Pengetahuan dasar tentang teori
kelistrikan
Membicarakan tentang
kelistrikan pada dasarnya adalah membicarakan segala sesuatu yang menyangkut
perpindahan elektron karena adanya impuls yang menyebabkannya. Pola
berpindahnya elektron-elektron sehingga menimbulkan energi listrik serta upaya
pengaplikasiannya di dalam berbagai penerapan adalah termasuk di dalamnya.
Teori tentang kelistrikan telah
lama didefinisikan orang setelah banyaknya percobaan-percobaan yang dilakukan
orang untuk memahami prilaku perpindahan elektron
ini. Kesimpulan-kesimpulan pun telah ditetapkan dan kini telah
menjadi baku sebagai dasar di dalam ilmu kelistrikan.
Dalam ilmu kelistrikan ada
beberapa besaran dasar yang sangat penting dan sangat dominan, di antaranya
adalah : besaran tegangan, besaran arus dan besaran daya.
a)
Besaran tegangan (voltage)
Tegangan listrik adalah perbedaan potential di antara dua titik
pada media-media yang menghantar. Apabila perbedaan itu besar,
maka dikatakan bahwa tegangannya tinggi. Apabila perbedaannya kecil
maka dikatakan tegangannya rendah. Perbedaan potential ini menjadi
syarat mengalirnya arus listrik.
Besaran tegangan adalah bentuk parameter tentang seberapa besar
perbedaan potential yang terjadi dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran tegangan listrik dinyatakan dengan satuan V (Volt).
1 MV (MegaVolt) = 1000 kV (kiloVolt)
1 kV = 1000 V
1 V = 1000 mV (miliVolt)
1 mV = 1000 µV (mikrovolt).
b) Besaran arus (current)
Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang bergerak mengalir
dari potential tinggi ke potential rendah di antara dua titik pada media-media
yang menghantar.
Besaran arus adalah bentuk parameter tentang seberapa deras arus
listrik yang mengalir dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran arus listrik dinyatakan dengan satuan A (Ampere).
1 MA (MegaAmpere) = 1000 kA (kiloAmpere)
1 kA = 1000 A
1 A = 1000 mA (miliAmpere)
1 mA = 1000 µA (mikroAmpere).
c) Besaran daya (power)
Daya listrik adalah tenaga/kekuatan listrik yang timbul atas
adanya perbedaan potential dan mengalirnya arus dalam satu keadaan aktifitas
elektris.
Daya listrik dikatakan nol (tidak ada) apabila :
- Tidak ada tegangan
- Tidak ada arus (meskipun terdapat muatan listrik atau adanya
perbedaan potential listrik)
Dengan cara lain bisa dikatakan bahwa daya listrik adalah tidak
ada apabila tidak terjadi aktifitas elektris atau aktifitas kelistrikan.
Besar kecilnya daya listrik dipengaruhi oleh besar kecilnya
tegangan dan arus yang mengalir dalam suatu aktifitas elektris
tersebut. Besarnya tegangan bisa mendorong terbentuknya daya yang
besar, dan arus yang besar bisa juga mendorong terbentuknya daya yang besar
pula, namun kesemuanya tetap bersifat relatif.
Besaran daya adalah bentuk parameter tentang seberapa besar
kekuatan listrik di dalam suatu aktifitas elektris yang melibatkan tegangan dan
arus.
Besaran daya listrik dinyatakan dalam W (Watt).
1 GW (GigaWatt) = 1000 MW (MegaWatt)
1 MW = 1000 kW (kilowatt)
1 kW = 1000 W
1 W = 1000 mW (miliWatt)
1 mW = 1000 µW (mikroWatt).
Hubungan antara tegangan, arus dan daya
Ketiga besaran ini mempunyai hubungan yang sangat erat.
Jika tegangan dengan satuan Volt dinyatakan dengan V, arus dengan
satuan Ampere dinyatakan dengan I, dan daya dengan satuan Watt dinyatakan
dengan W, maka berlaku :
W = V x I
atau
V = W / I
atau
I = W / V
Rumus-rumus itu berlaku untuk kriteria AC ataupun DC.
Contoh 1 :
Sebuah setrika listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V
menarik arus 1,6A. Berapakah daya listriknya ?
W = V x I
W = 220 x 1,6 = 352W.
Contoh 2 :
Pada sebuah lemari es lama terdapat tulisan 200W dengan konsumsi
arus 1,81A. Berapakah tegangan listrik yang harus diberikan untuk
pengoperasiannya?
V = W / I
V = 200 / 1,81 = 110V
Contoh 3 :
Pada sebuah kompor listrik tertulis besaran daya 600W, sedangkan
ia dioperasikan pada tegangan 220V. Berapakah arus yang ditariknya?
I = W / V
I = 600 / 220 = 2,727A.
d) Besaran resistansi
Resistansi listrik adalah faktor hambatan terhadap arus listrik
yang menyebabkan adanya pengurangan atau pembatasan di dalam suatu aktifitas
elektris. Semakin besar resistansi maka akan semakin kecil arus yang
mengalir dan semakin kecil resistansi maka akan semakin maksimal arus yang
mengalir.
Besaran resistansi adalah bentuk parameter tentang seberapa besar
faktor hambatan di antara media-media yang menghantar dalam suatu aktifitas
elektris dan dinyatakan di dalam satuan besarannya.
Besaran resistansi listrik dinyatakan dalam Ω (Ohm).
1 MΩ (MegaOhm) = 1000 kΩ (kiloOhm)
1 kΩ = 1000 Ω
1 Ω = 1000 mΩ.
Hubungan antara resistansi dengan tegangan dan arus
Jika resistansi dengan satuan Ohm dinyatakan dengan R, maka
hubungannya dengan tegangan (V) dan arus (I) adalah :
V = I x R
atau
I = V / R
atau
R = V / I.
Dari rumus-rumus itu dapat disimpulkan bahwa pada setiap aktifitas
elektris di mana terdapat tegangan dan mengalirnya arus, sesungguhnya ada
faktor lain yang menyertainya, yaitu faktor hambatan atau resistansi. Baik
besar ataupun sangat kecil, faktor hambatan ini tetaplah ada. Pada
sepotong kawat tembaga yang sedang menghantarkan listrik pun sebenarnya
terdapat resistansi, yaitu resistansi jenis tembaga.
Dan di dalam praktek, pada setiap peralatan elektronik yang
membutuhkan tegangan pengoperasian dan menarik arus ketika beroperasinya
mempunyai “resistansi-dalam” atau “resistansi-diri”.
Resistansi-dalam ini tidak selalu bisa diukur dengan Ohm-meter,
tetapi bisa diketahui dari kebutuhan tegangan dan arus yang ditariknya.
Mengambil contoh dari yang dikemukakan atas, sebuah setrika
listrik yang dioperasikan pada tegangan 220V dengan arus 1,6A maka setrika
listrik itu mempunyai resistansi-dalam sebesar :
R = V / I
R = 220 / 1,6 = 137,5 Ω.
Karena itu setiap peralatan elektronik yang membutuhkan tegangan
dan menarik arus bisa dipandang sebagai sebuah “resistor”. Setrika
listrik itu bisa diibaratkan sebagai sebuah resistor 137,5 Ω yang disambungkan
kepada tegangan listrik 220V....
Sampai di sini, dasar-dasar dalam kelistrikan yang menyangkut
tegangan, arus, daya dan resistansi listrik
disudahi. Poin-poin pentingnya adalah :
·
Mengetahui hal-hal yang mendasar dalam kelistrikan
·
Mengerti hubungan yang erat antara tegangan, arus, dan daya
listrik beserta hitungan-hitungan di dalamnya
·
Mengerti tentang faktor hambatan (resistansi) kaitannya dengan
tegangan dan arus listrik beserta hitungan-hitungan di dalamnya
·
Secara sederhana bisa melihat penerapan tentang teori kelistrikan
dasar dalam kehidupan sehari-hari.
Jenis-jenis Komponen
Elektronika
Berikut ini merupakan Fungsi
dan Jenis-jenis Komponen Elektronika dasar yang sering digunakan dalam
Peralatan Elektronika beserta simbolnya.
1. Resistor
Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah Komponen
Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik
dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah
Ohm (Ω). Nilai Resistor biasanya diwakili dengan Kode angka ataupun Gelang
Warna yang terdapat di badan Resistor. Hambatan Resistor sering disebut juga
dengan Resistansi atau Resistance.
Baca juga : Pengertian Resistor dan Jenis-jenisnya.
Jenis-jenis Resistor diantaranya adalah :
1)
Resistor yang Nilainya Tetap
2) Resistor yang Nilainya dapat diatur, Resistor Jenis ini sering
disebut juga dengan Variable Resistor ataupun Potensiometer.
3) Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas
cahaya, Resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor
4) Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu,
Resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan
NTC (Negative Temperature Coefficient)
Gambar dan Simbol Resistor :
2. Kapasitor (Capacitor)
Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah Komponen
Elektronika Pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam
sementara waktu. Fungsi-fungsi Kapasitor (Kondensator) diantaranya adalah dapat
memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner, sebagai perata arus pada
rectifier dan juga sebagai Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya).
Satuan nilai untuk Kapasitor (Kondensator) adalah Farad (F)
Jenis-jenis Kapasitor diantaranya adalah :
1)
Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika
didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri
dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor
Keramik
2)
Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif
dan Negatif, Kapasitor tersebut adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte
Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum
3)
Kapasitor yang nilainya dapat diatur, Kapasitor jenis ini sering
disebut dengan Variable Capasitor.
Gambar dan Simbol Kapasitor :
3. Induktor (Inductor)
Induktor atau disebut juga dengan Coil (Kumparan) adalah Komponen
Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga
sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau Coil banyak ditemukan pada
Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti
Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).
Jenis-jenis Induktor diantaranya adalah :
1)
Induktor yang nilainya tetap
2)
Induktor yang nilainya dapat diatur atau sering disebut dengan
Coil Variable.
Gambar dan Simbol Induktor :
4. Dioda (Diode)
Diode adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk
menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah
sebaliknya. Diode terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda.
Berdasarkan Fungsi Dioda terdiri dari :
1)
Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon
dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC).
2)
Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan
rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan.
Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.
3)
LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda
yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.
4)
Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya
sehingga sering digunakan sebagai Sensor.
5)
Dioda Shockley (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda
yang berfungsi sebagai pengendali .
6)
Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya
Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.
7)
Dioda Schottky adalah Dioda tegangan rendah.
8)
Dioda Varaktor adalah dioda yang memiliki sifat kapasitas yang
berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikan.
Gambar dan Simbol Dioda :
Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki
banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting
dalam dunia Elektronik modern ini. Beberapa fungsi Transistor diantaranya
adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung),
Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya.
Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan
Collector/Kolektor (K). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe
Struktur yaitu PNP dan NPN. UJT (Uni Junction Transistor), FET (Field Effect
Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) juga merupakan keluarga
dari Transistor.
Gambar dan Simbol Transistor :
6. IC (Integrated Circuit)
IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang
terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen
lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah
kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari
yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal). Fungsi IC juga beraneka
ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada
umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah
Peralatan Elektronika. IC merupakan komponen Semi konduktor yang sangat
sensitif terhadap ESD (Electro Static Discharge).
Sebagai Contoh, IC yang berfungsi sebagai Otak pada sebuah
Komputer yang disebut sebagai Microprocessor terdiri dari 16 juta Transistor
dan jumlah tersebut belum lagi termasuk komponen-komponen Elektronika lainnya.
Gambar dan Simbol IC (Integrated Circuit) :
7. Saklar (Switch)
Saklar adalah Komponen yang digunakan untuk menghubungkan dan
memutuskan aliran listrik. Dalam Rangkaian Elektronika, Saklar sering digunakan
sebagai ON/OFF dalam peralatan Elektronika.
Gambar dan Simbol Saklar (Switch) :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar