42
Pengenalan Listrik Asal Mula Listrik Setiap benda terdiri dari bagian-bagian yang sangat kecil, yang disebut molekul. Apabila molekul ini dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil, sehingga bagian-bagian kecil ini disebut atom. Tiap- tiap atom mempunyai satu inti yang disebut proton. Proton mempunyai listrik yang bermuatan positif (+), dan dalam keadaan tidak bergerak(diam). Proton ini dikelilingi oleh satu atau beberapa benda yang sangat kecil, dan benda ini disebut elektron. Elektron ini mengandung muatan listrik negatif (-) dan berputar mengelilingi proton dengan kecepatan kira-kira 300.000km/detik. Elektron berputar secara berkelompok-kelompok dalam beberapa lapisan, sedang elektron- elektron yang tidak ikut serta dalam satu kelompok terpaksa berputar sendiri pada lapisan terluar dari proton. Elektron yang berada pada lapisan terluar ini disebut elektron bebas. Elektron bebas ini cenderung dan mudah sekali untuk berpindah ke atom lain yang berada disekitarnya, dimana selanjutnya elektron ini turut berputar mengelilingi proton dari atom yang bersangkutan. Akibat dari perpindahan elektron bebas itu, meka terjadi kekosongan di dalam atom yang ditinggalkan dan diisi oleh elektron-elektron bebas yang berasal dari atom lain. Apabila pergerakan dari elektron bebas ini teratur kesatu arah (disebut aliran elektron), maka timbul aliran listrik (muatan listrik). Teori tersebut dapat dibuktikan dengan menggosokkan sepotong kaca pada sehelai kain sutera, maka akan terjadi listrik statis yang dapat menarik kertas kearahnya.Hal ini terjadi karena elektron-elektron bebas pada kaca meloncat/ berpindah ke kain sutera karena panas yang dihasilkan oleh gesekan, sehingga pada saat itu kaca bermuatan positif dan kain Tugas Teknik Tenaga Listrik 1

Tugas Ttl Listrik Gabungan

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Asal Mula Listrik

Setiap benda terdiri dari bagian-bagian yang sangat kecil, yang disebut molekul. Apabila

molekul ini dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil, sehingga bagian-bagian kecil ini disebut atom.

Tiap-tiap atom mempunyai satu inti yang disebut proton. Proton mempunyai listrik yang bermuatan

positif (+), dan dalam keadaan tidak bergerak(diam). Proton ini dikelilingi oleh satu atau beberapa

benda yang sangat kecil, dan benda ini disebut elektron. Elektron ini  mengandung muatan listrik

negatif (-) dan berputar mengelilingi proton dengan kecepatan kira-kira 300.000km/detik. Elektron

berputar secara berkelompok-kelompok dalam beberapa lapisan, sedang elektron-elektron yang tidak

ikut serta dalam satu kelompok terpaksa berputar sendiri pada lapisan terluar dari proton. Elektron

yang berada pada lapisan terluar ini disebut elektron bebas.

Elektron bebas ini cenderung dan mudah sekali untuk berpindah ke atom lain yang berada

disekitarnya, dimana selanjutnya elektron ini turut berputar mengelilingi proton dari atom yang

bersangkutan. Akibat dari perpindahan elektron bebas itu, meka terjadi kekosongan di dalam atom

yang ditinggalkan dan diisi oleh elektron-elektron bebas yang berasal dari atom lain. Apabila

pergerakan dari elektron bebas ini teratur kesatu arah (disebut aliran elektron), maka timbul aliran

listrik (muatan listrik).

Teori tersebut dapat dibuktikan dengan menggosokkan sepotong kaca pada sehelai kain sutera,

maka akan terjadi listrik statis yang dapat menarik kertas kearahnya.Hal ini terjadi karena elektron-

elektron bebas pada kaca meloncat/ berpindah ke kain sutera karena panas yang dihasilkan oleh

gesekan, sehingga pada saat itu kaca bermuatan positif dan kain sutera bermuatan negatif.

Ketika penggaris plastik kedua yang telah dimuati dengan cara yang sama didekatkan pada

penggaris plastik pertama, penggaris pertama bergerak menjauhi penggaris kedua. Peristiwa ini

ditunjukkan pada Gambar 1a. Ketika batang kaca kedua yang telah dimuati dengan cara yang sama

didekatkan pada batang kaca pertama, batang kaca kedua juga bergerak menjauhi batang kaca pertama.

Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 1b. Tetapi, jika batang kaca yang bermuatan didekatkan pada

penggaris plastik yang bermuatan, akan didapatkan bahwa keduanya akan saling menarik, Gambar 1c.

yang sejenis tolak menolak satu dengan yang lain.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 1

Page 2: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Gambar 1 Muatan yang tak sejenis tarik menarik, sedangkan muatan

Karena itu, muatan pada batang kaca haruslah berbeda dengan muatan pada penggaris plastik.

Memang, melalui eksperimen seluruh muatan benda dapat dikategorikan ke dalam dua jenis. Setiap

benda bermuatan yang ditarik oleh penggaris plastik, akan ditolak oleh batang kaca, atau setiap benda

yang ditolak oleh penggaris plastik, akan ditarik oleh batang kaca. Jadi terdapat dua jenis muatan

listrik yaitu, muatan yang ditolak batang kaca bermuatan, dan muatan yang ditarik batang kaca

bermuatan.

Dua jenis muatan listrik yang ditunjukkan tersebut dinyatakan oleh seorang Amerika, seorang

saintis, seorang filosuf yang bernama Benjamin Franklin (1706-1790) sebagai muatan positif dan

muatan negatif. Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif,

sedangkan muatan pada penggaris plastik yang digosok (atau amber) adalah muatan negatif. Sampai

sekarang kita masih mengikuti perjanjian ini.

Untuk membangkitkan aliran listrik dapat dilakukan dengan beberapa cara :

Dengan suatu proses kimia, contohnya pada battery/accu

Dengan adanya magnet, contohnya pada generator listrik.

Jadi arus listrik timbul karena adanya aliran elektron. Arus listrik diluar sumbernya mengalir

Tugas Teknik Tenaga Listrik 2

Page 3: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

dari kutub positif ke kutub negatif dan di dalam sumbernya dari kutub negatif ke kutub positif.

Jadi aliran arus listrik adalah kebalikan dari arah aliran elektron.

1. Muatan Listrik

Sejarah kelistrikan diawali dengan diamatinya bahan ambar atau resin yang dalam bahasa

Yunani berarti elektron, yang mana apabila bahan tersebut digosok dengan kulit binatang berbulu akan

dapat menarik benda–benda halus yang ringan yang setelah menempel padanya lalu ditolaknya. Sifat

demikian ternyata tertularkan pada benda lain yang disinggungkan atau yang ditempelkan padanya,

yang oleh karenanya benda itu lalu dikatakan bermuatan “keambaran” atau resinious. Hal yang sama

ternyata terjadi pula pada kaca yang digosok dengan kain sutera, yang penularannya menjadikan benda

lain yang ditempelkan padanya bermuatan “kekacaan” atau vitrious. Pada tahun 1733, Francois du Fay

menemukan kenyataan bahwa di alam hanya ada dua jenis muatan saja, yaitu muatan resinious dan

vitrious, dan dua benda yang muatannya sama akan tolak–menolak dan sebaliknya dua benda akan

tarik–menarik jika muatannya berbeda.

Kemudian Benyamin Franklin (1706–1790) menemukan kenyataan bahwa dua jenis muatan

resinious dan vitrious itu kalau digabungkan akan saling meniadakan seperti halnya dengan bilangan

positif dan negatif. Sejak itu muatan resinious disebut muatan listrik negatif dan vitrious disebut

dengan muatan listrik positif. Melanjutkan percobaan Michelson dan Carlisle tentang elektrolisa,

Michael Faraday (1791–1867) pada tahun 1883 mengemukakan terkuantisasinya muatan listrik

menjadi unit–unit muatan, yang kemudian oleh Stoney pada tahun 1874, yang diperkuat oleh J.J.

Thomson pada tahun 1897, dihipotesiskan adanya zarah pembawa unit muatan listrik yang lalu

dinamakan elekron. Sebagai resin, elektron dikatakan menghasilkan muatan listrik negatif maka

elektronpun akan bermuatan listrik negatif.

Franklin mengusulkan bahwa jumlah muatan yang dihasilkan oleh suatu benda melalui suatu

proses penggosokan, adalah sama dengan jumlah muatan positip dan negatip yang dihasilkan. Jumlah

bersih muatan yang dihasilkan oleh suatu benda selama proses penggosokan adalah nol. Contoh, ketika

penggaris plastik digosok dengan kain wol, plastik memperoleh muatan negatip dan kain wol

memperoleh muatan positip dengan jumlah yang sama. Muatan-muatan tersebut dipisahkan, namun

jumlah kedua jenis muatan adalah sama. Ini adalah contoh dari suatu hukum yang berlaku sampai

sekarang, yang dikenal dengan nama hukum kekekalan muatan listrik yang berbunyi

“ Jumlah bersih muatan listrik yang dihasilkan pada dua benda yang berbeda (penggaris plastik

dan kain wol) dalam suatu proses penggosokan adalah nol. Jika suatu benda atau suatu daerah

Tugas Teknik Tenaga Listrik 3

Page 4: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

ruang memperoleh muatan positif, maka akan dihasilkan sejumlah muatan negatif dengan

jumlah yang sama pada daerah atau benda di sekitarnya “

2. Muatan Listrik dalam Suatu Atom

Gambar 2 memperlihatkan model atom sederhana, terdiri dari muatan positif di dalam inti,

dikelilingi satu atau lebih elektron. Inti berisi proton, proton bermuatan positif, dan netron yang tidak

bermuatan listrik. Besarnya muatan proton dan elektron adalah sama, tetapi tandanya berlawanan.

Karena itu atom-atom netral berisi proton-proton dan electron-elektron dengan jumlah yang sama.

Meskipun demikian, suatu atom kadang-kadang akan kehilangan satu atau lebih elektron, atau akan

memperoleh elektron- elektron ekstra. Pada kasus ini, atom akan bermuatan positip atau negatip, dan

disebut ion.

Gambar 2 Model atom sederhana.

Umumnya, ketika benda dimuati melalui gosokan, benda-benda akan mempertahankan

muatannya hanya sebentar, kemudian kembali ke keadaan netral. Kemana muatan pergi? Dalam

beberapa kasus, hal ini dinetralkan oleh ion-ion bermuatan di udara (misalnya, oleh tumbukan dengan

pertikel-partikel bermuatan, yang kita kenal sebagai sinar kosmik dari ruang angkasa yang mencapai

bumi). Hal yang penting diketahui, bahwa muatan dapat lepas ke inti air di udara. Ini karena molekul-

molekul air adalahpolar, meskipun molekul-molekul air tersebut adalah netral, muatan molekul-

molekul air tidaklah disalurkan secara seragam sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 3. Jadi

elektron elektron ekstra pada penggaris plastik, dapat lepas ke udara karena ditarik menuju molekul-

molekul positip air.

Di sisi lain, benda yang dimuati secara positip, dapat dinetralkan oleh hilangnya

(berpindahnya) elektron-elektron air dari molekul-molekul udara ke bendabenda bermuatan positip

Tugas Teknik Tenaga Listrik 4

Proton

Elektron

Neutron

Page 5: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

tersebut. Pada udara kering, listrik statis lebih mudah diperoleh karena udara berisi lebih sedikit

molekul-molekul yang dapat berpindah. Pada udara lembab, adalah sulit untuk membuat benda

bermuatan tahan lama.

Gambar 3 Sebuah molekul air. Karena molekul air mempunyai

muatan yang berlawanan pada ujung yang berbeda, maka disebut

sebuah molekul “polar”.

3. Cara Memperoleh Muatan Listrik

Bila sebuah benda logam bermuatan positif disentuhkan dengan benda logam lain yang tidak

bermuatan (netral), maka elektron-elektron bebas dalam logam yang netral akan ditarik menuju logam

yang bermuatan positif tersebut sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 4.

Gambar 4 Batang logam netral memperoleh muatan ketika

disentuh dengan benda logam lain yang bermuatan

Karena sekarang logam kedua tersebut kehilangan beberapa elektronnya, maka logam ini akan

bermuatan positif. Proses demikian disebut memuati dengan carakonduksi atau dengan cara kontak,

dan kedua benda tersebut akhirnya memiliki muatan dengan tanda yang sama.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 5

Page 6: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Bila benda yang bermuatan positip didekatkan pada batang logam yang netral, tetapi tidak

disentuhkan, maka elektron-elektron batang logam tidak meninggalkan batang, namun elektron-

elektron tersebut bergerak dalam logam menuju benda yang bermuatan, dan meninggalkan muatan

positip pada ujung yang berlawanan, seperti diperlihatkan pada Gambar 5.

Gambar 5 Memberi muatan dengan jalan induksi Electron

Muatan tersebut dikatakan telah diinduksikan pada kedua ujung batang logam. Proses demikian

disebut memuati dengan cara induksi. Tentu saja tidak ada muatan yang dihasilkan dalam batang;

muatan hanya dipisahkan. Jumlah muatan pada batang logam masih sama dengan nol. Meskipun

demikian, jika dipotong menjadi dua bagian, kita akan memiliki dua benda yang bermuatan, satu

bermuatan positip dan yang lain bermuatan negatip. Cara lain untuk menginduksi muatan pada benda

logam adalah dengan jalan menghubungkan logam tersebut menuju ground melalui kawat konduktor

sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 6a ( berarti ground). Selanjutnya benda dikatakan di

“ground- kan” atau “dibumikan”. Karena bumi sangat besar dan dapat menyalurkan elektron, maka

bumi dengan mudah dapat menerima ataupun memberi elektron-elektron; karena itu dapat bertindak

sebagai penampung (reservoir) untuk muatan. Jika suatu benda bermuatan negatip didekatkan ke

sebuah logam, maka electron-elektron bebas dalam logam akan menolak dan beberapa electron akan

bergerak menuju bumi melalui kabel (Gambar 6b). Ini menyebabkan logam bermuatan positif. Jika

sekarang kabel dipotong, maka logam akan memiliki muatan induksi positif (Gambar 6c).

Gambar 6. Induksi muatan pada suatu benda yang dihubungkan ke bumi.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 6

Page 7: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

ARUS LISTRIK DAN BEDA POTENSIAL

( TEGANGAN )

1. Tegangan Listrik

Ada beberapa asas penting yang perlu di ingat dan di pahami kembali, yaitu sebagai berikut :

Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu positif dan muatan negatif

Muatan positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negatif ada pada elektron

Elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat berpindah

Atom-atom penghantar ke tempat lain di dalam penghantar itu

Muatan listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beda potensial (tegangan)

Dari beberapa asas tersebut, kita dapat mengatakan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan

listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus-menerus

terjadi perpindahan muatan atau elektron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik.

Apa yang menyebabkan arus listrik mengalir? Mengalirnya arus listrik kejadiannya serupa

dengan mengalirnya air. Air selalu mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Jadi,

agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus dibuat

potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering disebut tegangan listrik.

Tegangan merupakan ukuran potensi medan listrik yang ada pada konduktor atau rangkaian

listrik untuk menghasilkan arus dalam konduktor atau rangkaian tersebut. Arus listrik dapat mengalir

dari satu titik ke titik lain karena adanya perpindahan elektron. Nah tegangan seringkali disebut

sebagai pembawa elektron. Jika tidak ada tegangan, atau lebih tepatnya perbedaan potensial, tidak

akan ada yang membawa elektron bergerak dan sebagai konsekuensinya tidak ada arus listrik.

Akan lebih mudah lagi memahami tegangan dengan analogi berikut. Sempat saya membaca

referensi yang menganalogikan arus listrik seperti arus air. Bayangkan ada 2 buah tabung yang

terhubung oleh suatu saluran dan diisi air. Jika diletakan pada meja datar, permukaan air pada kedua

tabung akan sejajar. Bayangkan bila salah satu tabung diangkat lebih tinggi daripada tabung lainnya.

Air di tabung yang lebih tinggi akan mengalir ke tabung yang lebih rendah. Semakin tinggi tabung,

semakin banyak air yang mengalir. Perbedaan ketinggian tersebut sebenarnya adalah konsep

perbedaan energi potensial. Sama halnya dengan arus listrik. Perbedaan ketinggian tabung merupakan

Tugas Teknik Tenaga Listrik 7

Page 8: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

analogi dari tegangan (perbedaan potensial listrik) dan arus air yang mengalir dari tabung tinggi ke

tabung rendah merupakan analogi dari arus listrik yang mengalir dari tegangan tinggi ke tegangan

rendah.

Konsekuensi yang jelas terlihat dari analogi tersebut adalah arus listrik baru dapat timbul jika

ada tegangan dan semakin besar tegangan yang ada maka semakin besar pula arus yang di.hasilkan.

Fenomena ini merupakan fenomena yang dijelaskan oleh hukum ohm.

V = IR

Dimana V adalah tegangan, I adalah arus dan R adalah resistansi.

Ketika berbicara definisi yang lebih kompleks, tegangan dapat didefinisikan sebagai energi

potensial listrik yang timbul untuk setiap muatan yang ada pada suatu konduktor. Tegangan juga dapat

didefinisikan sebagai kerja yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik

yang lain.

Dari seluruh kajian yang telah dibahas, hal yang perlu diingat adalah tegangan selalu diukur

sebagai perbedaan potensial antara dua titik. Harus ada dua titik untuk mengukur tegangan. Terkadang

tanah atau “ground” digunakan sebagai acuan standar menghitung tegangan. Satuan dari tegangan

adalah Volt dan alat untuk mengukur tegangan adalah Voltmeter. Tegangan seringkali disimbolkan

dengan huruf V. Adapula yang menyimbolkan tegangan dengan huruf U dan E.

2. Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik (sering hanya disebut arus saja) didefinisikan sebagai jumlah muatan yang

mengalir melalui penampang suatu kawat penghantar persatuan waktu.

Arus listrik timbul karena adanya pergerakan muatan listrik, dapat berupa elektron atau ion,

namun lebih umum menggambarkan arus sebagai konsekuensi pergerakan elektron.

Ketika sumber tegangan (misalnya baterai) dihubungkan dengan kabel logam (metal wire), sumber

tegangan akan menimbulkan medan listrik di konduktor (logam di kabel). Medan listrik ini

mengakibatkan adanya kelebihan elektron di satu titik dan kekurangan elektro di titik lain (pada

sumber tegangan). Hal ini mengakibatkan elektron yang berada di titik yang kelebihan elektron

berpindah ke titik yang kekurangan elektron. Perpindahan elektron inilah yang menimbulkan arus

listrik. Elektro sering disebut sebagai pembawa arus walaupun konvensinya arah pergerakan elektron

berlawanan dengan arah pergerakan arus listrik.

Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui panampang penghantar dalam waktu t, maka

kuat arus i yang mengalir besarnya

Tugas Teknik Tenaga Listrik 8

Page 9: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

dengan :

q = jumlah muatan yang mengalir (coulomb)

t = waktu (detik)

i = kuat arus listrik (ampere, disingkat A)

I (ampere) = 1 coulumb/detik

Arus listrik dapat direpresentasikan sebagai perubahan muatan selama satuan waktu tertentu.

Dalam notasi matematisnya,

I = dQ/dt

Dimana I adalah arus listrik, Q adalah muatan elektron (6.242 × 1018 elektron = 1 Coulomb)

dan t adalah satuan waktu tertentu. Artinya untuk arus 1 ampere, akan terjadi pergerakan sebanyak

6.242 × 1018 elektron selama 1 detik pada seluruh bidang yang dilalui konduktor.

Simbol dari arus listrik adalah I, satuan arus listrik adalah Ampere dan alat untuk mengukur arus listrik

adalah Amperemeter.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 9

Page 10: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Hukum Ohm dan Hambatan listrik

Pada tahun 1827, seorang ahli fisika bangsa Jerman bernama George Simon Ohm (1789-1854),

menemukan hubungan antara arus dan tegangan listrik. Kuat arus yang mengalir pada suatu kawat

penghantar sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum Ohm.

Dalam bentuk persamaan, hukum ini ditulis:

Dalam persamaan tersebut, R dapat dianggap sebagai tetapan kesebandingan. Tetapan ini

selanjutnya disebut hambatan listrik (resistor). Persamaan (2.2a) dapat juga ditulis:

Dengan :

i = kuat arus (ampere)

V = tegangan atau beda potensial (volt)

R = hambatan (ohm atau Ω)

Dari persamaan hukum Ohm ini, dapat disimpulkan sebagai berikut :

Kuat arus yang mengalir dalam suatu kawat penghantar (yang tidak mengalami perubahan suhu)

besarnya:

Sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya

Berbanding terbalik dengan hambatan kawat penghantar

Tugas Teknik Tenaga Listrik 10

Page 11: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

Untuk memindahkan atau mengalirkan muatan q dari suatu titik ke titik lain yang memiliki

beda potensial V, diperlukan energi listrik. Besarnya usaha atau energi untuk pemindahan muatan,

dirumuskan sebagai berikut

W = q V

Karena muatan q = i.t, maka persamaan dapat kita tulis

W = i t V

Atau

W = V i t

Ketika muatan listrik bergerak dari a ke b melalui sebuah hambatan R, muatan kehilangan

energi potensial listriknya akibat terjadinya tumbukan dengan atom-atom dalam hambatan R. Hal itu

akan menimbulkan energi kalor (dalam bentuk panas). Besarnya energi listrik yang hilang (berubah

menjadi panas) ketika arus i melewati hambatan R.

Energi listrik dapat diubah menjadi kalor, misalnya dalam setrika listrik, solder listrik, kompor

listrik, dan sebagainya. Pada waktu mempelajari kalor, kita telah mengenal bahwa besarnya kalor yang

diserap atau diberikan oleh sebuah benda memenuhi persamaan:

Q = m c T

Satuan energi listrik dan kalor ternyata setara, bisa dalam satuan joule dapat juga dalam satuan

kalori. Dari percobaan yang telah dilakukan James Joule, diperoleh:

1 joule = 0,24 kalori

Atau

1 kalori = 4,18 joule

Perhitungan Daya Listrik

Daya (P) adalah kecepatan melakukan usaha (W) atau usaha yang dilakukan per satuan waktu (t)

Tugas Teknik Tenaga Listrik 11

Page 12: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

P = W / t

RESISTOR

Ringkasan Teori

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga,

perak, emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan-bahan tersebut

menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang

konduktif, yaitu bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar

menahan aliran elektron sehingga disebut sebagai isolator.

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian

elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir

dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan.

Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan

resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

1. Komposisi karbon

Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat

atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor

komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar

ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna dari

harganya.

Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik).

Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk

karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an,

tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik,

seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika

dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi

lembab, bahang dari solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi yang tak dapat dikembalikan.

Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun

panas lebih.

Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara

beberapa miliohm hingga 22 MOhm.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 12

Page 13: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

2. Film Karbon

Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat

untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah

dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar[1].

Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C. Resistansi tersedia

antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga

155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v[2].

3. Film Logam

Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa

mikrometer. Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter

penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari

resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi

±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam,

EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi

0.5pF[3].

Di dalam rangkaian elektronika, resistor dilambangkan dengan huruf "R". Dilihat dari

bahannya, ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound,

dan Metalfilm. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain :

Potensiometer, Rheostat dan Trimmer (Trimpot). Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya

berubah bila terkena cahaya namanya LDR (Light Dependent Resistor) dan resistor yang nilai

resistansinya akan bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya PTC (Positive Thermal

Coefficient) serta resistor yang nilai resistansinya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas yang

namanya NTC (Negative Thermal Coefficient).

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai

petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti tabung

dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna,

kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter. Kode

warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries

Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel 1.1.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 13

Page 14: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Tabel 1.1 Nilai warna pada cincin resistor

Warna Pita pertama Pita keduaPita ketiga

(pengali)

Pita keempat

(toleransi)

Pita kelima

(koefisien suhu)

Hitam 0 0 × 100

Cokelat 1 1 ×101 ± 1% (F) 100 ppm

Merah 2 2 × 102 ± 2% (G) 50 ppm

Oranye 3 3 × 103 15 ppm

Kuning 4 4 × 104 25 ppm

Hijau 5 5 × 105 ± 0.5% (D)

Biru 6 6 × 106 ± 0.25% (C)

Ungu 7 7 × 107 ± 0.1% (B)

Abu-abu 8 8 × 108 ± 0.05% (A)

Putih 9 9 × 109

Emas × 10-1 ± 5% (J)

Perak × 10-2 ± 10% (K)

Kosong ± 20% (M)

Besaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin yang paling depan ke arah cincin

toleransi. Biasanya posisi cincin toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga

Tugas Teknik Tenaga Listrik 14

4 cincin

5 cincin

Page 15: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan posisi cincin yang pertama agak sedikit ke dalam.

Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau

kita telah bisa menentukan mana cincin yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.

Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya.

Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin (tidak termasuk cincin

toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 cincin (tidak

termasuk cincin toleransi). Cincin pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai

satuan, dan cincin terakhir adalah faktor pengalinya.

Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet, merah dan emas. Cincin berwarna emas adalah

cincin toleransi. Dengan demikian urutan warna cincin resistor ini adalah, cincin pertama berwarna

kuning, cincin kedua berwarna violet dan cincin ke tiga berwarna merah. Cincin ke empat yang

berwarna emas adalah cincin toleransi. Dari tabel 1.1 diketahui jika cincin toleransi berwarna emas,

berarti resistor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansinya dihitung sesuai dengan urutan warnanya.

Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resistor ini

resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga cincin selain cincin toleransi), maka nilai satuannya

ditentukan oleh cincin pertama dan cincin kedua. Masih dari tabel 1.1, diketahui cincin kuning nilainya

= 4 dan cincin violet nilainya = 7. Jadi cincin pertama dan ke dua atau kuning dan violet berurutan,

nilai satuannya adalah 47. Cincin ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna cincinnya merah berarti

faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah

nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4700 Ohm = 4,7K Ohm (pada rangkaian elektronika

biasanya di tulis 4K7 Ohm) dan toleransinya adalah + 5%. Arti dari toleransi itu sendiri adalah batasan

nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki oleh resistor tersebut. Jadi nilai sebenarnya

dari resistor 4,7k Ohm + 5% adalah :

4700 x 5% = 235

Jadi,

Rmaksimum = 4700 + 235 = 4935 Ohm

Rminimum = 4700 – 235 = 4465 Ohm

Apabila resistor di atas di ukur dengan menggunakan ohmmeter dan nilainya berada pada

rentang nilai maksimum dan minimum (4465 s/d 4935) maka resistor tadi masih memenuhi standar.

Nilai toleransi ini diberikan oleh pabrik pembuat resistor untuk mengantisipasi karakteristik bahan

Tugas Teknik Tenaga Listrik 15

Page 16: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

yang tidak sama antara satu resistor dengan resistor yang lainnya sehingga para desainer elektronika

dapat memperkirakan faktor toleransi tersebut dalam rancangannya. Semakin kecil nilai toleransinya,

semakin baik kualitas resistornya. Sehingga dipasaran resistor yang mempunyai nilai toleransi 1%

(contohnya : resistor metalfilm) jauh lebih mahal dibandingkan resistor yang mempunyai toleransi 5%

(resistor carbon)

Identifikasi Lima Pita

Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk

memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat

adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna

emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita

keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain

besar resistansi adalah besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Karena

resistor bekerja dengan di aliri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :

Semakin besar ukuran fisik suatu resistor, bisa menunjukkan semakin besar kemampuan

disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt.

Resistor yang memiliki disipasi daya maksimum 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk balok

memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder dan biasanya untuk

resistor ukuran besar ini nilai resistansi di cetak langsung dibadannya tidak berbentuk cincin-cincin

warna, misalnya 100Ω5W atau 1KΩ10W.

A. JENIS – JENIS RESISTOR

Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi :

a. Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini

biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau

membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 16

Page 17: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Lambang / Simbol Resistor Tetap

Gambar Resistor Tetap

b. Resistor Tidak Tetap (variable resistor)

Yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle

pada alat tersebut, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berfungsi

sebagai pengatur volume (mengatur besar kecilnya arus), tone control pada sound system, pengatur

tinggi rendahnya nada (bass/treble) serta berfungsi sebagai pembagi tegangan arus dan tegangan.

Variabel resistor dapat digolongkan menjadi 2 macam :

1) Potensimeter, ada 2 macam :

Potensio Linier, ialah potensio yang apabila kontak gesernya dipindah nilai

hambatannya berubah sesuai dengan perhitungan linier.

Potensio logaritmis, ialah potensio yang apabila kontak gesernya dipindah nilai

hambatannya berubah sesuai dengan perhitungan logaritma.

Potensiometeer kebanyakan dipergunakan sebagai alat pengatur, misal :

1. Alat pengatur suara (Volume Control)

2. Alat pengatur nada (Tone Control)

3. Alat pengatur nada tinggi (Treble Control)

4. Alat pengatur nada rendah (Bass Control)

A 50 K

Tugas Teknik Tenaga Listrik 17

Page 18: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Potensiometer dan lambangnya

2) Trimmer potensio = Trimpot

Cara merubah nilai hambatan pada tripot adalah dengan jalan memutar memakai obeng (drei).

Trimer Potensio dan lambangnya

c. Resistor NTC dan PTC.

NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah kecil

bila terkena suhu panas. Sedangkan PTC (Positive Temperature Coefficient), yaitu resistor yang

nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.

d. Resistor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena

pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena

cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil.

2. RANGKAIAN RESISTOR

Dalam praktek para desainer kadang-kadang membutuhkan resistor dengan nilai tertentu. Akan

tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya.

Solusi untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik tersebut dapat dilakukan

dengan cara merangkaikan beberapa resistor sehingga didapatkan nilai resistansi yang dibutuhkan. Ada

dua cara untuk merangkaikan resistor, yaitu :

1. Cara Serial

2. Cara Paralel

Tugas Teknik Tenaga Listrik 18

Page 19: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Rangkaian resistor secara serial akan mengakibatkan nilai resistansi total semakin besar.

Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara serial.

Pada rangkaian resistor serial berlaku rumus :

RTOTAL = R1 + R2 + R3

Sedangkan rangkaian resistor secara paralel akan mengakibatkan nilai resistansi pengganti

semakin kecil.

Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara paralel.

Pada rangkaian resistor paralel berlaku rumus :

Di bawah ini beberapa rumus (Hukum Ohm) yang sering dipakai dalam perhitungan elektronika :

Tugas Teknik Tenaga Listrik 19

Page 20: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Di mana :

V = tegangan dengan satuan Volt

I = arus dengan satuan Ampere

R = resistansi dengan satuan Ohm

P = daya dengan satuan Watt

Konversi satuan hambatan :

1 Ohm = 1 Ω

1 K Ohm = 1 K Ω

1 M Ohm = 1 M Ω

1 K Ω = 1.000 Ω

1 M Ω = 1.000 K Ω

1 M Ω = 1.000.000 Ω

(M = Mega (106); K = Kilo (103))

Tugas Teknik Tenaga Listrik 20

Page 21: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Fungsi & Pengertian Amperemeter, Voltmeter,

Ohmmeter Alat Ukur Listrik

Seorang teknisi elektronik biasanya memiliki alat pengukur wajib yang mereka gunakan untuk

berbagai keperluan teknis yaitu avometer yang merupakan gabungan dari fungsi alat ukur amperemeter

untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar tegangan listrik) dan

ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik).

Mari kita lihat arti definisi dan fungsi masing-masing alat :

A. Amperemeter / Ampere Meter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini

dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari

fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.

Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk

deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan

hambatan shunt.

Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada

kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan

jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

B. Voltmeter / Volt Meter

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah

alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic

Tugas Teknik Tenaga Listrik 21

Page 22: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin

besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.

C. Ohmmeter / Ohm Meter

Ohm meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan

suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor. Alat tersebut menggunakan

galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yang kemudian dikalibrasi ke satuan ohm

Macam-macam Alat Ukur Listrik beserta Fungsinya

1.Amperemeter : Berfungsi untukmengukur aruslistrik.

2.Voltmeter : Berfungsi untuk mengukur tegangan listrik.

3.Ohmmeter : Berfungsi untuk mengukur hambatan listrik.

Gambar Pemasangan alat ukur Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter

4. Wattmeter : Berfungsi untuk mengukur daya listrik.

5. Kwhmeter : Berfungsi untuk mengukur energi listrik.

Simbol-simbol Alat Ukur Listrik

Tugas Teknik Tenaga Listrik 22

Page 23: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Memperbesar Batas Ukur

1. Amperemeter

Gambar Rangkaian untuk memperbesar batas ukur amperemeter

Untuk memperbesar batas ukur amperemeter dapat dilakukan dengan cara memasang tahanan

(Rsh) yang diparalelkan dengan tahanan pada amperemeter (Ra). Besarnya tahanan yang dipasang

harus sesuai dengan batas ukur yang diperbesar dan juga kelipatan batas ukur (n) dengan rumus : Rsh

= Ra / (n-1)

2. Voltmeter

Tugas Teknik Tenaga Listrik 23

Page 24: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Gambar Rangkaian untuk memperbesar batas ukur voltmeter

Untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat dilakukan dengan cara memasang tahanan

(Rm) yang diserikan dengan tahanan pada voltmeter (Rv). Besarnya tahanan yang dipasang harus

sesuai dengan batas ukur yang diperbesar dan juga kelipatan batas ukur (n) dengan rumus : Rm = Rv (n

- 1)

CONTOH ALAT UKUR LISTRIK

A. Amperemeter / Ampere Meter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini

dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari

fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.

Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk

deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan

Tugas Teknik Tenaga Listrik 24

Page 25: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

hambatan shunt.

Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada

kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan

jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

B. Voltmeter / Volt Meter

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah

alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic

tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin

besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.

C. Ohmmeter / Ohm Meter

Tugas Teknik Tenaga Listrik 25

Page 26: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Ohm meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan

suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor. Alat tersebut menggunakan

galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yang kemudian dikalibrasi ke satuan ohm.

Pengukuran Besaran Listrik dg Osiloskop

Pengukuran besaran listrik (Arus, tegangan, frekuensi, tahanan, daya, energi, faktor daya,

harmonik, dll) merupakan salah satu kompetensi yang sangat dibutuhkan oleh Insinyur Elektro.

Sebagai mahasiswa pemahaman dan keterampilan terhadap alat ukur sangat dibutuhkan. Beberapa alat

ukur listrik yang wajib dikuasai oleh mahasiswa antara lain Ampere Meter, Voltmeter, Ohm Meter,

Megger, Watt Meter, Cos Phi Meter, Lux Meter, Osiloskop, Harmonik Meter dan alat ukur lainya

Tugas Teknik Tenaga Listrik 26

Page 27: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Alat ukur ini

dapat digunakan sebagai alat untuk pengukuran rangkaian elektronik seperti TV, Radio Komunikasi,

dsb.

Beberapa Kegunaan Osciloskop antara lain :

Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.

Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.

Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangkaian listrik.

Membedakan arus AC dengan arus DC.

Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan hubungannya terhadap waktu.

CEDERA AKIBAT LISTRIK

A. Definisi

Cedera Akibat Listrik adalah kerusakan yang terjadi jika arus listrik mengalir ke dalam tubuh

manusia dan membakar jaringan ataupun menyebabkan terganggunya fungsi suatu organ dalam.

Tubuh manusia adalah penghantar listrik yang baik. Kontak langsung dengan arus listrik bisa

berakibat fatal. Arus listrik yang mengalir ke dalam tubuh manusia akan menghasilkan panas yang

dapat membakar dan menghancurkan jaringan tubuh. Meskipun luka bakar listrik tampak ringan,

tetapi mungkin saja telah terjadi kerusakan organ dalam yang serius, terutama pada jantung, otot

atau otak.

Arus listrik bisa menyebabkan terjadinya cedera melalui 3 cara:

1. Henti jantung (cardiac arrest) akibat efek listrik terhadap jantung.

2. Perusakan otot, saraf dan jaringan oleh arus listrik yang melewati tubuh.

3. Luka bakar termal akibat kontak dengan sumber listrik.

B. Penyebab

Tugas Teknik Tenaga Listrik 27

Page 28: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Cedera listrik bisa terjadi akibat tersambar petir atau menyentuh kabel maupun sesuatu yang

menghantarkan listrik dari kabel yang terpasang. Cedera bisa berupa luka bakar ringan sampai

kematian, tergantung kepada:

1. Jenis dan kekuatan arus listrik

Secara umum, arus searah (DC) tidak terlalu berbahaya jika dibandingkan dengan arus

bolak-balik (AC). Efek AC pada tubuh manusia sangat tergantung kepada kecepatan

berubahnya arus (frekuensi), yang diukur dalam satuan siklus/detik (hertz). Arus frekuensi

rendah (50-60 hertz) lebih berbahaya dari arus frekuensi tinggi dan 3-5 kali lebih berbahaya

dari DC pada tegangan (voltase) dan kekuatan (ampere) yang sama.

DC cenderung menyebabkan kontraksi otot yang kuat, yang seringkali mendorong

jauh/melempar korbannya dari sumber arus. AC sebesar 60 hertz menyebabkan otot terpaku

pada posisinya, sehingga korban tidak dapat melepaskan genggamannya pada sumber listrik.

Akibatnya korban terkena sengatan listrik lebih lama sehingga terjadi luka bakar yang berat.

Biasanya semakin tinggi tegangan dan kekuatannya, maka semakin besar kerusakan

yang ditimbulkan oleh kedua jenis arus listrik tersebut.

Kekuatan arus listrik diukur dalam ampere. 1 miliampere (mA) sama dengan 1/1,000 ampere.

Pada arus serendah 60-100 mA dengan tegangan rendah (110-220 volt), AC 60 hertz yang

mengalir melalui dada dalam waktu sepersekian detik bisa menyebabkan irama jantung yang

tidak beraturan, yang bisa berakibat fatal. Arus bolak-balik lebih dapat menyebabkan aritmia

jantung dibanding arus searah. Arus dari AC pada 100 mA dalam seperlima detik dapat

menyebabkan fibrilasi ventrikel dan henti jantung.

Efek yang sama ditimbulkan oleh DC sebesar 300-500 mA.

Jika arus langsung mengalir ke jantung, misalnya melalui sebuah pacemaker, maka bisa

terjadi gangguan irama jantung meskipun arus listriknya jauh lebih rendah (kurang dari 1

mA).

2. Ketahanan tubuh terhadap arus listrik

Resistensi adalah kemampuan tubuh untuk menghentikan atau memperlambat aliran arus

listrik. Kebanyakan resistensi tubuh terpusat pada kulit dan secara langsung tergantung

kepada keadaan kulit. Resistensi kulit yang kering dan sehat rata-rata adalah 40 kali lebih

besar dari resistensi kulit yang tipis dan lembab.

Resistensi kulit yang tertusuk atau tergores atau resistensi selaput lendir yang lembab

(misalnya mulut, rektum atau vagina), hanya separuh dari resistensi kulit utuh yang

lembab.Resistensi dari kulit telapak tangan atau telapak kaki yang tebal adalah 100 kali lebih

besar dari kulit yang lebih tipis.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 28

Page 29: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Arus listrik banyak yang melewati kulit, karena itu energinya banyak yang dilepaskan

di permukaan. Jika resistensi kulit tinggi, maka permukaan luka bakar yang luas dapat terjadi

pada titik masuk dan keluarnya arus, disertai dengan hangusnya jaringan diantara titik masuk

dan titik keluarnya arus listrik. Tergantung kepada resistensinya, jaringan dalam juga bisa

mengalami luka bakar.

3. Jalur arus listrik ketika masuk ke dalam tubuh

Arus listrik paling sering masuk melalui tangan, kemudian kepala; dan paling sering

keluar dari kaki. Arus listrik yang mengalir dari lengan ke lengan atau dari lengan ke tungkai

bisa melewati jantung, karena itu lebih berbahaya daripada arus listrik yang mengalir dari

tungkai ke tanah.

Arus yang melewati kepala bisa menyebabkan:

a. Kejang.

b. Pendarahan otak.

c. Kelumpuhan pernapasan.

d. perubahan psikis (misalnya gangguan ingatan jangka pendek, perubahan kepribadian,

mudah tersinggung dan gangguan tidur).

e. irama jantung yang tidak beraturan.

f. Kerusakan pada mata bisa menyebabkan katarak.

4. Lamanya terkena arus listrik.

Semakin lama terkena listrik maka semakin banyak jumlah jaringan yang mengalami

kerusakan. Seseorang yang terkena arus listrik bisa mengalami luka bakar yang berat. Tetapi,

jika seseorang tersambar petir, jarang mengalami luka bakar yang berat (luar maupun dalam)

karena kejadiannya berlangsung sangat cepat sehingga arus listrik cenderung melewati tubuh

tanpa menyebabkan kerusakan jaringan dalam yang luas. Meskipun demikian, sambaran petir

bisa menimbulkan konslet pada jantung dan paru-paru dan melumpuhkannya serta bisa

menyebabkan kerusakan pada saraf atau otak.

C. Gejala

Gejalanya tergantung kepada interaksi yang rumit dari semua sifat arus listrik. Suatu kejutan

dari sebuah arus listrik bisa mengejutkan korbannya sehingga dia terjatuh atau menyebabkan

terjadinya kontraksi otot yang kuat. Kedua hal tersebut bisa mengakibatkan dislokasi, patah tulang

dan cedera tumpul. Kesadaran bisa menurun, pernafasan dan denyut jantung bisa lumpuh.

Luka bakar listrik bisa terlihat dengan jelas di kulit dan bisa meluas ke jaringan yang lebih dalam.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 29

Page 30: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

Arus listrik bertegangan tinggi bisa membunuh jaringan diantara titik masuk dan titik

keluarnya, sehingga terjadi luka bakar pada daerah otot yang luas. Akibatnya, sejumlah besar

cairan dan garam (elektrolit) akan hilang dan kadang menyebabkan tekanan darah yang sangat

rendah. Serat-serat otot yang rusak akan melepaskan mioglobin, yang bisa melukai ginjal dan

menyebabkan terjadinya gagal ginjal. Dalam keadaan basah, kita dapat mengalami kontak dengan

arus listrik. Pada keadaan tersebut, resistensi kulit mungkin sedemikian rendah sehingga tidak

terjadi luka bakar tetapi terjadi henti jantung (cardiac arrest) dan jika tidak segera mendapatkan

pertolongan, korban akan meninggal.

Petir jarang menyebabkan luka bakar di titik masuk dan titik keluarnya, serta jarang

menyebabkan kerusakan otot ataupun pelepasan mioglobin ke dalam air kemih. Pada awalnya bisa

terjadi penurunan kesadaran yang kadang diikuti dengan koma atau kebingungan yang sifatnya

sementara, yangi biasanya akan menghilang dalam beberapa jam atau beberapa hari.

Penyebab utama dari kematian akibat petir adalah kelumpuhan jantung dan paru-paru (henti

jantung dan paru-paru).

D. Diagnosa

1. Diagnosis ditegakkan berdasarkan gejala dan hasil pemeriksaan fisik.

2. Untuk memantau denyut jantung korban dilakukan pemeriksaan elektrokardiogram. Jika

diperkirakan jantung telah menerima kejutan listrik, pemantauan EKG dilakukan selama 12-24

jam.

3. Jika korban tidak sadar atau telah mengalami cedera kepala, dilakukan CT scan untuk

memeriksa adanya kerusakan pada otak.

E. Pengobatan

Pengobatan terdiri dari :

1. menjauhkan/memisahkan korban dari sumber listrik.

2. memulihkan denyut jantung dan fungsi pernafasan melalui resusitasi jantung paru (jika

diperlukan).

3. mengobati luka bakar dan cedera lainnya.

Tugas Teknik Tenaga Listrik 30

Page 31: Tugas Ttl Listrik Gabungan

Pengenalan Listrik

DAFTAR PUSTAKA

1. www. Google.co.id/Cedera_Akibat_Listrik.htm.

2. www. Google.co.id/Kematian akibat Listrik _ anton, olin, ida, rahma indria, ria.htm.

3. negeri impian sang guru

Tugas Teknik Tenaga Listrik 31