dengan jumlah keseluruhan

elektronnya Pada bahan type n disamping jumlah elektron bebasnya (pembawa

mayoritas) meningkat ternyata jumlah holenya (pembawa minoritas) menurun

Hal ini disebabkan karena dengan bertambahnya jumlah elektron bebas maka

kecepatan hole dan elektron ber-rekombinasi (bergabungnya kembali elektron

dengan hole) semakin meningkat Sehingga jumlah holenya menurun

Bahan semikonduktor tipe n dapat dilukiskan seperti pada Gambar 5 Karena

atom-atom donor telah ditinggalkan oleh elektron valensinya (yakni menjadi

elektron bebas) maka menjadi ion yang bermuatan positip Sehingga digambarkan

8

dengan tanda positip Sedangkan elektron bebasnya menjadi pembawa mayoritas

Dan pembawa minoritasnya berupa hole

Semi Konduktor Tipe-P

Apabila bahan semikonduktor murni (intrinsik) didoping dengan bahan

impuritas (ketidak-murnian) bervalensi tiga maka akan diperoleh semikonduktor

type p Bahan dopan yang bervalensi tiga tersebut misalnya boron galium dan

indium Struktur kisi-kisi kristal semikonduktor (silikon) type p adalah seperti

Gambar 6

Karena atom dopan mempunyai tiga elektron valensi dalam Gambar 6

adalah atom Boron (B) maka hanya tiga ikatan kovalen yang bisa dipenuhi

Sedangkan tempat yang seharusnya membentuk ikatan kovalen keempat menjadi

kosong (membentuk hole) dan bisa ditempati oleh elektron valensi lain Dengan

demikian sebuah atom bervalensi tiga akan menyumbangkan sebuah hole Atom

bervalensi tiga (trivalent) disebut juga atom akseptor karena atom ini siap untuk

menerima elektron

Seperti halnya pada semikonduktor type n secara keseluruhan kristal

semikonduktor type n ini adalah netral Karena jumlah hole dan elektronnya sama

Pada bahan type p hole merupakan pembawa muatan mayoritas Karena dengan

penambahan atom dopan akan meningkatkan jumlah hole sebagai pembawa muatan

Sedangkan pembawa minoritasnya adalah elektron

9

Bahan semikonduktor type p dapat dilukiskan seperti pada Gambar 8 Karena

atom-atom akseptor telah menerima elektron maka menjadi ion yang bermuatan

negatip Sehingga digambarkan dengan tanda negatip Pembawa mayoritas

berupa hole dan pembawa minoritasnya berupa elektron

12 Teori Dasar Listrik

Pada umumnya listrik listrik memiliki muatan listrik Muatan listrik tersebut

bersifat tolak menolak untuk listrik yang tak sejenis dan bersifta tarik menarik untuk

listrik yang sejenis Media yang dapat dialiliri muatan lisstrik terbagi atas dua bentuk

diantaranya konduktor yakni media yang dapat dialiri aliran listrik dan isolator yakni

media yang tidak dapat dialiri muatan listrik Muatan listrik memiliki dua jenis muatan

diantaranya muatan positif (+) yakni muatan yang kekurangan electron dan muatan

negative yakni muatan yang kelebihan electron Sedangkan muatan yang memiliki

muatan positif dan negative sama banyak dinamakan muatan yang bersifat netral

10

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 4: buku elektronika dasar.doc

dengan tanda positip Sedangkan elektron bebasnya menjadi pembawa mayoritas

Dan pembawa minoritasnya berupa hole

Semi Konduktor Tipe-P

Apabila bahan semikonduktor murni (intrinsik) didoping dengan bahan

impuritas (ketidak-murnian) bervalensi tiga maka akan diperoleh semikonduktor

type p Bahan dopan yang bervalensi tiga tersebut misalnya boron galium dan

indium Struktur kisi-kisi kristal semikonduktor (silikon) type p adalah seperti

Gambar 6

Karena atom dopan mempunyai tiga elektron valensi dalam Gambar 6

adalah atom Boron (B) maka hanya tiga ikatan kovalen yang bisa dipenuhi

Sedangkan tempat yang seharusnya membentuk ikatan kovalen keempat menjadi

kosong (membentuk hole) dan bisa ditempati oleh elektron valensi lain Dengan

demikian sebuah atom bervalensi tiga akan menyumbangkan sebuah hole Atom

bervalensi tiga (trivalent) disebut juga atom akseptor karena atom ini siap untuk

menerima elektron

Seperti halnya pada semikonduktor type n secara keseluruhan kristal

semikonduktor type n ini adalah netral Karena jumlah hole dan elektronnya sama

Pada bahan type p hole merupakan pembawa muatan mayoritas Karena dengan

penambahan atom dopan akan meningkatkan jumlah hole sebagai pembawa muatan

Sedangkan pembawa minoritasnya adalah elektron

9

Bahan semikonduktor type p dapat dilukiskan seperti pada Gambar 8 Karena

atom-atom akseptor telah menerima elektron maka menjadi ion yang bermuatan

negatip Sehingga digambarkan dengan tanda negatip Pembawa mayoritas

berupa hole dan pembawa minoritasnya berupa elektron

12 Teori Dasar Listrik

Pada umumnya listrik listrik memiliki muatan listrik Muatan listrik tersebut

bersifat tolak menolak untuk listrik yang tak sejenis dan bersifta tarik menarik untuk

listrik yang sejenis Media yang dapat dialiliri muatan lisstrik terbagi atas dua bentuk

diantaranya konduktor yakni media yang dapat dialiri aliran listrik dan isolator yakni

media yang tidak dapat dialiri muatan listrik Muatan listrik memiliki dua jenis muatan

diantaranya muatan positif (+) yakni muatan yang kekurangan electron dan muatan

negative yakni muatan yang kelebihan electron Sedangkan muatan yang memiliki

muatan positif dan negative sama banyak dinamakan muatan yang bersifat netral

10

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 5: buku elektronika dasar.doc

Bahan semikonduktor type p dapat dilukiskan seperti pada Gambar 8 Karena

atom-atom akseptor telah menerima elektron maka menjadi ion yang bermuatan

negatip Sehingga digambarkan dengan tanda negatip Pembawa mayoritas

berupa hole dan pembawa minoritasnya berupa elektron

12 Teori Dasar Listrik

Pada umumnya listrik listrik memiliki muatan listrik Muatan listrik tersebut

bersifat tolak menolak untuk listrik yang tak sejenis dan bersifta tarik menarik untuk

listrik yang sejenis Media yang dapat dialiliri muatan lisstrik terbagi atas dua bentuk

diantaranya konduktor yakni media yang dapat dialiri aliran listrik dan isolator yakni

media yang tidak dapat dialiri muatan listrik Muatan listrik memiliki dua jenis muatan

diantaranya muatan positif (+) yakni muatan yang kekurangan electron dan muatan

negative yakni muatan yang kelebihan electron Sedangkan muatan yang memiliki

muatan positif dan negative sama banyak dinamakan muatan yang bersifat netral

10

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 6: buku elektronika dasar.doc

Menurut Chaeles Coulomb (1785) dengan menggunakan neraca punter

disimpulkan bahwa gaya tarik ataupun gaya tolak antara 2 benda yang bermuatan

sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

antara kedua muatan tersebut Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb

Dimana secara matematis dapat dinyatakan sbb

F = k q1 q2 atau F = 1 q1 q2

r2 4πε0 r2

Dimana F = gaya Coulomb dengan satuan Newton (N)

q = muatan listrik masing-masing partikel (C)

k = tetapan Coulomb (9109 Nm2c-2)

ε0 = permitivitas ruang hampa (885 10-12 C2N-1m-2)

r = jarak antara kedua muatan (m)

Apabila dalam sebuah tempat atau bidang terdapat beberapa muatan listrik maka

akan terdapat banyak gaya Coulomb F1 dan F2 Maka dapat diturunkan persamaan sbb

FB = F1 + F2

FB = radicF12+F22+F1F2 Cos θ

Dimana θ = sudut antara F1 dan F2

Didalam jalannya muatan listrik juga terdapat adanya medan listrik yakni ruang

atau daerah disekitar muatan listrik yang dapat mempengaruhi muatan listrik yang

berada di daerah itu Arah medan di suatu titik dalam medan listrik selalu menjauhi

pusat medan listrik yang bermuatan positif dan selalu mendekati pusat medan listrik

yang bermuatan negative Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan sbb

E = k q atau E = 1 q

r2 4πε0 r2

Dimana E Kuat medan listrik (NC)

Apabila dalam medan listrik terdapat beberapa muatan maka

Untuk medan listrik yang segaris maka besarnya medan listrik dapat dinyatakan

dalam persamaan sbb

E = k q1 + q2

r12 r2

2

Untuk medan listrik yang tak segaris maka besarnya medan listrik dapat

dinyatakan dalam persamaan sbb

11

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 7: buku elektronika dasar.doc

EB = E1 + E2

EB = radicE12+E22+E1E2 Cos θ

Garis medan listrik adalah garis-garis khayal didalam medan listrik yang menjadi

tempat kedudukan titik-titik yang arah kuat medannya sama dengan arah garis itu

Apabila garis medan listrik menembus suatu permukaan teidak secara tegak lurus

maka fluks (garis medan listrik) yang menembus bidang dapat dinyatakan sbb

Ф = EAn atau Ф = EA cos θ

13 Sumber Tegangan

Kita tentu masih ingat hokum Ohm bahwa besarnya arus listrik (I) selalu

berbanding dengan tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan (R)

Arus listrik merupakan partikel-partikel listrik yang bermuatan positif di dalam

suatu penghantar Kuat arus listrik dapat didfinisikan sebagai banyaknya muatan listrik

yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu Sehingga dapat dirumuskan

sbb

I = Q t

Dimana I = kuat arus (I) t = waktu muatan mengalir (s)

Q = banyak muatan yang mengalir (C)

Besarnya tegangan listrik yang keluar selalu berbanding lurus dengan kuat arus

yang mengalir dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan yang ada Sehingga

dapat dirumuskan sbb

V = IR

Dimana V = tegangan listrik (V)

I = kuat arus litrik (A) R = hambatan listrik (Ω)

Dalam rangkaian bercabang jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik

percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut

sesuai bunyi dari hukum I Kirchoff yang dirumuskan sbb

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

Jika muatan positif listrik bergerak searah jarum jam pada titik a dan kembali ke

titik a maka usaha yang dilakukan muatan itu adala nol sebab muatan tidak berpindah

tempat Jika penurunan tegangan dalam rangkaian terjadi akibat arus listrik dari suatu

tegangan yang mendapat hambatan maka berlaku persamaan hokum II Kirchoff sbb

12

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 8: buku elektronika dasar.doc

Σ V = 0

Σ E + Σ IR = 0

Apabila muatan listrik yang memiliki lebih dari satu loop (putaran) dinamakan

rangkaian majemuk Langkah penyelesaian untuk menentukan rangkaian majemuk

adalah sbb

1 Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut

2 Tentukan kuat arus (symbol dan arah) pada setiap percabangan

3 Sederhanakan susunan seri ndash parallel resistor jika memungkinkan

4 Tetapkan loop berikut arahnya Usahakan loop dalam rangkaian

seminimal mungkin

5 Tulislah persamaan setiap loop dengan menggunakan hokum II Kirchoff

6 Tulislah persamaan listrik setiap percabangan dengan menggunakan

hokum I Kirchoff

7 Selesaikan besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan

persamaan-persamaan pada butir 5 dan 6

Pada tegangan listrik yang mengalir deiperlukan adanya energi (W) dan daya

listrik (P) Energi listrik dapat berubah menjadi energi bentuk lain Besarnya energi

listrik muncul akibat arus yang mengalir dari sebuah tegangan melalui penghantar yang

akan menimbilkan panas pada elemen pemanas (R) selama waktu tertentu (t) Sehingga

dapat dirumuskan sbb

W = I2 RT atau W=V2t R

W = 024 I2 RT W (kalori)jika menghitung besar energi panas

Dimana W= energi listrik (joule)

Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap oleh alat tiap satuan waktu

Daya listrik dapat dirumuskan sbb

P = VI dimana P= Daya listrik (watt)

Sebuah lampu akan menyala lebih redup jika dipasang tegangan yang lebih

rendah Hal ini karena arus yang mengalir dalam lampu lebih kecil sehingga daya

lampu juga menurun sedangkan hambatan lampu tetap Sehingga dapat diturunkan

persamaan sbb

V22 = V1

2

P2 P1

13

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 9: buku elektronika dasar.doc

Alat Ukur Elektronik

ultimeter yang diuraikan pada modul ini adalah Multimeter Analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala Multimeter ini yang

banyak dipakai karena harganya relatifMterjangkau Jika pada Multimeter Digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layar display pada Multimeter analog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala Lihat gambar 1 dan gambar 2

Gambar 1 Multimeter Analog Gambar 2 Multimeter Digital

A Konfigurasi Multimeter

Konfigurasi Multimeter dan kontrol indikator yang terdapat pada sebuah Multimeter diperlihatkan pada gambar 3

14

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 10: buku elektronika dasar.doc

GAMBAR 3 KONFIGURASI MULTIMETER

1 Papan Skala digunakan untuk membaca hasil pengukuran Pada papan skala terdapat skala-skala tahananresistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω) tegangan (ACV dan DCV) kuat arus (DCmA) dan skala-skala lainnya Lihat gambar 4

15

PAPAN

SEKRUP

PENGATUR

POSISI JARUM

TOMBOL

PENGATUR POSISI

JARUM

JARUM PENUNJUK

SAKLAR

JANGKAUAN OUT (+)

COMMON

KABEL

PENYIDIK

(PROBES)

JEPITAN MONCONG BUAYA

(ALIGATOR CLIP)

BATAS UKUR

(RANGE)

metercojp

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 11: buku elektronika dasar.doc

GAMBAR 4 PAPAN SKALA

2 Saklar Jangkauan Ukur digunakan untuk menentukan posisi kerja Multimeter dan batas ukur (range) Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ) saklar ditempatkan pada posisi demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV) dan kuat arus (mA-A) Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Misal tegangan yang akan diukur 220 ACV saklar

16

SKALA OHM

SKALA VOLT

(ACV-DCV)SKALA LAINNYA

wwwdirectindustrycom

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 12: buku elektronika dasar.doc

harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV Demikian juga jika hendak mengukur DCV

3 Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4 Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahananresistan Dalam praktek kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol

5 Lubang Kabel Penyidik tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common Pada Multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searahDCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya) dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor

A Batas Ukur (Range)

1 Batas Ukur (Range) Kuat Arus biasanya terdiri dari angka-angka 025 ndash 25 ndash 500 mA Untuk batas ukur (range) 025 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 025 mA Untuk batas ukur (range) 25 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 25 mA Untuk batas ukur (range) 500 kuat arus yang dapat diukur berkisar dari 0 ndash 500 mA

2 Batas Ukur (Range) Tegangan (ACV-DCV) terdiri dari angka 10 ndash 50 ndash 250 ndash 500 ndash 1000 ACVDCV Batas ukur (range) 10 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 10 Volt Batas ukur (range) 50 berarti tegangan maksimal yang dapat diukur adalah 50 Volt demikian seterusnya

3 Batas Ukur (Range) Ohm terdiri dari angka x1 x10 dan kilo Ohm (k) Untuk batas ukur (range) x1 semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) x10 semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10 (pada satuan ) Untuk batas ukur (range) kilo Ohm (k) semua hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada papan skala (pada satuan k) Untuk batas ukur

17

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 13: buku elektronika dasar.doc

(range) x10k (10k) semua hasil pengukuran dibaca pada papan skala dan dikali dengan 10k

C Baterai

Baterai pada Multimeter dipakai baterai kering (dry cell) tipe UM-3 digunakan untuk mencatumengalirkan arus ke kumparan putar pada saat Multimeter digunakan untuk mengukur komponen (minus komponen terintegrasiIntegrated CircuitIC) Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidikprobes (+out) dimana kutub negatip baterai dihubungkan dengan terminal positip dari lubang kabel penyidik Lihat gambar 5

GAMBAR 5

D Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada

18

0 ADJ

+

-OUT

(+)

+ -

COMMON

(-)

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 14: buku elektronika dasar.doc

1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur

2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik

E Simbol-simbol

1 Secara teoritis untuk mempermudah pembelajaran pengukur tegangan (Volt-meter) pengukur kuat arus (Ampere-meter) dan pengukur nilai tahanan resistance (Ohm-meter) ditampilkan dengan simbol-simbol seperti yang terdapat pada gambar 6

Volt-meter Ampere-meter Ohm-meter

Gambar 6 Simbol Alat Ukur

F Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah

1 Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya

19

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 15: buku elektronika dasar.doc

2 Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter) mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter) mengukur ResistansTahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter)

3 Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih

4 Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common

5 Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-)

6 Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur Jika mengukur tegangan bolak balik 220V220 ACV letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV) kuat arus (DCmA-DCA) dan tahananresistan (resistance)

7 Pada pengukuran DCV kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur

8 Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir

9 Untuk mengukur tahananresistan (resistance) letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm) pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes) tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment)

10 Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV

20

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 16: buku elektronika dasar.doc

c Rangkuman 1

1) Multimeter adalah piranti ukur yang dapat digunakan untuk mengukur besaran listrik yaitu (1) tegangan (2) arus dan (3) tahanan (resistance)

2) Tegangan listrik dinyatakan dalam satuan Volt (V)3) Arus listrik dinyatakan dalam satuan Ampere (A)4) Tahananresistan (resistance) listrik dinyatakan

dalam satuan Ohm ()5) Saklar jangkauan Multimeter harus berada pada

posisi yang sesuai dengan besaran listrik yang akan diukur6) Batas ukur (range) Multimeter harus berada pada

posisi angka yang lebih besar dari nilai besaran listrik yang akan diukur

7) Sebelum melakukan pengukuran posisi jarum harus berada tepat pada sisi kiri papan skala

8) Sekrup pengatur posisi jarum (preset) digunakan untuk mengatur posisi jarum pada angka nol

9) Tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment) digunakan untuk meletakkan jarum pada posisi angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk pengukuran nilai tahananresistans (resistance) Untuk keperluan ini ujung dari kedua kabel penyidik disatukan tombol diputar-putar untuk memperoleh posisi jarum pada angka nol

10) Kabel penyidik (probes) berwarna merah selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (+) atau out

11) Kabel penyidik (probes) berwarna hitam selalu dimasukkan ke lubang kabel penyidik yang bertanda (-) atau common

12) Baterai pada Multimeter dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik (probes)

13) Pada Multimeter Analog hasil pengukuran dibaca pada papan skala

14) Pada Multimeter Digital hasil pengukuran ditunjukkan langsung oleh angka yang muncul pada layar display

15) Hasil pengukuran tegangan listrik (ACV-DCV) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan ACV-DCV

16) Hasil pengukuran arus listrik (DCmA) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan DCV A

17) Hasil pengukuran tahananresistan (resistance) dibaca pada bagian papan skala yang bertuliskan - k

18) Kriteria Multimeter ditentukan oleh seberapa besar arus yang digunakan untuk menggerakkan alat pengukur (meter)

21

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 17: buku elektronika dasar.doc

Besarnya kuat arus yang digunakan dapat dihitung dari kVolt yang tertera pada sisi kiri bawah papan skala

19) Pada Multimeter yang didesain khusus terdapat perangkat untuk mengukur hfe transistor dioda dan kapasitas kapasitor

20) Melalui kegiatan diskusi yang rutin secara perlahan seseorang akan memperoleh 7 (tujuh) kecakapan hidup (life skill)

d Tugas 1

2 Untuk lebih mendalami dan lebih menguasai uraian materi 1 pada modul ini sudi kiranya Anda melakukan tugas berikut 3

1) Buatlah kelompok belajar masing-masing kelompok maksimum 4 orang

2) Kunjungilah bengkel elektronikatoko penjual alat-alat ukur elektronik yang ada di kota Anda (minimal 5)

3) Menggunakan contoh format berikut catatlah tipe dan jenis Multimeter yang ada di bengkeltoko tersebut berikut perangkat yang terdapat pada konfigurasi Multimeter

4) Untuk validasi penilaian lembar format harus berisi tanda tangan petugas dan stempel bengkeltoko

5) Menggunakan mesin pencari wwwgooglecoid di internet carilah gambar Multimeter merk lain berikut petunjuk penggunaan (manual instruction) nya

Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff

A Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu

yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika Apa sebenarnya fungsi dari

hambatan tersebut Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang

menarik antara kuat arus dan hambatan Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat

arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap sehingga bisa ditulis

Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan

kuat arus Dari Tabel 91 ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka

hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus dengan kata

lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya lihat Gambar 91 Secara

22

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 18: buku elektronika dasar.doc

matematika dapat ditulis

Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis

Persamaan di atas disebut hukum Ohm dengan R adalah hambatan yang

dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol 1048634 (omega) Berdasarkan hukum

Ohm 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian

yang dilewati

kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt Oleh karena itu kita dapat

mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan

kuat arus

Ampere Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui

sebuah titik dalam satu sekon Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah

rangkaian terdapat beda potensial Hubungan antara kuat arus listrik dan beda

potensial listrik secara grafik dapat dilihat pada Gambar 91 Hubungan linier antara

kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar

kuat arusnya Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu

adanya faktor pembanding yang disebut hambatan

Contoh soal 91 Pada sebuah percobaan hukum Ohm diperoleh grafik seperti pada

gambar di bawah ini

Dari grafik tersebut tentukan besar hambatan yang digunakan

2 Perhatikan tabel di bawah ini

23

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 19: buku elektronika dasar.doc

Berdasarkan tabel di atas berapa besar hambatan

yang digunakan untuk percobaan

B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan IsolatorHambatan

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya hal

ini ditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh

amperemeter Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki

hambatan Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik

yang melewatinya Berdasarkan Kegiatan 93 besar hambatan suatu bahan atau

penghantar nilainya berbeda-beda tergantung pada hambatan jenis 1048634 panjang dan

luas penampang A Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk

mengukur besar kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter

Sedang multimeter

adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus beda potensial dan

hambatan pada suatu penghantar atau rangkaian listrik Apabila multimeter akan

digunakan untuk mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter maka

sakelar harus

diputar sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu Jarum akan

24

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 20: buku elektronika dasar.doc

bergerak ke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada

skala yang bertandakan OHM atau 1048634

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung yaitu

dengan cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda

potensial ujung-ujung penghantar itu Oleh karena itu kita menggunakan dua alat

yang berfungsi sebagai amperemeter dan satu alat lagi yang berfungsi sebagai

voltmeter Cara menyusun alat tersebut adalah sebagaimana terdapat pada Gambar

92 Pada Gambar 92 adalah sebuah rangkaian untuk mengukur besar hambatan dari

lampu pijar

Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 93 maka besar arus listrik

yang mengalir melalui lampu pijar dan beda potensial antara ujung-ujung lampu pijar

dapat diketahui sehingga besarnya hambatan dari lampu tersebut dapat dihitung

Satuan hambatan dapat diturunkan sesuai persamaan berikut yaitu

Hambatan sering digambarkan seperti pada Gambar 93

Dari hasil Kegiatan 94 hubungan antara hambatan jenis bahan panjang

luas penampang dan suhu dari suatu penghantar dapat dirumuskan secara

matematika

25

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 21: buku elektronika dasar.doc

Persamaan 95 menunjukkan bahwa hambatan tergantung pada suhu dari

penghantar semakin besar suhu semakin besar nilai hambatannya Ro adalah

hambatan awal atau hambatan mula-mula R adalah hambatan akhir dikarenakan

faktor suhu 1048634T = T1 ndash T2 adalah perubahan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius

(degC) dengan T1 adalah suhu awal penghantar dan T2 adalah suhu akhir penghantar

dan 1048634 adalah koefisien suhu penghantar dinyatakan dalam satuan per degC Koefisien

suhu (1048634 dibaca ldquoalphardquo) untuk beberapa bahan memiliki harga yang berbeda

tergantung dari jenis bahan masing-masing Hampir semua konduktor (termasuk

nikrom) memiliki nilai koefisien suhu positif Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah Nilai koefisien suhu

dari beberapa bahan konduktor dapat kalian lihat pada Tabel 94

26

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 22: buku elektronika dasar.doc

Konduktivitas

Sifat dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam

konduktor Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis

Tujuan dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika

muatan bergerak dalam konduktor

Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor akan menghasilkan arus di bawah

pengaruh medan listrik Medan listrik ini muncul karena adanya pergerakan muatan

sehingga situasinya non-elektrostatis Keadaan ini sedikit berlawanan dengan situasi

untuk

keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada

medan listrik di dalam

Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah

muatan elektron Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas

Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat

tinggi 70000degC bersifat

sebagai gas sempurna Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah

bahan konduktor Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan

dengan elektron bebas yang lain Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka

bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik Bahan konduktor yang baik dan

sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besar

27

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 23: buku elektronika dasar.doc

yaitu 1048634 1048634 10486341048634 10486341048634 (mendekati tak terhingga besarnya) Sebaliknya untuk hambatan

atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil

Bagaimana untuk isolator Untuk isolator konduktivitas hambatan hambatan

jenis dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor Konduktor dan

isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III untuk bahan

konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator sangat kecil

Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang untuk isolator

hambatan atau hambatan jenisnya besar Bagaimana untuk material atau bahan

semikonduktor Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang mempunyai sifat

sebagai konduktor dan isolator Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai

kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat isolator

Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya dilakukan

penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan

Contoh bahan ini adalah germanium Ge dan silikon Si Bahan semikonduktor dapat

dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika

Tabel 95 menunjukkan bahwa nilai konduktivitas untuk bahan isolator dan

konduktor mempunyai rentang yang sangat besar Misalkan berapa rentang nilai

antara karet dan perak Contoh soal 92

1 Sebuah kawat tembaga memiliki luas penampang

2 mm2 Jika panjang penghantar 2000 dan hambatan jenisnya 002 1048634 meter Berapa

28

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 24: buku elektronika dasar.doc

nilai hambatan kawatnya

C Hukum I Kirchhoff1 Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan

rangkaian listrik tertutup Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang

memiliki ujung-ujung rangkaian Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada

Gambar 95

Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak

memiliki ujung-ujung rangkaian Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik

dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian Contoh rangkaian listrik tertutup

secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 96

29

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 25: buku elektronika dasar.doc

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak

bercabang dan rangkaian bercabang Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian

seri Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel

2 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan

lihat pada Gambar 97

Dari Kegiatan 95 kalian telah mengetahui bahwa pada rangkaian seri

besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama Apabila kuat arus

yang lewat hambatan R1 adalah I1 kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan

kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3 Sedangkan kuat arus yang keluar dari

sumber Irsquo maka berlaku

Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1 beda potensial di titik B dan C

adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3 maka berlaku

Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk

susunan seri Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang

bergerak per satuan waktu sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik

Oleh karena itu dapat ditulis

Dengan memperhatikan persamaan tersebut selama tidak ada penambahan atau

pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan

listrik Bagaimanakah bunyi hukum kekekalan muatan listrik

3 Rangkaian Paralel

30

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 26: buku elektronika dasar.doc

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai secara

paralel Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber

tegangan lihat Gambar 98 Pada rangkaian paralel terdapat dua titik yaitu A dan titik

B Titik A dan titik B disebut titik percabangan Kalian telah mengetahui dari hasil

Kegiatan 95 bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan titik A

sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan titik B

Oleh karena itu

a Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan Berkaitan

dengan muatan dan arus listrik maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa

b Pada titik percabangan B

Dengan Irsquoadalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan dan Qrsquo

adalah muatan yang keluar dari percabangan

c I = Irsquo

Dari a ndash b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama jumlah

kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau

muatan yang keluar dari percabangan Pernyataan ini disebut hukum I Kirchhoff

Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan

total dan arus total adalah tetap disebut hukum kekekalan muatan listrik Satu hal

yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang

besarnya sama

31

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 27: buku elektronika dasar.doc

D Rangkaian Hambatan Rangkaian hambatan Kalian sudah mengetahui bahwa ada dua rangkaian

dasar pada suatu hambatan yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel

1 Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1 R2 dan R3 dirangkai seri

lihat Gambar 99

32

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 28: buku elektronika dasar.doc

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan

pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini

sering disebut hambatan seri RS Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing

hambatan

Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan

seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan Sedang besarnya nilai beda

potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama karena untuk seri yang

mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan

Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda maka nilai beda

potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda

2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)

Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1 R2 dan R3 dirangkai

paralel lihat Gambar 910

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut

hambatan pengganti Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan

penggantinya disebut hambatan paralel (RP) Besar hambatan paralel (RP) dapat

ditentukan menggunakan persamaan

Pada rangkaian paralel beda potensial masingmasing cabang besarnya sama

Contoh soal 94

33

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 29: buku elektronika dasar.doc

Perhatikan gambar di bawah ini

E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff Sumber tegangan adalah alat yang dapat menimbulkan beda potensial listrik

Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat digunakan untuk mengalirkan

arus listrik disebut GGL E Sumbersumber tegangan pada umumnya memiliki

hambatan yang disebut hambatan dalam r Secara umum sebuah rangkaian listrik

selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff Misal sebuah rangkaian listrik

sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar R sumber tegangan E dan

hambatan dalam r lihat pada Gambar 911

Apabila hambatannya lebih dari satu maka R ini merupakan hambatan

pengganti dari beberapa hambatan tersebut Kuat arus yang mengalir dalam

rangkaian adalah sebagai berikut

Jika dalam suatu rangkaian terdiri atas beberapa baterai baik tersusun secara

seri maupun paralel maka Persamaan di atas dapat ditulis kembali untuk seri

34

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 30: buku elektronika dasar.doc

Dengan Es = nE rs = nR dan n adalah banyaknya baterai yang digunakan untuk

rangkaian seri sedang untuk rangkaian paralel

Karena EP= E dan rp=(rn) maka persamaan di atas dapat ditulis kembali

35

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 31: buku elektronika dasar.doc

36

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 32: buku elektronika dasar.doc

37

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 33: buku elektronika dasar.doc

38

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 34: buku elektronika dasar.doc

Kegiatan Belajar 1

1 Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya

39

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 35: buku elektronika dasar.doc

Semakin besar nilai resistansi sebuah Resistor yang dipasang

semakin kecil arus yang mengalir

Satuan nilai resistansi suatu Resistor adalah Ohm () diberi

lambang huruf R

Ada dua macam Resistor yang dipakai pada teknik listrik dan

elektronika yaitu Resistor tetap dan Resistor variable

Resistor tetap adalah Resistor yang mempunyai nilai hambatan

yang tetap Biasanya terbuat dari karbon kawat atau paduan

logam Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik

dengan karbonnya diuapkan Biasanya pada kedua ujungnya

dipasang tutup dimana kawat-kawat penghubungnya

dipasang Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan

panjangnya lintasan karbon Panjang lintasan karbon

tegantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral Bentuk

Resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat

pada gambar 1-1 dibawah ini

Gambar 1-1 Hambatan karbon yang diuapkan aksial dan

radial

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol Resistor tetap

Gambar 1-2 Simbol Resistor tetap

Kode warna pada Resistor menyatakan harga resistansi dan

toleransinya Semakin kecil nilai toleransi suatu Resistor adalah

semakin baik karena harga sebenarnya adalah harga yang

40

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 36: buku elektronika dasar.doc

tertera harga toleransinya Misalnya suatu Resistor harga

yang tertera= 100 Ohm mempunyai toleransi 5 maka harga

yang sebenarnya adalah 100- (5x100) sd 100 + (5x100)=

95 Ohm sd 105 Ohm

Terdapat Resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5

gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 1-3

Gambar 1-3 Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Tabel kode warna pada Resistor 4 gelang

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi)

Hitam - 0 1 -

Coklat 1 1 101 1

Merah 2 2 102 2

Oranye 3 3 103 3

Kuning 4 4 104 4

Hijau 5 5 105 5

Biru 6 6 106 6

Ungu 7 7 107 7

Abu-abu 8 8 108 8

Putih 9 9 109 9

Emas - - 10-1 5

Perak - - 10-2 10

Tanpa

warna

- - 10-3 20

Arti kode warna pada Resistor 5 gelang adalah

Gelang 1 = Angka pertama

Gelang 2 = Angka kedua

Gelang 3 = Angka ketiga

41

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 37: buku elektronika dasar.doc

Gelang 4 = Faktor pengali

Gelang 5 = Toleransi

Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya

adalah Resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan

keramikporselin seperti gambar 1-4

Gambar 1-4 Resistor dengan kode angka dan huruf

Arti kode angka dan huruf pada Resistor ini adalah sebagai

berikut

- 82 K 5 9132 W

82 K berarti besarnya resistansi 82 K (kilo ohm)

5 berarti besarnya toleransi 5

9132 W adalah nomor serinya

- 5 W 022 J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

022 berarti besarnya resistansi 022

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 22 R J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

22 R berarti besarnya resistansi 22

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W 1 K J

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

1 K berarti besarnya resistansi 1 K

J berarti besarnya toleransi 5

- 5 W R 1 K

5 W berarti kemampuan daya Resistor besarnya 5 watt

R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K

- RSN 2 P 22 KK

42

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 38: buku elektronika dasar.doc

RSN 2 P sebagai nomor seri resistor

22 K berarti besarnya resistansi 22 K

K berarti besarnya toleransi 5

- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 15 K

2 Kondensator

Kondensator ialah suatu komponen listrikelektronika yang

dapat menyimpan muatan listrik Kapasitas kondensator diukur

dalam satuan Farad 1 Farad = 103 mF (mili farad) = 106 microF

(mikro farad) = 109 nF (nano farad) = 1012 pF (piko farad)

Kondensator eletrolit mempunyai dua kutub yaitu positip dan

negatip (bipolar) sedangkan kondensator kering misalnya

kondensator mika kondensator kertas tidak membedakan

kutub positip dan kutub negatip (non polar)

Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator

menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya Tabel

kode angka dan huruf pada kondensator

Kode

Angka

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Kode huruf

(Toleransi

)

0 - 0 1

F = 1

G = 2

H = 3

I = 4

J = 5

K = 10

M = 20

1 1 1 101

2 2 2 102

3 3 3 103

4 4 4 104

5 5 5 105

6 6 6 106

7 7 7 107

8 8 8 108

9 9 9 109

43

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 39: buku elektronika dasar.doc

Contohnya

- Kode kapasitor 562 J 100 V artinya besarnya kapasitansi 56

x 102 pF J besarnya toleransi 5 100 V kemampuan

tegangan kerja 100 Volt

- 100 nJ artinya besarnya kapasitansi 100 nF J besarnya

toleransi 5

- Kode kapasitor 100 uF 50 V artinya besarnya kapasitansi

100 uF besarnya tegangan kerja 50 Volt

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai

kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca

gelang-gelang warna tersebut dari kiri kekanan sedangkan

nilai dari gelang warna itu adalah seperti table dibawah ini

(kondensator polikarbonat Metal)

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama)

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Tolerans

i)

Teganga

n Kerja

Hitam - 0 1 plusmn 20

Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 250 V

Oranye 3 3 103

Kuning 4 4 104 400 V

Hijau 5 5 105

Biru 6 6 106 650 V

Ungu 7 7 107

Abu-abu 8 8 108

Putih 9 9 109 plusmn 10

44

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 40: buku elektronika dasar.doc

Gambar 1-5 Urutan kode warna pada kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas

pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut Semakin

luas pelat-pelatnya semakin besar nilai kapasitansinya Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-

pelatnya Semakin kecil jarak kedua plat itu semakin besar

nilai kapasitansinya Sebaliknya semakin jauh jarak kedua

plat itu semakin kecil nilai kapasitansinya Nilai kapasitansi

sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta

dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua

plat itu Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai

yang besar maka nilai kapasitansinya besar

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi

ditentukan dengan rumus C = o x r x AS

Dimana C = kapasitas dalam Farad

o = 8885 x 10-12

r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang

dipakai

A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya

S = jarak pelat dalam m

Contoh

Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai

berikut Luas pelat 10 cm2 Jarak kedua pelat 1 mm

45

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 41: buku elektronika dasar.doc

Dielektrikumnya adalah udara (r = 1) Hitunglah nilai

kapasitansinya

Jawab C = o x r x AS C = 8885 x 10-12 x 1 x 1010-410-3

C = 8885 pF

Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai

kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu

diketahui dengan menggunakan rumus Q = C x U

Dimana Q = muatan dalam satua qoulomb

C = kapasitas dalam satuan Farad

U = tegangan dalam satuan Volt

Contoh

Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang

pada tegangan 1 volt maka besarnya muatan Q = C x U =

10uF x 1 V

Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

3 Induktor

Induktor adalah komponen listrikelektronika yang digunakan

sebagai beban induktif Simbol induktor dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

Gambar 1-6 Simbol induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan

Henry 1 Henry= 1000 mH (mili Henry) Induktor yang ideal

terdiri dari kawat yang dililit tanpa adanya nilai resistansi

Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh

46

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 42: buku elektronika dasar.doc

panjangnya induktor diameter induktor jumlah lilitan dan

bahan yang mengelilinginya

Induktor dapat disamakan dengan kondensator karena

induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik

Didalam induktor disimpan energi bila ada arus yang

mengalir melalui induktor itu Energi itu disimpan dalam

bentuk medan magnit Bila arusnya bertambah banyaknya

energi yang disimpan meningkat pula Bila arusnya

berkurang maka induktor itu mengeluarkan energi

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor

gulungan tunggal ialah

L = 4 x x r x (2xrd + 033) 10-9 x n

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 1-7 Induktor gulungan tunggal

Contoh

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal

dengan jari-jari koker 05 cm sebanyak 100 lilitan dengan

diameter kawat 1 mm

Jawab L = 4 x x r x (2rd + 033) x 10-9 x n

L = 4 x 314 x 05 x (2x0501 + 033) x 10-9 x 100

L = 648 uH

47

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 43: buku elektronika dasar.doc

Induktor dengan gulungan belapis nilai induksi diri dapat

dicari dengan rumus L = n2 x d x x 10-9

Dimana L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam cm

l = panjang gulungan dalam cm

= nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ----------------------

1 + (2xl(d+h))

Gambar 1-8 Gulungan berlapis

Contoh

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data

sebagai berikut n = 100 d = 2 cm h = 1 cm l = 2 cm

Hitunglah besarnya nilai induksi diri

Jawab

1 ndash (2xh(d+h))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2xl(d+h))

1 ndash (2x1(2+1))

Nilai perbandingan = 20 x ---------------------- 1 + (2x2(2+1))

1 ndash 066

Nilai perbandingan = 20 x ------------- = 20 x 014 =

48

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 44: buku elektronika dasar.doc

28 1 + 133

L = 1002 x 2 x 28 x 10-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena

memakai lilitan kawat antara lain

- Trafo daya yang dikenal dengan trafo stepup dan trafo

stepdown

- Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan

output

- Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull

osilator

- Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF

- Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang

terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil

- Gulungan pada relay

- Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama

Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)

- Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik

- Gulungan pada head playback head rekam dan head hapus

(erase head)

4 Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrikelektronika yang

berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke

output atau dari sisi primer ke sisi sekunder Pemindahan daya

listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan

tegangan baik naik maupun turun

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup

transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown

transformer) Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan

49

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 45: buku elektronika dasar.doc

sekunder maka dinamakan trafo stepup Tetapi jika tegangan

primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan

trafo stepdown

Gambar 1-9 Simbol trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan

primer dan output yang dinamai gulungan sekunder Trafo

mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit

untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti

(intinya udara)

Primer Sekunder

Gambar 1-10 Bagan trafo yang dilalui arus listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC) maka

gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan

magnitnya juga bolak-balik Medan magnit ini akan

menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada

gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC) Dimisalkan

pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+) maka

pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-)

Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik

50

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 46: buku elektronika dasar.doc

maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik

Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang

diberikan pada lilitan sekunder Jadi Pp = Ps atau UpIp = UsIs

Dimana

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220

V arus yang mengalir pada lilitan primer 02 amper Jika

tegangan sekundernya 12 V Hitunglah besarnya arus

sekunder

Penyelesaian

UpIp = UsIs 22002 = 12 Is Is = 4412 Is = 366 amper

Perbandingan transformasi

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah

lilitan sekunder Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih

sedikit dari jumlah lilitan sekunder sebaliknya untuk trafo

stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan

sekunder Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan

sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan

besarnya tgangan sekunder Semakin besar tegangannya

semakin banyak pula lilitannya Jadi banyaknya lilitan

berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing

sisi Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer= Np maka

perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut

perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T= NpNs

51

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 47: buku elektronika dasar.doc

Pada transformator berlaku persamaan UpUs = NpNs atau

T= UpUs

Contoh

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V tegangan

sekundernya 30 V Jumlah lilitan primernya 1100 lilit Hitunglah

banyaknya lilitan sekundernya

Penyelesaian

UpUs = NpNs 22030 = 1100Ns 733 = 1100Ns

Ns = 1100733 Ns = 15006 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo baik

untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah Contoh trafo

untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator trafo frekuensi

menengah (IF) trafo spull antena (tuner) Sedangkan trafo

yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input trafo

output trafo filter (choke)

c Rangkuman

1 Fungsi Resistor ialah untuk menghambat arus listrik yang

melewatinya

2 Nilai resistansi suatu Resistor dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan resistor

3 Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik

4 Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan

membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada

badan kondensator

52

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 48: buku elektronika dasar.doc

5 Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif

6 Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik

dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder

d Tugas

1 Ukurlah nilai resistansi Resistor dengan kode warna coklat

hitam merah emas Bandingkan dengan nilai resistansi hasil

pembacaan kode warna

2 Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka

100 nJ bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka

tersebut

3 Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH250 mA bandingkan hasil

pengukuran itu dengan hasil pembacaan

4 Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V12 V bandingkan

hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya

53

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 49: buku elektronika dasar.doc

Lembar Kerja 1 Menentukan Nilai Resistansi Resistor

Alat dan Bahan

5 Resistor dengan kode warna (empat gelang) = 3 buah

6 Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah

7 Resistor dengan kode angka = 3 buah

8 Ohm meter = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode warna pada masing-masing Resistor 4 gelang

dan 5 gelang

3 Ukurlah resistansi Resistor satu persatu dengan ohm meter

4 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resist

or

Warna gelang no Nilai

Penga

matan

Nilai

Pengu

kuran1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

5 Ulangi langkah kerja no 2 dan no 3 untuk huruf masing-

masing Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

54

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 50: buku elektronika dasar.doc

6 Catatlah nilai resistansi Resistor pada tabel dibawah ini

Resistor KodeResistansi

terbaca

Resistansi

terukur

1

2

3

7 Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran

8 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

9 Kembalikan semua alat dan bahan

55

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 51: buku elektronika dasar.doc

Lembar Kerja 2 Menentukan Nilai Kapasitansi

Kondensator

Alat dan Bahan

1 Alat tulis kertas dan alat gambar = secukupnya

2 Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah

3 Kondensator dengan kode warna = 5 buah

4 Multimeter (Ohm meter) = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu

Konden

satorKode

Kapasitan

si

(pF)

Toleransi

()

Tegangan

kerja

1

2

3

4

5

3 Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu

4 Catatlah dalam tabel dibawah ini

Konde Warna gelang no Kapas Tolera Tegke

56

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 52: buku elektronika dasar.doc

nsator

i

tas

(pF)

nsi ()rja

(volt)1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

5 Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda

6 Kembalikan semua alat dan bahan

57

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 53: buku elektronika dasar.doc

Kegiatan Belajar 2

1 Diode

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika

pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC

menjadi DC

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan

menjadi satu sehingga akan membentuk susunan seperti

gambar dibawah ini

Gambar 2-1 Susunan dan simbol dioda semikonduktor

Dari gambar diatas atom P disebut sebagai anoda dan atom N

sebagai katoda Bila anoda diberi muatan positip dan katoda

diberi muatan negatip maka arus akan mengalir (lampu

menyala) sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan

katoda diberi muatan positip maka arus tidak mengalir

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju

atau forward direction Arah gerakan tanpa aliran arus ini

dinamai arah gerak tentang atau revers direction

Gambar 2-2 Arus DC melalui dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi

arus DC Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

Gambar 2-3 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah

58

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 54: buku elektronika dasar.doc

gelombang

Gambar 2-3 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan

tegangan bolak-balik Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A

sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan

dilewati arus I Arus ini akan melewati tahanan RL sehingga

antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding

dengan besarnya arus Pada saat t2ndasht3 ujung A negatip dioda

menerima tegangan revers pada tahanan RL akan mengalir

arus revers arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper

oleh karena itu diabaikan sehingga pada ujung-ujung RL tidak

ada tegangan

Rangkaian penyearah gelombang penuh diperlihatkan pada

gambar 2-4 dibawah ini

Gambar 2-4 Rangakaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim

jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga

dari pesawat-pesawat elektronika Penyearah sistim jembatan

ini memerlukan empat buah dioda Transformator yang

digunakan tidak perlu mempunyai senter tap

59

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 55: buku elektronika dasar.doc

2 Transistor

Nama Transistor diambil dari kata transfer dan resistor Bahan

semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium Indium

dan Arsenikum atau Silikon Atom-atom ini sendiri termasuk

bahan yang tidak mengalirkan arus listrik jadi termasuk jenis

bahan isolator atau resistor Setelah mengalami proses

peleburan maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-

N junction Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah

menghantarkan arus listrik atau semikonduktor Itulah

sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor

Jadi semikonduktor atau Transistor ini hasil pencampuran lagi

dari jenis P-N junction dan N-P junction

Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan maka

terbentuklah bahan baru yang dinamai Transistor Jadi

Transistor terbentuk dari bahan-bahan

PN + NP menjadi PNP

Np + PN menjadi NPN

PN + PN menjadi PNPN

Gambar dibawah ini memperlihatkan simbol dari Transistor PNP

dan Transistor NPN

Gambar 2-6 Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe Transistor terlihat seperti

gambar dibawah ini

60

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 56: buku elektronika dasar.doc

Gambar 2-7 Bermacam-macam bentuk Transistor dari bermacam

tipe

Dari gambar diatas terlihat bahwa Transistor ada yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki Khusus untuk

Transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki kaki

kolektor sama dengan badannya Untuk Transistor yang

berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi disitu terdapat kaki

yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground

Agar Transistor dapat mengalirkan arus maka Transistor harus

diberi sumber arus dari dua buah batery Sumber arus ini

biasanya diberi kode Vcc Untuk Transistor jenis PNP negatip

dan untuk NPN positip Transistor dipasang sedemikian

sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah

maju (forward) dan arah balik (revers)

61

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 57: buku elektronika dasar.doc

Gambar 2-8 Cara pemberian tegangan bias pada

Transistor

Pemberian tegangan bias pada Transistor yang dipakai dalam

rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-

resistor dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup

satu saja

Gambar 2-9 Cara pemberian tegangan bias pada Transistor

dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi Transistor ialah memperkuat arus Dari

gambar skema dasar rangkaian Transistor dibawah ini jika

tegangan VBE = 0 maka tidak ada arus basis IB yang mengalir

demikian juga arus kolektor IC = 0 Transistor dalam keadaan

mati (cut off)

62

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 58: buku elektronika dasar.doc

Gambar 2-10 Transistor sebagai penguat arus

Kalau tegangan basis VBE ada maka mengalirlah arus basis IB

emikian juga aru kolektor IC Transistor dalam keadaan

menghantar Semakin besar tegangan VBE maka aru basis IB

semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar Antara

arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang

konstan Penguatan arus DC pada Transistor merupakan

perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE =

ICIB Jadi besarnya IC = hFEIB

Contoh Suatu Transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan

mempunyai hFE = 100 ini berarti bahwa kalau arus basis IB

yang mengalir = 100 A maka arus kolektor IC yang mengalir =

10 mA

3 FET dan MOSFET

FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek

Mean) Kelebihan FET dibanding dengan Transistor ialah

1 FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

2 FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

3 FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

Susunan simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar

2-10 dibawah ini

63

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 59: buku elektronika dasar.doc

Gambar 2-11 Susunan FET

MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field

Effect Transistor Antara FET dan MOSFET sebenarnya tidak

ada perbedaan hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis

SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang

masuk kecil sekali

Gambar 2-12 Simbol MOSFET

4 SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

dan saklar Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan

sebagai saklar sangat menguntungkan dibandingkan dengan

saklar mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena

64

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 60: buku elektronika dasar.doc

terbakar tidak menjangkitkan busur api dan memerlukan

sedikit komponen-komponen tambahan SCR dapat dipakai

untuk mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin

listrik sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil

saja Gambar 2-12 memperlihatkan bentuk dan simbol ari SCR

Gambar 2-13 Bentuk dan simbol SCR

5 Zener Dioda

Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda

adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias

didaerah breakdown Gambar 2-14 memperlihatkan simbol

zener dioda serta karakteristik revers bias nya

Gambar 2-14 Simbol dan karakteristik zener dioda

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang

mengalir berubah-ubah besarnya Tetapi dalam kenyataannya

tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz

berubah Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener

disebut hambatan zener (rz) = VzIz Jadi perubahan tegangan

Vz akan dapat ditentukan dari Vz = Izrz

65

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 61: buku elektronika dasar.doc

Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda

zener adalah seperti terlihat pada gambar 2-15 dibawah ini

Gambar 2-15 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

Apabila arus beban semakin besar maka arus zener akan

berkurang Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil

maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada

daerah lengkung yang kurang curam karena pada daerah itu

tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi Untuk supaya

arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada

daerah lengkung yang curam sehingga tegangan output tetap

stabil maka dipasanglah Transistor seperti gambar skema

dibawah ini

Gambar 2-16 Stabilisasi tegangan dengan zener dioda

ditambah satu Transistor untuk menambah besar arus

outputnya

Dari gambar skema diatas rangkaian stabilisasi tegangan sebe

narnya berupa rangkaian commond emitor Resistor beban

66

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 62: buku elektronika dasar.doc

merupakan hambatan emitor Tegangan basis distabilkan oleh

zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor maka

berlakulah IBasis= IBebanhFE

Contoh

Jika arus beban = 1 amper dan Transistor mempunyai hFE=100

Hitunglah arus basisnya

Penyelesaian

IBasis= IBebanhFE IBasis= 1100 IBasis= 001 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan

zener dioda sedangkan tegangan beban = VDZ ndash VBE Karena

tegangan VBE cukup kecil (= 06 V) maka tegangan beban =

tegangan zener dioda dan konstan

c Rangkuman

1 Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus

DC dengan dua macam bentuk penyearahan yaitu penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

2 Ada dua jenis Transistor yaitu PNP dan NPN Agar Transistor

dapat berfungsi sebagai penguat maka harus diberi tegangan

bias dari dua buah battery Tegangan bias pada Transistor ada

dua yaitu bias forward dan bias revers

3 FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan

disbanding dengan Transistor bipolar yaitu

a FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun

mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali

b FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari

sumber Jadi jelasnya FET low noise

c FET apat bekerja pada sumber tegangan yang sangat

rendah

4 SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya

67

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 63: buku elektronika dasar.doc

dan saklar

5 Fungsi Zener dioda ialah untuk menstabilkan tegangan ouput

catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau

arus output berubah-ubah besarnya

d Tugas

1 Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak

dengan memakai Ohm meter

2 Tulislah cara mengetes Transistor PNP dan NPN apakah masih

baik atau tidak dengan memakai Ohm meter

e Tes Formatif

1 Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya

2 Sebutkan dua jenis Transistor dan gambakan simbolnya

masing-masing

3 Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N

4 Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N

5 Gambarkan simbol SCR

6 Gambarkan simbol Zener dioda

68

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 64: buku elektronika dasar.doc

f Lembar Kerja 1 Mengetes Dioda

Alat dan bahan

1 Multimeter = 1 buah

2 Dioda 1 Amper = 1 buah

Keselamatan Kerja

1 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar

tidak jatuh

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar

3 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1 kalibrasilah

3 Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik

merah pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan jarum

meter menunjuk ke berapa ohm

4 Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan

penyidik hitam pada kaki katoda dioda Amati penunjukkan

jarum meter menunjuk ke berapa ohm

5 Buat kesimpulan dari pengamatan saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

69

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 65: buku elektronika dasar.doc

Kegiatan Belajar 3

1 Foto Transistor

Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-

Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika

yang dinamai foto Transistor atau foto sel Komponen ini bila

terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil

Gambar 3-1 memperlihatkan bentuk dan simbol dari foto

Transistor

Gambar 3-1 Bentuk dan simbol dari foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto Transistor

sebagai alat Light Control Switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3-2 Skema rangkaian Light Control Switch

2 Dioda Foto

70

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 66: buku elektronika dasar.doc

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk

jenis optik Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote

Control dan sebagai detektor Bentuk dan simbol dari dioda

foto seperti terlihat pada gambar 3-3 dibawah ini

Gambar 3-3 Bentuk dan simbol dari dioda foto

3 Dioda LED

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau

arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt)

Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai

display Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 3-4

dibawah ini

Gambar 3-4 Bentuk dan simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran

seperti galium arsenida fosfida (GaAsP) galium fosfida (GaP)

dan galium aluminium arsenida (GaAlAs)

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju junctionnya

akan mengeluarkan cahaya Warna cahaya bergantung kepada

jenis dan kadar bahan junctionnya Kecerahan cahaya

berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang

mengalirinya Arus forward berkisar antara 10 mAndash20 mA untuk

kecerahan maksimum Pada kondisi menghantar tegangan

maju pada LED merah adalah 16 Vndash22 V pada LED kuning 24

V dan pada LED hijau 27 V Tegangan revers (terbalik)

maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V LED

71

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 67: buku elektronika dasar.doc

kuning 5 V dan LED hijau 5 V

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang

sangat kecil awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil

bentuknya (tidak makan tempat)

Kegunaan LED adalah untuk penampil digit indikator pandang

(sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan

(15 V tiap LED)

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin

umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus

menerus tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang

sengaja dibuat untuk itu)

Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti

gambar dibawah ini

Gambar 3-5 Cara merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan Resistor deretan guna

membatasi kuat arus

a Rangkuman

1 Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto

Transistor Foto Transistor akan menghasilkan arus DC yang

kecil jika pada basisnya dikenai sinar

2 Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai

sinar besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar

yang mengenainya semakin kuat

3 Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus

72

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 68: buku elektronika dasar.doc

AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya

b Tugas

1 Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan

memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan

tegangan kerjanya

e Tes Formatif

1 Gambarkan simbol foto Transistor

2 Gambarkan simbol foto dioda

3 Gambarkan simbol dioda LED

f Lembar Kerja 1 Menguji Dioda LED

Alat dan Bahan

1 Catu daya DC 0ndash12 volt = 1 buah

2 Dioda LED = 3 buah

Keselamatan Kerja

1 Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

2 Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur yang

besar

3 Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED

73

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Page 69: buku elektronika dasar.doc

4 Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya

ditepi meja agar tidak jatuh

Langkah kerja

1 Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2 Nyalakan catu daya DC tepatkan tegangannya pada 3 volt

3 Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan

hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya

Amatilah LED apakah menyala Jika tidak menyala berarti rusak

4 Ulangi langkah kerja no 3 untuk semua LED yang ada

5 Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara

6 Kembalikan semua alat dan bahan

74

  • KABEL PENYIDIK (PROBES)
  • COMMON (-)
  • OUT (+)
  • D Kriteria Multimeter
  • Kriteria sebuah Multimeter tergantung pada
  • 1 Kekhususan kepekaan ditentukan oleh tahananresistan (resistance) dibagi dengan tegangan misalnya 20 kv untuk DCV dan 8 kv untuk ACV (20 kv I = ER = 120000 = frac12 x 10-4A = 005mA = 50 A) Multimeter menggunakan arus sebesar 50 mikro-Ampere (50 A) untuk alat pengukur (meter) dan akan menarik arus maksimal 50 A dari rangkaian yang diukur
  • 2 Fungsi tambahannya sebagai penguji (tester) transistor untuk menentukan hfe transistor (kemampuan transistor menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali) penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan (repair) alat-alat elektronik
  • F Persiapan Awal
    • d Tugas 1
      • Hukum Ohm Hambatan Listrik Dan Hukum Kirchhoff
      • A Hukum Ohm
        • Ampere
          • B Hambatan Konduktor Semikonduktor dan Isolator
            • Hambatan
            • Konduktivitas
              • C Hukum I Kirchhoff
                • 1 Rangkaian Listrik
                • 2 Rangkaian Seri
                  • 3 Rangkaian Paralel
                    • a Pada titik percabangan A
                    • b Pada titik percabangan B
                    • c I = Irsquo
                      • D Rangkaian Hambatan
                        • 1 Rangkaian Seri
                        • 2 Rangkaian Paralel (Rangkaian Bercabang)
                          • E Penerapan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff