Upload
rmatarif
View
483
Download
105
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Konversi energi SMK X
Citation preview
5/21/2018 Prinsip2 Dasar Kelistrikan Mesin
1/3
TEKNIK PEMESIN N
SMK PGRI 1 NGAWITERAKREDITASI: A
Jl. Rajawali No. 32, Telp./Faks. : (0351) 746081 Ngawi.
Homepage: www.grisamesin.wordpress.comFacebook: Teknik Pemesinan SMK PGRI 1 Ngawi
PRINSIP DASAR KELISTRIKAN MESIN
A. ARUS LISTRIK, TEGANGAN DAN
TAHANAN
Untuk lebih memahami konsep tentang listrik,
maka listrik diilustrasikan sebagai air karena
memilki banyak kesamaan karakteristiknya.
Tegangan (voltage) dapat diibaratkan beda
ketinggian di antara kedua wadah, yang
menyebabkan terjadinya aliran air. Makin besar
perbedaan ketinggian air, makin kuat keinginan air
untuk mengalir. Arus listrik diibaratkanjumlah/volume air yang mengalir setiap detiknya,
melalui pipa. Sedangkan resistansi (tahanan)
diibaratkan semua hambatan yang dijumpai air saat
ia mengalir di dalam pipa. Makin besar pipa, makin
kecil hambatan alirnya, sehingga makin besar arus
air yang mengalir. dan begitu sebaliknya.
Air yang mengalir pada suatu pipa
dipengaruhi oleh besarnya dorongan yang
menyebabkan air tersebut mengalir dan besarnya
hambatan pada pipa. Besarnya dorongan untuk
mengalir ditimbulkan oleh perbedaan ketinggian air
di kedua wadah, dan dalam kelistrikan disebuttegangan atau beda potensial.
Besarnya hambatan pada pipa disebabkan
banyak faktor, yaitu; mutu permukaan dalam pipa,
dan luas penampang pipa serta panjang pipa.
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat
ditentukan beberapa persamaan karakteristik yang
ada dalam kelistrikan, yaitu:
a.
Hambatan alir sama dengan Resistansi ( R )
b. Mutu permukaan dalam pipa sama dengan nilai
hambat jenis (specific resistivity) dari kawat
penghantar, dilambangkan dengan (rho), yaitu
nilai hambatan yang timbul akibat jenis bahan
yang digunakan sebagai penghantar.
c. Luas penampang pipa sama dengan luas
penampang kawat penghantar, dilambangkan
dengan A.
d. Panjang pipa sama dengan panjang penghantar, dan
dilambangkan dengan
Arus listrik merupakan sejumlah elektron yang
mengalir dalam tiap detiknya pada suatu penghantar.
Banyaknya elektron yang mengalir ini ditentukan oleh
dorongan yang diberikan pada elektron-elektron dan
kondisi jalan yang akan dilalui elektron-elektron
tersebut. Arus listrik dilambangkan dengan huruf I dan
diukur dalam satuanAmpere.
Tegangan listrik (voltage) dapat diyatakan sebagai
dorongan atau tenaga untuk memungkinkan terjadinyaaliran arus listrik. Tegangan listrik dibedakan menjadi
dua macam, yaitu:
a.
Tegangan listrik searah (direct current/DC)
b. Tegangan listrik bolak-balik (alternating current
/ AC)
Tegangan listrik DC memungkinkan arus listrik
mengalir hanya pada satu arah saja, yaitu dari titik satu
ke titik lain dan nilai arus yang mengalir adalah
konstan/tetap. Sedangkan tegangan listrik AC
memungkinkan arus listrik mengalir dengan dua arah,
pada tiap-tiap setengah siklusnya. Nilainya akan
berubah-ubah secara periodik.
Gambar Arus listrik AC
Gambar Arus listrik DC
1
http://www.grisamesin.wordpress.com/http://www.grisamesin.wordpress.com/5/21/2018 Prinsip2 Dasar Kelistrikan Mesin
2/3
Resistansi (tahanan) dapat diartikan sebagai
apapun yang menghambat aliran arus listrik dan
mempengaruhi besarnya arus yang dapat mengalir.
Pada dasarnya semua material (bahan) adalah
konduktor (penghantar), namun resistansi-lah yang
menyebabkan sebagian material dikatakan isolator,
karena memiliki resistansi yang besar dan sebagian
lagi disebut konduktor, karena memiliki resistansi
yang kecil.
Resistansi ada pada kawat, kabel, body atau
rangka sepeda motor, namun nilainya ditekan
sekecil mungkin dengan menggunakan logam-
logam tertentu yang memiliki nilai yang rendah.
B.
HUKUM OHM (OHMS LAW)
Hukum Ohm menerangkan hubungan antara
tegangan (Voltage), kuat arus (Ampere) dan
resistansi (R). Hubungan antara tegangan (V), kuat
arus (I) dan resistansi (R) dapat dirumuskan
V = Tegangan listrik yang diberikan pada
sirkuit/rangkaian dalam
Volt (V)
I = Arus listrik yang mengalir pada sirkuit
dalam Ampere (A)
R = Tahanan pada sirkuit, dalam Ohm ()
Pada saat variable resistor diposisikan padanilai resistansi rendah, arus akan mengalir
maksimal. Namun tegangan akan menurun
(mengecil). Pada saat nilai resistansi maksimal, kuat
arus yang mengalir sangat kecil namun teganganmeningkat mencapai maksimal.
C.
RANGKAIAN KELISTRIKAN
Supaya sistem kelistrikan dapat bekerja,
listrik harus dapat mengalir dalam suatu rangkaian
yang komplit/lengkap dari asal sumber listrik
melewati komponen-komponen dan kembali lagi ke
sumber listrik.Aliran listrik tersebut minimal memiliki satu
lintasan tertutup, yaitu suatu lintasan yang dimulai
dari titik awal dan akan kembali lagi ke titik
tersebut tanpa terputus dan tidak memandangseberapa jauh atau dekat lintasan yang tempuh.
Jika tidak ada rangkaian, listrik tidak akan
mengalir. Artinya, setelah listrik mengalir dari
terminal positif baterai kemudian melewati
komponen sistem kelistrikan, maka supaya rangkaian
bisa dinyatakan lengkap, listrik tersebut harus kembali
lagi ke baterai dari arah terminal negatifnya, yang biasa
disebut massa (ground). Untuk menghemat kabel,
sambungan (connector) dan tempat, massa bisa langsung
dihubungkan ke body atau rangka besi sepeda motor
atau ke mesin.
Pada satu rangkaian kelistrikan yang terdapat pada
sepeda motor biasanya digabungkan lebih dari satu
tahanan listrik atau beban. Beberapa tahanan listrik
mungkin dirangkaikan di dalam satu rangkaian/sirkuit
dengan salah satu diantar tiga metode penyambungan
berikut ini:
1.
Rangkaian Seri
Tipe penyambungan rangkaian seri yaitu bila dua
atau lebih tahanan (R1, R2, dan R3 dan seterusnya)
dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian, sehingga
hanya ada satu jalur untuk mengalirnya arus.
Kuat arus I yang mengalir pada rangkaian seri
besarnya sama pada R1, R2 dan R3, sehingga dapatdihitung menjadi :
Latihan soal:
Berdasarkan contoh gambar di atas, tentukan
besarnya masing-masing tahanan, kuat arus dan
tegangan
2.
Rangkaian Paralel
Tipe penyambungan rangkaian paralel yaitu bila
dua atau lebih tahanan (R1, R2, dan R3 dan seterusnya)
dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian.
2
5/21/2018 Prinsip2 Dasar Kelistrikan Mesin
3/3
Pada rangkaian paralel, tegangan sumber
(baterai) V adalah sama pada seluruh tahanan.
Sedangkan jumlah arus I adalah sama dengan
jumlah arus I1, I2 dan I3 yaitu arus yang mengalir
melalui masing-masing resistor R1, R2 dan R3.
Adapun rumus arus listrik, tahanan dan
tegangan pada rangkaian seri adalah sebagai
berikut:
sehingga:
Kuat arus I yang mengalir pada R1, R2 dan R3,
dapat dihitung menjadi :
Latihan soal:
Berdasarkan contoh gambar di atas, tentukan
besarnya masing-masing tahanan, kuat arus dan
tegangan
3. Rangkaian Kombinasi (Seri Paralel)
Tipe penyambungan rangkaian kombinasi
(seri paralel) yaitu sebuah tahanan (R1) dan dua
atau lebih tahanan (R2 dan R3 dan seterusnya)
dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian.
Latihan soal:
Berdasarkan contoh gambar di atas, tentukan
besarnya masing-masing tahanan, kuat arus dantegangan
D. DAYA DAN ENERGI
Bila Anda perhatikan sebuah setrika listrik
yang dihubungkan dengan sumber tegangan listrik,
maka tidak berapa lama akan menjadi panas. Hal ini
terjadi karena adanya usaha untuk memindahkan
muatan listrik setiap saat pada rangkaian listrik yang
besarnya sama dengan energi listrik yang diubah
menjadi energi kalor. Besarnya energi setiap satuan
waktu disebut daya listrik.
Keterangan:
P : daya listrik (W)
W : energi listrik (J)
V : tegangan listrik (V)
I : kuat arus listrik (A)
R : hambatan listrik ( )
Latihan soal:
Dalam waktu 5 menit, sebuah lampu pijar
menggunakan energi sebesar 9.000 J. Hitunglah daya
listrik lampu pijar tersebut!
Pemasangan alat listrik di rumah-rumah dirangkai
secara paralel. Hal ini diharapkan agar tegangan yang
melalui alat-alat tersebut besarnya sama. Untuk
menghitung besar energi listrik yang digunakan pada
suatu rumah, PLN memasang alat yang disebut kWh
(kilowatt hours) meter (meteran listrik).
Latihan soal:
Diketahui harga listrik Rp100,00 per kWh. Sebuah
rumah memakai 5 lampu dengan daya masing-masing
60 watt, sebuah kulkas 160 watt, sebuah televisi 80 watt,
dan 3 lampu dengan daya 40 watt. Jika semua alat listrikitu menyala rata-rata 12 jam per hari, maka berapa besar
biaya listrik dalam sebulan?
DAFTAR PUSTAKA
Jama, Jalius. 2008. Teknik Sepeda Motor Jilid 1.
Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah
Kejuruan.
3