c ir t c e l E l a t n e a m d n u F
a w s i S n a u d n a P u k u B
Modul Teknisi Layanan Caterpillar APLTCL024 FUNDAMENTAL ELECT!C
Diterbitkan oleh Asia Pacific Learning 1 Caterpillar Drive Tullamarine ictoria Australia !"#! ersi !$%& %""! 'ak Cipta ( %""! Caterpillar of Australia Pt) Ltd *elbourne& Australia 'ak cipta dilindungi oleh undang+undang$ ,eproduksi dari setiap bagian buku ini tanpa i-in dari pemilik hak cipta adalah melanggar hukum$ Permohonan i-in atau informasi lebih lan.ut harus dialamatkan ke *ana.er& Asia Pacific Learning& Australia$ *ateri pokok ini dikeluarkan oleh Caterpillar of Australia Pt) Ltd dengan pemahaman bahwa/ Caterpillar Australia Pt) Ltd& para petugasn)a& penerbit& atau orang lain )ang terlibat dalam persiapan penerbitan ini men)atakan tidak bertanggung .awab atas semua bentuk kontraktual& pelanggaran hukum& atau bentuk pertanggung.awaban lainn)a kepada siapa pun 0pembeli terbitan ini atau bukan )ang berhubungan dengan penerbitan ini dan setiap konsekuensi )ang timbul dari penggunaann)a& termasuk penghapusan seluruh atau setiap bagian dari isi terbitan ini oleh siapa pun$ Caterpillar Australia Pt) Ltd men)atakan tidak bertanggung .awab kepada siapa pun dalam hal apa pun& dan konsekuensi dari apa pun )ang dilakukan atau dihapus oleh orang )ang diperca)a& baik seluruhn)a maupun sebagian& terhadap seluruh atau bagian dari isi materi pokok ini$
Ucapan Terima "asi# 2ami mengucapkan terima kasih kepada 2eluarga Caterpillar atas sumbangann)a dalam mengka.i ulang kurikulum untuk program ini khususn)a/
Ahli teknik dan instruktur Caterpillar Ahli teknik dan instruktur dealer 3nstitut Caterpillar
FUNDAMENTALELECT!C
PEN$ENALAN M%DUL &udul Modul Dasar+dasar Listrik
"eteran'an Modul *odul ini mencakup pengetahuan dan keterampilan Dasar+dasar Listrik$ Setelah men)elesaikan modul ini dengan memuaskan& siswa akan mampu melakukan service dan memperbaiki rangkaian listrik dasar secara kompeten$
Prasyarat *odul berikut harus diselesaikan sebelum pen)ampaian modul ini/ Prosedur 2esehatan dan 2eselamatan 2er.a
Perkakas di Tempat 2er.a
Pem(ela)aran * Pen'em(an'an Pen)ampaian modul fasilitasi ini mengharuskan akses ke Buku 2er.a 2egiatan Dasar+dasar Listrik& tempat ker.a )ang rela)van atau simulasi lingkungan tempat ker.a dan peralatan untuk mengembangkan4mempraktekkan keterampilan+keterampilan$
e+erensi yan' Disarankan
Skematik Listrik untuk 566B
S*'S78!1 3nstruksi 2husus 9 Penggunaan :!""" Sure Seal ,epair 2it
S;'S5:18 3nstruksi 2husus 9 *elakukan Service pada DT Connector
S;'S5":8 3nstruksi 2husus 9 Penggunaan Perkakas C;4; Connector
,;<, %1#" 58"5 Skematik Listrik$
,um(er-,um(er 5=7!!" Digital *ultimeter
Bangku pengetesan listrik
ideo S;
:!"" Sure Seal ,epart 2it
3=86"8 Deutsch Crimp Tool
3=86"# Deutsch Crimp Tool
3nstruksi 2husus S;'S6"!6 Penggunaan 2elompok Perkakas ; Connector
3nstruksi 2husus S*'S78!1 Penggunaan :!""" Sure+Seal ,epair 2it
3nstruksi 2husus S;'S5:18 *elakukan Service pada DT Connector
#C!6": Deutsch Connector 2it
5=7%#: Deutsch DT Connector 2it
3nstruksi 2husus S;'S5":8 Penggunaan Perkakas C;4; Connector Tool
6T8!15 ,emoval Tool >p
#C#"78 Crimp Tool >p
3=86"# Crimp Tool >p
Deutsch ,ectangular Connector 0A,C 0?T@
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
i
FUNDAMENTALELECT!C
Metode Penilaian uan' "elas dan .orks#op =ntuk men)elesaikan modul ini secara memuaskan& siswa harus memperagakan kompetensi dalam seluruh hasil pembela.aran$ leh karena itu& seluruh pers)aratan modul )ang diperlukan akan diukur dalam kegiatan dan penilaian$ =ntuk modul ini siswa harus berpartisipasi dalam kegiata n kelas dan praktek orkshop dan men)elesaikan dengan memuaskan hal+hal berikut/
Buku 2er.a 2egiatan
Penilaian Pengetahuan
2egiatan+kegiatan Praktek
Tempat ker)a =ntuk memperagakan kompetensi dalam modul ini& siswa diminta untuk men)elesaikan Penilaian di Tempat 2er.a dengan memuaskan$
ii
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
PEN!LA!AN PEN$ETA/UAN DAN "ETEAMP!LAN Tu)uan Pem(ela)aran a( 1
*en.elaskan bagaimana listrik beker.a dan menguraikan dasar+dasar listrik
"riteria Penilaian 1$1
1
%$Definisi istilah+istilah listrik dasar 1$1$1
at dan elemen
1$1
%$Atom 1$1$%$1
1$1
%$%$Proton
1$1$%$!
;lektron
1$1$!
*en.elaskan atom+atom bermuatan positif dan negatif
1$1$#
;nergi listrik
1$1$8
Definisi muatan dan medan elektrostati k
*en.elaskan istilah+istilah listrik/
1$%$1
Perbedaan potential 1$%$1$1 Tegangan 1$%$1
%$1
%$%$Coulomb
1$%$!
Arus 1$%$!$1
1$%$#
1$!
Counter ;* 0back ;*
Arus 2onvensional versus Aliran ;lektron
,esistansi 1$%$#$1
=kuran fisik bahan
1$%$#
%$Pengukuran resistansi
1$%$#$!
Pan.ang
1$%$#$#
Lebar
1$%$#$8 arad
Temperatur
1$%$8 1$%$:
'ert-
*en.elaskan rangkaian listrik 1$!$1
3nterconnecting pa th
1$!
%$'ukum arus 2irchoff
1$!$!
'ukum Tegangan 2irchoff
1$!$#
'ukum hm
1$!$8
2onduktor 1$!$8$1
1$!$:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
Da)a konduksi material+material )ang berbeda
3nsulator
iii
FUNDAMENTALELECT!C
1$!$:$1 1$!$$7 1$#
1$8
1$:
Semikonduktor
*enguraikan konstruksi .enis+.enis magnet )ang berbeda 1$#$1
Alami
1$#
%$Buatan
1$#$!
;lektromagnet
*en.elaskan ist ilah+istilah kemagnetan 1$8$1
2utub
1$8
%$*edan magnetik
1$8$!
>aris ga)a
1$8$#
luks magnetik
1$8$8
>a)a m agnetik
*en.elaskan induksi elektromagnetik 1$:$1
2onsep+konsep dasar
1$:
%$2ekuatan i nduksi
1$:$!
a( 2
Dampak insulasi terhadap material+material )ang berbeda
1$:$%$1
2ekuatan medan magnet
1$:
%$%$2ecepatan dan gerakan
1$:$%$!
Eumlah konduktor
3nduksi Tegangan 1$:$!$1
Tegangan )ang dihasilkan
1$:$!
%$3nduksi se ndiri
1$:$!$!
3nduksi be rsama
*engidentifikasi dan men.elaskan fungsi komponen+komponen listrik dasar$
"riteria Penilaian %$1
*engidentifikasi dan men.elaskan fungsi komponen+ komponen listrik dasar$ %$1$1
%
%$%$1$1$1
Padat 0solid
%$1$1
%$usible link
%$1$1$!
Stranded
%$1$1$#
Twisted4Shielded cable
%$1$1$8
Alat pengukur kabel
iring harness %$%$1
iv
2abel
Connector %$%$1$1
Tu.uan
%$%$1
%$Service =mum
%$%$1$!
Plating
%$%$1$#
Contaminant
%$%$1$8
ehicular ;nvironmental 0; connector
%$%$1$:
Sure+seal co nnector
%$%$1$7
Deutsch Connector APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
%$%$1$6 %
%
%$!
Caterpillar ;nivironmental Connector 0C;
Terminal %
1
Slide
%
%
Bullet
%
!
Crimp dan d ipateri 0soldered
%
#
*emasang sambungan )ang tidak dipateri
Switch %$%$!$1
Single pole& single throw
%$%$!
%$Single pole& double throw
%$%$!$!
Double pole& single throw
%$%$!$#
Double pole& double throw
%$%$!$8
Switch )ang umum + Toggle + ,otar) + ,ocker + Push+on + Tekanan + 2e) start + Limit + Cut+out
%$%$#
Pelindung rangkaian 0Circuit protector %$%$#$1
Sekering 0use + Blade + Cartridge + 2eramik + 3n+line
%$%$#
%$usible link
%$%$#$!
Circuit br eaker + C)cling +
%$%$8
,ela)
%$%$:
Solenoid
%$%$7
,esistor
%$%$6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%$%$7$1
,esistor permanen
%$%$7
%$att
%$%$7$!
,ating
%$%$7$#
,esistor variabel
%$%$7$8
Thermistor
%$%$7$:
,esistor )ang rusak
Capacitor
v
FUNDAMENTALELECT!C
%$%$5
%$%$6$1
Pen)impanan energi
%$%$6
%$Penghalusan
%$%$6$!
Supresi
%$%$6$#
Pengukuran capacitor
Lampu %$%$5$1
Eenis+.enis lampu bohlam + Biasa + estoon + Panel + Sealed beam + Lampu bohlam prefocus 0Prefocus bulb + ?uart- halogen bulb + Precaution fitting Fuart- halogen bulb
%$%$5
%$=kuran watt lampu bohlam
%$%$5$!
Candlepower
%$%$1" 3nstrumen %$%$1"$1 *ekanis %$%$1"$% perasi magnetik %$%$1"$! perasi thermal %$%$1"$# ;lektronik digital %$%$1"$8 3ndikator dan lampu peringatan
a( 3
*enguraikan operasi rangkaian listrik dasar
"riteria Penilaian !$1
!
%$!$!
*enguraikan konstruksi rangkaian listrik dasar !$1$1
Sumber listrik
!$1
%$Alat pelindung 0fuse atau circuit breaker
!$1$!
Beban
!$1$#
Perangkat pengontrol 0switch
!$1$8
2onduktor
*en.elaskan aturan+aturan umum 'ukum hm !$%$1
,umus 'ukum hm
!
%$%$Lingkaran ,umus 'ukum hm !
1
Arus )ang tidak diketahui
!
%
,esistansi )ang tidak diketahui
*en.elaskan metric prefiG )ang digunakan dalam rangkaian listrik !$!$1
=nit+unit dasar !$!$1$1
vi
olt
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
!$!
%$!$#
!$8
!$!$1
%$hm
!$!$1$!
Amper
PrefiG !$!$%$1
*ega
!$!
%$%$2ilo
!$!$%$!
*ili
!$!$%$#
*ikro
*enghitung da)a listrik dalam rangkaian dengan menggunakan 'ukum att !$#$1
Apa )ang dimaksud dengan power
!$#
%$*enghitung p ower
*en.elaskan teori rangkaian dasar !$8$1
,angkaian seri !$8$1$1
!$8
%$,angkaian paralel !$8$%$1
!$8$!
*enerapkan 'ukum hm
,angkaian seri+paralel !$8$!$1
a( 4
*enerapkan 'ukum hm
*enerapkan 'ukum hm
*enginterpretasikan skematik listrik dasar
"riteria Penilaian #$1
*engidentifikasi simbol+simbol komponen dalam skematik listrik #$1$1
Baterai
#$1
%$Tanah
#$1$!
2abel
#$1$#
Connector
#$1$8
Switch
#$1$:
#$1$8$1
*engalirkan4*emutuskan aliran
#$1$8
%$Toggle
#$1$8$!
Temperatur
#$1$8$#
Tekanan
Perlindungan terhadap rangkaian #$1$:$1 use #$1$:$% usible link #$1$:$! Circuit breaker
#$1$7
,ela)
#$1$6
Solenoid
#$1$5
Transistor
#$1$1" ,esistor #$1$11 ,heostat #$1$1% Potentiometer APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
vii
FUNDAMENTALELECT!C
#$1$1! Alternator #$1$1# Starter #$1$18 *otor #$1$1: Lampu #$1$17 Alat pengukur #
%$*engidentifikasi fitur+fitur skematik listrik/ #$%$1
2ode warna untuk identifikasi rangkaian
#
%$%$2ode singkatan warna
#$%$!
2eterangan simbol
#$%$#
3nformasi mengenai harness untuk kabel
#$%$8
Catatan dan kondisi skematik
#$%$:
,ancangan grid untuk lokasi komponen
#$%$7
#$%$6
Dashed colour line
#$%$5
'eav) double dashed line
#$%$1" Thin black dashed line #$%$11 Skematik listrik mesin untuk format lama dan baru #$%$1% itur+fitur di bagia n belakang skematik
a( 5
*engidentifikasi ukuran+ukuran listrik dengan menggunakan Digital *ultimeter$
"riteria Penilaian 8$1
8
%$8$!
8$#
*engidentifikasi bagian+bagian utama Digital *ultimeter 8$1$1
LiFuid cr)stal displa)
8$1
%$Tombol tekan
8$1$!
,otar) switch
8$1$#
*eter lead input
8$1$8
verload displa) indicator
*engukur oltase AC4DC dengan menggunakan Digital *ultimeter 8$%$1
oltmeter harus selalu dihubungkan secara paralel
8
%$%$,angkaian dalam keadaan n
8$%$!
Posisi lead dalam multimeter
*engukur turunn)a voltase dengan menggunakan Digital *ultimeter 8$!$1
oltase sumber
8$!
%$Switch contact tertutup
8$!$!
,angkaian dalam keadaan beraliran
*engukur Arus AC4DC dengan menggunakan Digital *ultimeter 8$#$1
oltmeter harus selalu dihubungkan dalam seri
8$#
%$oltase beban
8$#$!
,otar) switch
8$#$#
Posisi lead dalam multimeter 8$#$#$1
viii
Penempatan awal untuk menentukan output arus APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
8$#$#
%$8$8
a( 6
Buffer
8$#$8
*embuat rangkaian terbuka
8$#$:
Posisi lead dalam rangkaian
8$#$7
*enggunakan power pada rangkaian
*engukur resistansi dengan menggunakan Digital *ultimeter 8$8$1
*ematikan circuit power
8$8
%$Pelepasan semua capacitor
8$8$!
*engisolasikan rangkaian
8$8$#
*engetes re sistansi lead
8$8$8
Posisi lead dalam multimeter
8$8$:
,otar) switch
8$8$7
Posisi lead dalam rangkaian atau pada komponen
*engidentifikasi kegagalan fungsi dalam rangkaian listrik$
"riteria Penilaian :$1
*engidentifikasi berbagai kegagalan fungsi )ang dapat ter.adi dalam rangkaian listrik
a( 7
:$1$1
,angkaian terbuka
:$1
%$'ubung singkat
:$1$!
,angkaian )ang dibumikan
:$1$#
,esistansi tinggi
:$1$8
2ondisi terputus+putus
*engidentifikasi teknik+teknik memateri pada peralatan listrik$
"riteria Penilaian 7$1
*engidentifikasi tindakan+tindakan pencegahan untuk keselamatan diri ketika memateri$
7
%$7$!
*en.elaskan sifat+sifat pematrian 7$%$1
Eenis+.enis
7
%$%$etting Action
7$%$!
luG
*engidentifikasi .enis+.enis besi pateri 0soldering iron )ang digunakan untuk memateri komponen+komponen listrik$
7$#
7$!$1
*engontrol panas
7$!
%$Thermal mass
7$!$!
2ondisi permukaan
7$!$#
Thermal linkage
*engidentifikasi pers)aratan untuk menggunakan pateri$ 7$#$1
*enggunakan pateri
7$#
%$*elakukan pembersihan setelah melakukan pateri
7$#$!
*emateri ulang
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
iG
FUNDAMENTALELECT!C
7$#$# 7$8
2ualitas peker.aan
*engidentifikasi perlun)a mempersiapkan kabel ketika memateri sambungan+sambungan listrik
a( 8
7$8$1
*engupas insulasi
7$8
%$Takikan& patah dan goresan
7$8$!
Perubahan warna
7$8$#
*elapisi dengan timah
*elaksanakan pengukuran listrik dengan menggunakan digital multimeter dan memperbaiki kerusakan pada rangkaian listrik$
"riteria Penilaian 6$1
*en.elaskan
dan
mengikuti
tindakan+tindakan
pencegahan
untuk
keselamatan )ang harus dipatuhi untuk mencegah cedera diri atau kerusakan terhadap peralatan$ 6
%$*engidentifikasi
dan
men.elaskan
tu.uan
bagian+bagian
dari
digital
multimeter
6$!
6$%$1
LiFuid cr)stal displa) 0LCD
6
%$%$Tombol tekan
6$%$! 6$%$#
,otar) switch *engetes lead .ack
*en.elaskan cara membaca skala dan menghubungkan lead dengan digital multimeter
6$#
6$!$1
=ntuk mengukur voltase AC4DC
6$!
%$=ntuk mengukur turunn)a voltase
6$!$!
=ntuk mengukur arus langsung
6$!$#
=ntuk mengukur resistansi
*enghubungkan multimeter pada ran gkaian listrik )ang beroperasi& mengukur nilai+nilai listrik dan menentukan tindakan perbaikan
6$8
G
6$#$1
oltase AC4DC
6$#$% 6$#$!
oltase turun Arus langsung
6$#$#
,esistansi
6$#$8
,angkaian terbuka
6$#$:
'ubung singkat
6$#$7
ault) >round
*elakukan perbaikan+perbaikan ringan pada rangkaian listrik 6$8$1
Penggantian fu se
6$8
%$Penggantian lampu bohlam
6$8$!
Perbaikan terminal dan kabel
6$8$#
,angkaian terbuka& hubung singkat dan tanah )ang buruk
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
6$:
asilitator harus memastikan bahwa tugas+tugas diselesaikan 6$:$1
Tanpa men)ebabkan kerusakan pada komponen+komponen atau peralatan
6$:
%$*enggunakan perkakas& teknik+teknik dan material )ang benar
6$:$!
Sesuai dengan pedoman& prosedur dan kebi.akan+kebi.akan industri4perusahaan
6$:$#
*enggunakan dan menginterpretasikan informasi )ang benar dari spesifikasi+spesifikasi pabrik pembuat$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
Gi
FUNDAMENTALELECT!C
Gii
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
DAFTA !,! T%P!" 1 DA,A-DA,A "EL!,T!"AN 2onsep Dasar $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 1 3stilah+istilah Dalam 2elistrikan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 8 ,angkaian+rangkaian Listrik dan 'ukum+hukumn)a $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 6 2emagnetan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 11 3stilah+istilah Dalam 2emagnetan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 1% 3nduksi ;lektromagnetik $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 1#
T%P!" 2 "%MP%NEN-"%MP%NEN 2abel 4 ire $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Connector $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Terminal $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ *embentuk suatu hubungan listrik tanpa proses pen)olderan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ Switch $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ Pelindung ,angkaian $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ,ela) $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Solenoid $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ,esistor $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 2apasitor $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Lampu Bohlam $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 3nstrumen $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
17 %" %6 %5 !: !6 #1 #1 #% #: #7 8"
T%P!" 3 AN$"A!AN-AN$"A!AN L!,T!" 2omponen+komponen Dasar ,angkaian $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ *etric PrefiG $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Da)a 4 Power $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Teori ,angkaian Dasar $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
8# 87 86 85
T%P!" 4 ELECT!CAL ,C/EMAT!C Schematic $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
:7
T%P!" 5 D!$!TAL MULT!METE Pengenalan Terhadap Digital *ultimeter $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 71
T%P!" 6 "E$A$ALAN FUN$,! AN$"A!AN 9 C!CU!T FAULT,
2egagalan ungsi ,angkaian 4 Circuit aults $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
61
T%P!" 7 MEMAT! 9 ,%LDE!N$ *ematri 4 Soldering $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 68 Sifat+sifat Pateri 4 Propertis of Solder $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 68 Contoh Prosedur Pen)olderan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 5%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
Giii
FUNDAMENTALELECT!C
Giv
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
T%P!" 1 Dasar+Dasar 2elistrikan "%N,EP DA,A
$am(ar 1
Apa )ang dimaksud dengan listrikH 2ita seringkali berkata bahwa lampu senter& bor dan motor listrik itu mengandung sesuatu )ang disebut listrik$ Tapi kalau itu komputer atau televisi maka kita men)ebutn)a sebagai peralatan elektronik$ Eadi apakah perbedaan antara listrik dengan elektronik H Sesuatu )ang berker.a dengan kelistrikan disebut listrik& termasuk senter dan bor listrik tadi& tetapi tidak semua rangkaian listrik menggunakan komponen elektronik$ 3stilah elektronik mengacu pada peralatan )ang tersusun dari komponen+komponen )ang terbuat dari bahan+bahan semikonduktor dan disebut komponen elektronik$ Dinamakan komponen elektronik karena cara ker.an)a bergantung pada aliran+aliran elektron didalam bahan komponen ini$ =ntuk lebih mengerti kelistrikan& dibutuhkan pengetahuan mendasar tentang bentuk dasar atom dari suatu bahan$ at adalah sesuatu )ang memiliki massa dan menempati ruang$ Terdapat tiga bentuk -at )aitu padat& cair& dan gas$ Buku ini akan me)a.ikan pemahaman mendasar mengenai teori& prinsip+prinsip )ang dibutuhkan sebelum kita bela.ar dan beker.a dengan rangkaian listrik dan komponenn)a$
a#an dan Unsur at )ang menempati ruang& akan terpengaruh oleh ga)a gravitasi karena ia memiliki berat$ Suatu bahan terdiri dari partikel+partikel )ang sangat kecil )ang membentuk sebuah atom$ 2ira+kira ada 1"" .enis atom )ang ter.adi secara alamiah )ang disebut unsur+unsur$ Suatu unsur didefinisikan sebagai suatu -at )ang tidak dapat diuraikan lagi dengan reaksi kimia$ Contoh dari unsur adalah tembaga& timah& besi& emas dan perak$ Selain unsur+unsur alami ah diatas& ada 1# .enis unsur lagi )ang telah dihasilkan dari percobaan+percobaan laboratorium$ Semua unsur+unsur tersebut dapat digabungkan atau direaksikan untuk menghasilkan sen)awa+se n)awa )ang .umlahn)a setiap hari semakin
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
1
FUNDAMENTALELECT!C
bertambah tak terhitung ban)akn)a$ Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur )ang masih memiliki karakter )ang sama dengan unsur tersebut$ 2ata atom berasal dari bahasa )unani )ang berarti partikel terkecil )ang tidak dapat dibagi lagi$
Atom *eskipun atom tidak dapat dilihat& atom adalah stuktur hipotetis )ang pen.elasann)a sesuai dengan hasil eksperimen )ang dapat terukur secara akurat$ =kuran dan perpindahan muatan listrik )ang .uga tidak dapat dilihat )ang terdapat pada atom+atom dapat diketahui dari seberapa besar mereka dibelokkan oleh suatu ga)a )ang diketahui besarn)a$ Atom dapat digambarkan seperti sebuah sistem matahari matahari atau solar s)stem dimana planet+planet dengan muatan+muatan listrik mengitari )ang dianggap sama dengan inti)ang atom$sama Penggambaran seperti ini disebut Imodel atom tata sur)aJ )ang diusulkan oleh
$am(ar 2 Atom
3nti dari sebuah atom 0gambar % )ang disebut sebagai nukleus terdiri dari partikel+partikel )ang disebut neutron dan proton$ Benda+benda )ang mengelilingi setiap nukleus adalah partikel+partikel kecil )ang disebut elektron$
$am(ar 3 Neutron: Proton: Elektron
>ambar ! menun.ukan bentuk dari dua atom )ang sederhana/ •
'idrogen berisi 1 proton )ang terletak pada nukleus )ang diseimbangkan dengan 1 elektron pada orbit atau kulitn)a$
'elium memilik i % proton didalam nukleus+n)a dan di seimbangkan dengan % elektron pada orbitn)a$
%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 4 ; Atom Tem(a'a
=kuran nukleus pada atom lebih besar dari pada elektron& namun karena keciln)a kita tidak bisa mengukurn)a secara langsung$ Pada atom tembag a 0gambar #& nukleus terdiri %5 proton 0K dan !8 neutron dan memiliki %5 elektron 0+ )ang mengelilingi nukleus$
Aliran Elektron
$am(ar 5 Aliran elektron
Eika sebuah kawat tembaga )ang dihubungkan dari kutub positif ke kutub negatif sumber& seperti pada sebuah baterai 0gambar 8& elektron+elektron 0+ pada atom+atom tembaga akan terdorong keluar dari orbit atom dan ditarik menu.u kutub positif baterai$ Atom )ang tertinggal sekarang men.adi bermuatan listrik positif 0K karena ia telah kekurangan elektron$ Atom ini dapat menarik elektron dari atom disebelahn)a Atom+atom disebela hn)a lagi .uga dapat menerima elektron dari atom+atom disekitarn)a dan seterusn)a sampai atom terakhir menerima elektron dari kutub negatif baterai$ 'asil dari reaksi berantai inilah )ang men)ebabkan elektron dapat mengalir dari kutub negatif menu.u kutub positif$ Aliran eletron akan berlan.ut terus selama muatan positif dan negatif baterai dipertahankan agar tetap selalu ada dikedua u.ung kawat$
Ener'i Listrik Ada dua macam ga)a )ang beker.a pada setiap atom$ Dalam keadaan kondisi normal kedua ga)a ini seimbang$ 2edua ga)a tersebut adalah ga)a gravitasi atau ga)a sentrifugal dan ga)a tarik+menarik antara muatan positif dan muatan negatif$ Selain memiliki masa& proton dan elektron .uga membawa muatan listrik& dan ga)a tarik+menarik antara keduan)a itu adalah akibat muatan+mua tan listrik )ang dibawan)a$ Tidak seperti ga)a gravitasi )ang selalu tarik
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!
FUNDAMENTALELECT!C
menarik& ga)a listrik selain dapat saling tarik+menarik .uga tolak+menolak$ Proton dan elektron akan saling tarik+menarik& sedangkan antara proton dengan proton lainn)a atau antara elektron dengan elektrokan lainn)a akan saling tolak menolak$
$am(ar 6 $aya diantara (enda-(enda (ermuatan
Eadi ada dua muatan listrik$ Proton disebut bermuatan positif 0K dan elektron disebut bermuatan negatif 0+$
? enda-(enda ermuatan Listrik
$am(ar 7 Pola medan elektrostatik disekitar partikel-partikel yan' (ermuatan tidak sama
>a)a tarik menarik atau tolak menolak dari muatan listrik )ang disebabkan oleh sesuatu )ang tidak dapat dilihat ini dapat diba)angkan sebagai suatu medan listrik& )ang mengelilingi setiap benda bermuatan$ >ambar 7 menun.ukan ga)a antara partikel bermuatan positif dan negatif )ang digambarkan sebagai garis+garis ga)a medan elektrostatik )ang bermula pada partikel bermuatan positif dan berakhir pada partikel bermuatan negatif$ Cara konvensional dalam menggambarkan garis+garis ini adalah dengan anak panah+anak panah )ang bermula dari muatan positif dan menu.u muatan negatif$
$am(ar 8 Pola medan elektrosatik dua (enda yan' (ermuatan ne'ati+
2etika dua kutub dengan muatan )ang se.enis diletakkan berdekatan satu sama lain& garis+ garis ga)a tersebut akan saling tolak menolak seperti ditun.ukan pada gambar 6$
#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
!,T!LA/-!,T!LA/ DALAM "EL!,T!"AN eda potensial 2arena adan)a ga)a dari medan elektrostatik& sebuah muatan listrik memiliki kemampuan untuk menggerakkan muatan lain dengan cara saling tarik menarik atau tolak menolak$ 2emampuan untuk menarik atau menolak ini disebut IpotensialJ$ Dimana sa.a terdapat perbedaan muatan maka disitu .uga ter.adi beda potensial$ Besar beda potensial pada semua muatan didalam medan elektrostatik dihubungkan dengan besaran disebut dariahli bedailmu potensial diberi lambang olt0; )ang berasal daritenaga namaelektromotif Alessandro0;*$ olta&Satuan seorang pengetahuan )ang berkebangsaan 3talia dan penemu dari oltaic Pile& )aitu baterai pertama )ang mengunakan sel$ Lambang dari potensial adalah & mengindikasikan kemampuan untuk melakukan ker.a dengan cara mendorong elektron untuk berpindah$ 2arena satuan )ang digunakan untuk men)atakan tegangan adalah voltage 0volt maka beda potensial .uga sering disebut voltaseI$ Ada ban)ak cara untuk menghasilkan tegangan listrik& antara lain dengan gesekan& sinar matahari& reaksi kimia dan dengan induksi elektromagnetik$ Tertarikn)a kertas pada sebuah sisir )ang telah digosok dengan kain wol adalah salah satu contoh dimana tegangan dapat dihasilkan dengan cara gesekan$ Dengan sinar matahari seperti pada fotosel& dari sebuah kalkulator& adalah sebuah contoh dimana tegangan dibangkitkan dari energi matahari$
EMF !nduksi =Counter EMF> >aris+garis ga)a magnetik )ang keluar dari sebuah kawat& berbentuk lingkaran+lingkaran kosentris$ enomena ini ter.adi karena adan)a arus )ang mengalir didalam kawat dan menghasilkan medan magnetik$ Pada seutas kawat )ang lurus& garis+garis medan memiliki sedikit pengaruh karena mereka tidak melintasi kawat+kaw at lain$ Eika penghantar dibentuk men.adi sebuah kumparan& garis+garis ga)a magnet ini akan menginduksi balik kumparan itu sendiri (self-induction)$ 3nduksi ini disebut dengan ;* balik atau ;* induksi$ ;* induksi din)atakan dengan sebuah hukum )ang disebut hukum Len-$
Polaritas dari EMF induksi akan selalu (erla@anan den'an polaritas yan' men'#asilkannya Coulom( Diperlukan suatu satuan ukuran untuk men)atakan besar muatan listrik$ Seorang ilmuwan Perancis )ang bernama Charles Coulomb telah men)ekidiki hukum ga)a+ga)a diantara benda+benda bermuatan& dan sebagai penghormatan kepadan)a maka satuan muatan listrik adalah coulombI$ Ditulis dalam notasi ilmiah& satu coulomb M :$%6 G 1"16 buah elektron atau proton$ Dalam terminologi )ang lebih sederhana& misaln)a didalam sepotong penghantar tembaga& satu ampere adalah suatu arus listrik dari :$%6 mil)ar elektron )ang melewati penghantar tersebut dalam satu detik$
Arus
$am(ar Arus listrik pada se(ua# pen'#antar
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
8
FUNDAMENTALELECT!C
Didalam teori+teori elektrostatik seperti )ang telah dibahas sebelumn)a& pembahasan terutama pada adan)a ga)a+ga)a diantara muatan+muatan$ Teori lain )ang masih membutuhkan pen.elasan menganggap bahwa ter.adi gerakanI didalam penghantar$ >erakan muatan+muatan ini didefinisikan sebagai arus listrik 0gambar 5$ Adan)a medan elektrostatik& akan menarik sebuah elektron dengan cara )ang sama seperti )ang ter.adi pada benda+benda bermuatan negatif$ 3a akan ditolak oleh muatan negatif lainn)a dan akan ditarik oleh muatan positif$ >erakan+gerakan kecil elektron inilah )ang membentuk arus listrik 0gambar 5$ Besar muatan listrik di)atakan dalam IAmpereJ$ Simbol satuann)a adalah AI$ Ampere adalah suatu ukuran rata+rata dari muatan+muatan )ang mengalir didalam sebuah penghantar$ Satu ampere didefinisikan sebagai mengalirn)a muatan sebesar satu coulomb dalam satu detik$
An''apan "onBensional dan Aliran Elektron
$am(ar 10 Arus elektron dan arus konBensional
Ada dua pen.e.asan mengenai arus )ang mengalir melalui sebuah penghantar$ Sebelum diketemukann)a Iteori atomJ& untuk men.elaskan komposisi dari suatu -at& para ahli ilmu pengetahuan telah lama mendefinisikan arus sebagai gerakan muatan+muatan positif didalam penghantar )ang berasal dari titik )ang berpolaritas positif menu.u titik )ang berpolaritas negatif$ Aggapan ini masih tetap dipegang oleh beberapa badan standar teknik dan didalam beberapa textbook$ Ada beberapa contoh )ang benar+benar menun.ukkan bahwa arus listrik merupakan gerakan muatan+muatan positif seperti )ang ter.adi didalam cairan& gas dan semikonduktor$ Teori )ang men.elaskan adan)a aliran arus dengan cara ini disebut Teori arus konvensionalI 0>ambar 1"$ Dengan menerapkan teori atom& maka telah dibuktikan bahwa aliran arus )ang mengalir didalam penghantar sebetuln)a adalah aliran muatan negatif atau aliran elektron$ Aliran elektron berlawanan dengan arah aliran arus konvensional dan biasan)a disebuh arus elektronI 0gambar 1"$ 2edua teori tapi negatif teori arus konvensionalI arus mengalir daridiatas kutubdapat positifdigunakan& menu.u kutub tern)ata telah lebih)ang dulu men)atakan men.adi populer& sehingga teori inilah )ang akan digunakan didalam modul ini$
Ta#anan >eorge Simon hm telah menemukan bahwa untuk nilai suatu tegangan )ang konstan& maka .umlah arus )ang mengalir dalam suatu bahan bergantung pada .enis dan dimensi fisik bahan tersebut$ Semua bahan menun.ukkan adan)a sifat resistansiI atau menahan aliran elektron$ Apabila sifat menahan ini kecil maka bahan tersebut disebut konduktor& .ika sebalikn)a& sifat menahan besar maka bahan tersebut disebut isolator$ hm adalah satuan tahanan listrik dan huruf )unani 0N diambil sebagai simboln)a$ Suatu bahan disebut mamiliki tahanan sebesar satu ohm apabila ada suatu beda potensial sebesar satu volt )ang melintasi bahan itu akan menghasilkan arus sebesar satu ampere$ Tahanan listrik akan selalu ada disetiap rangkaian listrik& komponen+komponen& kawat dan hubungan+hubungan$ 2etika suatu tahanan menahan arus listrik& maka pada saat itu .uga :
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
energi listrik diubah men.adi bentuk energi lain seperti panas& caha)a atau gerakan mekanis$ Besar resistansi suatu penghantar ditentukan oleh empat faktor /
$am(ar 11 ,truktur Atom
1
,truktur ato m =ada nya elektron (e(a s> Semakin ban)ak elektron bebas )ang dimiliki sebuah material& Semakin kecil tahanann)a terhadap arus 0>ambar 11$
2
Pan)an' Semakin pan.ang sebuah penghantar dengan luas penampang )ang sama& semakin besar tahanann)a$ Eika sebuah kawat di pan.angkan dua kali 0>ambar 1% maka besar tahanan antara kedua u.ungn)a akan bertambah dua kali .uga$
!$
Luas =luas penampan'> Semakin luas penampang dari konduktor& Semakin rendah tahanan 0diameter sebuah pipa besar mengi.inkan lebih ban)ak air )ang lewat$ Dengan membagi dua luas penampang suatu kawat 0gambar 1!& maka besar resistansi akan men.adi dua kali& asal pan.angn)a dibuat tetap$
$am(ar 12 esistansi
$am(ar 13 Per(andin'an luas penampan' pen'#antar-pen'#antar
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
7
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 14 Peru(a#an nilai resistansi ter#adap temperature
3
Temperature =ntuk hampir semua bahan& semakin tinggi temperature semakin tinggi tahanan$ >ambar 1# menun.ukan tahanan )ang meningkat ketika temperatur bertambah$
Farad 2emampuan sebuah kapasitor untuk me)impan elekton disebut kapasitansi$ 2apasitansi diukur dalam farad 0sebagai penghargaan terhadap *ichael arada)& penemu prinsip ini$ Satu farad adalah kemampuan untuk men)impan :$%6 *il)ar elektron pada 1+olt beda muatan$ 2eban)akan kapasitor )ang dibuat memiliki nilai kapasitansi )ang .auh lebih kecil dari nilai ini$ leh karena itu& satuann)a biasan)a din)atakan dalam picofarad 0sepertril)un farad dan microfarad 0seperse.uta farad$
1 farad 1 microfarad 1 picofarad
M 1 M 1O M "$"""""1 M 1p M "$"""""""""""1
/ert Sebuah alternator menghasilkan arus bolak+balik )ang polaritasn)a bergantian diantara nilai positif dan negatif dalam suatu siklus atau periode$ Eumlah periode ini din)atakan dalam satuan 'ert-$
AN$"A!AN-AN$"A!AN L!,T!" DAN /U"UM-/U"UMNA
$am(ar 15 an'kaian seri dan paralel
Sebuah rangkaia n listrik adalah suatu lintasan atau suatu kelompok )ang memiliki lintasan+ lintasan )ang saling berhubungan$ ,angkaian listrik adalah suatu lintasan tertutup 0rangkaian tertutup )ang didalamn)a terdapat suatu sumber tegangan atau disebut sumber sa.a$ Ada
6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
dua .enis rangkaian dasar& )aitu rangkaian seri dan paralel 0gambar 18$ ,angkaian dasar seri dan paralel ini dapat digabungkan untuk membentuk rangkaian )ang lebih kompleks$
/ukum-#ukum an'kaian Listrik Penting untuk memahami hukum+hukum )ang dibutuhkan untuk menganalisis dan mendiagnosa rangkaian+rangkaian listrik$ 'ukum+hukum tersebut adalah 'ukum 2irchoff dan 'ukum hm$ >ustav 2irchoff mengembangkan dua hukum untuk menganalisa rangkaian+ rangkaian listrik$ 'ukum+hukum tersebut din)atakan sebagai berikut /
1
/ukum Arus "i rc#o++ (KCL = Kirchoff Current Law) men)atakan bahwa .umlah al.abar dari arus+arus )ang mengalir pada suatu titik sambungan pada sebuah rangkaian listrik sama dengan nol$ Secara sederhana dapat din)atakan bahwa .umlah al.abar arus+arus )ang memasuki suatu titik sambungan akan selalu sama dengan .umlah arus )ang meninggalkan titik sambungan itu 0tidak ada )ang berkurang$
2
/ukum "irc#o++ Te'an'an (KVL = Kirchoff Volatge Law) men)atakan bahwa .umlah al.abar emf dan .atuh tegangan diseluruh rangkaian tertutup akan sama dengan nol$ Secara sederhana dapat din)atakan bahwa pada suatu titik tertentu dalam rangkaian tertutup& .ika kita melintasi seluruh rangkian dan men.umlahka n semua beda potensial )ang terdapat diseluruh bagian+bagian rangkaian sampai kita menemukan titik )ang sama dimana kita mulai maka .umlah tegangan seluruhn)a akan sama dengan nol$
>eorge Simon hm menemukan adan)a suatu hubungan antara tiga parameter kelistrikan 0tegangan& arus dan resistansi )aitu / Arus didalam suatu ran'kaian listrik (er(andin' lurus den'an te'an'an dan (er(andin' ter(alik den'an resistansi
'ubungan diatas dapat diringkas dengan pesaman matematika
Arus =
Tegangan Hambatan
Atau din)atakan dalam satuan listrik
Volt Ampere
=
Ohm
Pada saat kita menggunakan persamaan+persamaan matematika untuk men)atakan hubungan antara besaran+besaran listrik& kita mewakilin)a dengan menuliskan satu huruf tunggal$ Tahanan diwakili dengan huruf , atau simbol mega 0N& Tegangan di wakili dengan huruf ; 0 emf = electromotive force M ga)a gerak listrik dan arus diwakili dengan huruf 3 03ntensitas muatan$ 'uhum '* akan dibahas lebih detail dalam Topik !& mengenai ,angkaian+rangkaian Listrik$
Pen'#antar Listrik Pada peralatan listrik& elektron+elektron mengalir disepan.ang lintasan )ang disebut penghantar atau kawat$ *ereka bergerak dari satu atom ke atom lainn)a$ Beberapa bahan mempun)ai sifat APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
5
FUNDAMENTALELECT!C
mudah menghantarkan elektron dan disebut suatu Ikonduktor )ang baikJ$ Contoh bahan )ang merupakan konduktor )ang baik adalah perak& tembaga& emas& cromium& alumunium dan tungsten$ Suatu bahan bisa disebut konduktor )ang baik .ika ia memiliki ban)ak elektron bebas$ Besar tekanan listrik atau tegangan )ang dibutuhkan untuk memindahkan elektron+elektron melalui suatu bahan bergantung pada seberapaban)ak elektron bebas )ang dimilikin)a$ Perak adalah logam dengan sifat konduktor )ang lebih baik dari tembaga& akan tetapi hargan)a mahal$ ;mas .uga lebih baik dari tembaga dan .uga tidak bisa berkarat& tapi hargan)a .auh lebih mahal$ Beda dengan alumunium& ia tidak sebaik tembaga& tapi hargan)a lebih murah$
Ta(le 1 ; Per(andin'an Daya /antar e(erapa Pen'#antar yan' (iasadi'unakan
Pen'#antar
Daya /antar=di(andin' Tem(a'a>
Perak Tembaga ;mas Aluminium Seng 2uningan Besi
1$":# 1$""" "$7"7 "$:85 "$%66 "$%#! "$176
Timah
"$"16
Da)a hantar pada sebuah bahan menentukan sebera pa baik sifat konduktor sebuah bahan$ Tabel 1 menun.ukkan beberapa konduktor )ang umum di.umpai dan da)a hantarn)a dibanding tembaga$
Penyekat Listrik =!solator> Bahan+bahan lain )ang bersifat menghambat elektron untuk mengalir disebut IisolatorJ$ 3solator )ang baik dapat menahan elektron+elektron tetap dalam orbitn)a$ Contoh+contoh isolator adalah karet& ka)u& plastik dan keramik$ Sebetuln)a semua bahan termasuk isolator ini bisa dibuat bersifat mengalirkan arus dengan membuat tegangan setinggi+tinggin)a sehingga mampu mengubah sifat isolatorn)a$ alaupun isolator itu sangat baik& ia akan luluh 0breakdown apabila tegangan )ang diterapkan padan)a sangat tinggi dan membuatn)a men.adi bersifat seperti konduktor )ang bisa menghantarkan arus listrik
Ta(le 2 Penyekat yan' umumnya di)umpai
2aret
Plastik
*ika
2aca
Lilin
ibreglass
Porselin
2a)ukering
Bakelit
=dara
Tabel % menunu.ukkan beberapa isolator )ang bisa kita .umpai$
1"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Ada beberapa hal )ang sebaikn)a disadari dalam pembahasan mengenai isolator ini$ 2otoran dan uap air dapat men.adi penghan tar listrik disekitar sebuah isolator $ Eika terdapat kotoran atau uap air pada isolator& maka mereka dapat menimbulkan masalah$ alaupun tidak ter.adi breakdown pada isolator& tapi kotoran dan uap air dapat men)ediakan .alan bagi elektron hingga ia bisa mengalir$ leh karena itu& sangat penting untuk men.aga isolator dan kontak+ kontak agar tetap selalu bersih$
"EMA$NETAN
$am(ar 16 Ma'net
Da)a tarik magnet adalah bentuk ga)a lain )ang men)ebabkan elektron mengalir$ Suatu pemahaman dasar mengenai da)a tarik magnet .uga diperlukan untuk mempela.ari kelistrikan$ 2emagnetan adalah penghubung antara energi mekanik dan listrik$ Dengan menggunakan medan magnet& alternator mengubah se.umlah tenaga mekanis )ang dihasilkan oleh mesin men.adi ga)a elektromotif 0;*$ Sebalikn)a& medan magnet memungkinkan starter motor untuk mengubah energi listrik dari sebuah baterai men.adi energi mekanis untuk menggerakkan mesin$ 2eban)akan peralatan listrik bergantung langsung atau tidak langsung pada da)a tarik magnet$ *eskipun terdapat beberapa perangkat listrik )ang tidak menggunakan da)a tarik magnet& keban)akan sistem kita& sebagaimana )ang dikenal saat ini& menggunakan da)a tarik magnet$ Ada tiga .enis magnet dasar/ 1$
Alami
%$
*agnet buatan 0>ambar 1:
!$
;lektromagnet
Ma'net Alami rang+orang cina telah menemukan magnet semen.ak tahun %:!7 sebelum masehi$ *agnet+ magnet ini digunakan pada kompas+kompas primitif )ang disebut lodestoneI& dan berasal dari potongan+potongan bi.ih besi )ang dikenal dengan sebutan magnetite$ 2arena magnetite ini memil iki sifat kema gnetan )ang ada secara alami maka lodestone .uga digolongk an sebagai magnet+magnet alamiI$
Ma'net uatan *agnet buatan adalah .enis magnet )ang dibuat oleh manusia )ang biasan)a dihasilkan dari batangan+batangan logam )ang dikenakan pada suatu medan magnet )ang sangat kuat$
Elektroma'net
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
11
FUNDAMENTALELECT!C
Seorang ilmuwan Denmark bernama ersted& telah menemukan suatu hubungan antara kemagnetan dan arus listrik$ 3a menemukan bahwa suatu arus listrik )ang mengalir pada sepotong penghantar dapat menghasilkan medan magnet disekitar penghantar tersebut$ Dari sinilah prinsip elektromagnet dapat digunakan untuk berbagai aplikasi dimana suatu medan magnet dapat dihasilkan dengan cara memutuskanI atau men)ambungI aliran listrik
!,T!LA/-!,T!LA/ DALAM "EMA$NETAN "utu( Ma'net dan Medan Ma'net
$am(ar 17 Pola 'aris-'aris medan ma'net pada yan' di(entuk ole# ser(uk-ser(uk (esi disekitar se(ua# ma'net (atan'
Setiap magnet memiliki dua titik )ang saling berseberangan satu sama lain dan titik ini mampu menarik butiran+butiran besi$ Titik+titik ini disebut Ikutub+kutubJ magnet& )aitu kutub utara dan selatan$ Sama dengan muatan+muatan listrik )ang se.enis akan tolak+menolak dan )ang berlawanan akan saling tarik+menar ik& maka kutub )ang se.enis .uga akan saling tolak menolak dan )ang tidak se.enis .uga akan tarik+menarik$ Sebuah magnet dapat dengan mudah menarik serpihan besi karena adan)a ga)a+ga)a disekitar magnet$ >a)a+ga)a ini disebut Imedan magnetI$ alaupun medan magnet ini tidak dapat dilihat tapi kita dapat menampakkann)a dengan menaburkan serpihan+serpihan besi pada sepotong pelat kaca atau selembar kertas diatas sebatang magnet dan disitu akan terlihat garis+garis )ang menggambarkan bagaimana bentuk garis+garis ga)a pada magnet tersebut$ Pada gambar 17& sepotong gelas diletakkan pada sebuah magnet dan serbuk+serbuk besi ditaburkan diatasn)a$ 2etika glass cover diketuk secara perlahan+lahan& serbuk+serbuk ini akan bergerak dan membentuk suatu pola tertentu )ang menggambar kan pola medan ga)a magnet )ang ada disekitar magnet tersebut$ *edan ini terlihat seperti tersus un oleh garis+garis ga)a )ang bermula dari kutub utara magnet& ber.alan melintasi ruang disekitar magnet dan menu.u kutub selatan magnet sehingga membentuk suatu garis tertutup$ Semakin besar ukuran magnet maka semakin ban)ak garis+garis ga)a )ang ter.adi dan area )ang diliputi oleh medan magnet .uga semakin besar.
$aris Medan Ma'net
1%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 18 Pola 'aris-'aris 'aya ma'net
Setelah melihat medan magnet dengan menggunakan serbuk+serbuk besi& medan tersebut digambarkan lagi dengan lebih .elas seperti pada gambar 16$ Pada gambar ini& arah garis+ garis ga)a diluar magnet adalah dari kutub utara magnet menu.u kutub selatan magnet$ Didalam magnet sendiri& )ang merupakan pembangkit medan magnet& arah garis+garis ga)a adalah dari utara ke selatan $aris-'aris Fluks Ma'netik Sekumpulan garis+garis ga)a magnet )ang dianggap mengalir keluar dari kutub utara magnet disebut fluks magnetik$ 2erapatan fluks adalah .umlah garis+garis ga)a magnet persatuan luas )ang tegak lurus terhadap arah fluks$ Satuann)a adalah .umlah garis per sentimeter persegi dalam sistem metrik atau .umlah garis per inchi persegi dalam satuan 3nggris$ Satu garis per satu sentimeter persegi disebut satu gauss$
$aya Ma'net
$am(ar 1 Lin'karan-lin'karan kecil 'aya ma'net
>aris+garis ga)a magnet mampu melintasi semua bahan tidak ada bahan )ang dapat menahan atau sebagai isolator terhadap ga)a+ga)a magnet$ ambar 15 menun.ukkan garis+garis ga)a magnet )ang terbentuk disekitar kawat$ 2arena bentuk garis+garis ga)a magnet ini melingkar& maka tidak ada titik )ang disebut kutub utara atau kutub selatan$
$am(ar 20 Pola medan ma'net yan' melin'kar
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
1!
FUNDAMENTALELECT!C
rela) dan solenoid$ 2eduan)a beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetik& namun dengan cara ker.a )ang berbeda+beda$
!NDU",! ELE"T%MA$NET!"
$am(ar 21 !nduksi Elektroma'netik
enomena terciptan)a medan magnet dengan arus listrik .uga bisa terbalik$ 2ita dapat menciptakan arus listrik dengan menggunakan medan magnet dengan cara ImenginduksiJ suatu tegangan pada sepotong penghantar$ Cara ini dikenal sebagai proses Iinduksi elektromagnetikJ 0gambar %1$ Peristiwa induksi ini ter.adi ketika seutas kawat 0atau penghantar memotong garis+garis fluks suatu medan magnet$ Apabila ter.adi gerakan+ gerakan relatif antara kawat dan medan magnet 0baik medan magnet )ang bergerak atau kawat )ang bergerak& maka tegangan akan terinduksi didalam penghantar$ Tegangan induksi ini akan menghasilkan aliran arus$ 2atika gerakan berhenti& maka arus .uga akan terhenti$ Eika seutas kawat bergerak melintasi medan magnet& seperti pada magnet sepatu kuda maka akan timbul tegangan induksi$ Eika kawat dililit me.adi suatu kumparan& maka tegangan )ang diinduksi akan semakin besar$ *etode ini adalah prinsip operasi )ang digunakan pada sensor+sensor kecepatan& generator dan alternator$ Pada beberapa aplikasi& kawat+kawat tetap diam sedangkan magnet dibuat berputar$ Pada aplikasi lain& dibuat sebalikn)a magnet diam sedangkan kawat+kawat berputar$ Apabila gerakan+gerakan ini dibuat ke arah )ang berlawanan maka arus .uga akan mengalir dengan arah berlawanan$ leh karena itu& dengan membalik+b alik gerakan akan dihasilkan arus bolak+balik (Alternating Current = AC)$ Pada keadaan sebenarn)a& beberapa penghantar dililit men.adi suatu kumparan$ Cara ini akan meningkatkan efek induksi elektromagnetik sehingga mampu membangkitkan da)a listrik )ang berguna dengan ukuran alat )ang relatif lebih kompak$ Pada generator& kumparan+kumparan dibuat berputar sedangkan medan magnet tetap diam$ Sedangkan pada alternator& medan magnet dibuat berputar disekeliling kumparan+kumparan )ang diam$ Besar tegangan induksi bergantung pada beberapa faktor berikut /
Ada 1#
•
Besar medan magnet
•
Besar kecepatan relatif gerakan antara kumparan dan medan magnet
•
Eumlah konduktor didalam kumparan tiga
cara
untuk
membangkitkan
tegangan
dengan
menggunakan
induksi
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
elektromagnetik& )aitu / • • •
Pembangkitan tegangan 0>enerated oltage 3nduksi Diri 0Self+3nduction 3nduksi Bersama 0*utual+3nduction)
$enerated olta'e =Pem(an'kitan Te'an'an>
$am(ar 22 $enerator DC
Pada gambar %%& ditun.ukkan sebuah generator arus searah 0DC sederhana )ang menggambarkan sebuah penghantar bergerak melintasi medan magnet )ang diam untuk menghasilkan tegangan dan arus$ Sebuah kumparan )ang berputar diantara kutub utara dan selatan medan magnet$
,el+-!nduction =!nduksi Diri>
$am(ar 23 ,el+-!nduction yan' ter)adi pada se(ua# kumparan
Self-induction ter.adi didalam kawat apabila arus )ang mengalir didalam kawat tersebut berubah$ Arus )ang mengalir didalam kawat menghasilkan medan magnet )ang semakin meningkat atau semakin menurun seirama dengan perubahan arus )ang naik turun$ Akibatn)a akan timbul tegangan induksi didalam penghantar$ >ambar %! menggambarkan proses ini )ang ter.adi didalam sebuah kumparan$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
18
FUNDAMENTALELECT!C
Mutual !nduction =!nduksi ersama>
$am(ar 24 Mutual induction yan' ter)adi diantara dua (ua# kumparan
Mutual induction ter.adi ketika suatu perubahan arus dalam suatu kawat mengiduksi tegangan pada kawat didekatn)a$ Transformator adalah contoh alat )ang beker.a berdasarkan prinsip mutual induction$ >ambar %# menggambarkan dua buah induktor )ang berdekatan$ 2etika arus AC mengalir melalui kumparan L1 maka medan magnet )ang melintasi kumparan L% akan menginduksi tegangan dan menghasilkan arus )ang mengalir didalam kumparan L%$
1:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
2omponen+komponen Listrik T%P!" 2 "AEL 9 .!E &enis-)enis "a(el
$am(ar 25
2abel adalah penghantar untuk rangkaian +rangkaian listrik$ 2abel sering .uga disebut lead$ 2eban)akan kabel dibentuk dari helaia n atau stranded )aitu kumpulan kawat+kawat kecil )ang dililit bersama+sama 0>ambar %8$ Ada ban)ak .enis kabel )ang digunakan dalam aplikasi+aplikasi otomotif& termasuk/ •
Tem(a'a
Eenis )ang paling umum$ 2abel dari tembaga dapat berbentuk kabel tunggal$ Akan tetapi& biasan)a terdiri dari helaian+helaian 0stranded$ •
Fusi(le link =ka@at sekerin'>
3ni adalah perangkat pelindung rangkaian )ang terbuat dari kawat )ang lebih kecil daripada rangkaian lainn)a )ang tu.uann)a untuk melindungi kabel dari beban )ang berlebihan$ •
T@isted9,#ielded Ca(le
Sepasang kabel kecil& )ang dililit bersama+sama dapat mengurangi interferensi gelombang radio dan elektromagnetik ban)ak digunakan dalam rangkaian sin)al+sin)al komunikasi& komputer& modul+modul kontrol elektronik dan komponen+komponen elektronik lainn)a$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
17
FUNDAMENTALELECT!C
.ire $au'e Di Amerika Serikat& rangkaian listrik dan elektronik dibuat dengan ukuran tertentu dan ukuran pan.ang konduktor untuk men)ediakan .alur+.alur untuk aliran arus .uga dibuat dengan ukuran tertentu pula$ =kuran kabel menentukan berapa ban)ak arus )ang dapat dibawan)a$
=kuran kabel dapat mengikuti beberapa standar )ang berbeda/
•
Berdasarkan standar )ang disebut American Wire auge (AW) 0biasan)a cukup disebut dengan istilah IgaugeJ kabel$
Berdasarkan standar metrik$
Ta(el 3 ; Ta(el "onBersi dari A.$ ke Metrik eserta Nilai esistansinya NoA .$ #4" M """" !4" M """ %4" "" M 14" " M 1 % ! # 8 : 7 6 5 1"
=inci>
=mm>
"$#:" "$#1" "$!:8 "$!%8 "$%65 "$%86 "$%%5 "$%"# "$16% "$1:% "$1## "$1%6 "$11# "$1"%
11$7 1"$# 5$%: 6$%8 7$!8 :$8# 8$6! 8$15 #$:% #$11 !$:: !$%: %$51 %$85
=mm> 1"7 68$" :7$# 8!$8 #%$# !!$: %:$7 %1$1 1:$6 1!$! 1"$8 6$!: :$:! 8$%:
2
esistansi =%#m9m> "$"""1:1 "$"""%"! "$"""%8: "$"""!%! "$"""#"7 "$"""81! "$""":#7 "$"""618 "$""1"! "$""1!" "$""1:! "$""%": "$""%:" "$""!%6
2etika memperbaiki atau mengganti rangkaian kabel pada mesin& gunakanlah kabel dengan ukuran dan pan.ang )ang tepat$ Tabel di atas mengilustrasikan besar resistansi untuk berbagai ukuran konduktor$
Ta(el 4-Dimensi dan resistansi ka(el dalam ukuran A.$ American .ire $au'e =A.$> %% %" + 16 1: 1# 1% 1" 6 :
Pro+il Melintan' =inci> "$"""8 "$"""6 + "$""1%7 "$55%"! "$""!%! "$""617 "$""617 "$"1%5: "$"%"!
Pro+il Melintan' =circular mil>
esistansi =G91000 kaki H 770F>
:#% 1&"%" + 1&:%" %&86" #&11" :&8!" 1""" 1:&8"" %:&!""
1:$8 1"$# + :"81 #$"5 %$86 1$:% 1$"% "$:# "$#
Ukuran Metrik ,tandar Terdekat =mm2> "$!8 "$8 "$78 1 1"8 %$8 # : 1" 1:
esistansi =G91000 meter H 250C>
IMaks Arus yan' Dian)urkan =Amp>
8" !: %1 16 1%$! 7$! #$# !$% 1$78 1$1
7 11 1% 1! 18 %" %# !% 85 67
Q Berdasarkan pada kenaikan temperatur maksimum !:" 0%""C di atas temperatur sekitar
16
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Dalam Tabel # diasumsikan bahwa temperatur sekitar maksimum adalah 18"" 0:8"C$
CATATAN Anggap kabel PC )ang diisolasi adalah produk )ang tahan panas sampai temperatur 168 " 068"C $ 2etika menggunakan A>& ingatlah bahwa nomor+nomor gauge )ang lebih kecil menun.ukkan ukuran+ukuran kabel )ang lebih besar dan nomor+nomor gauge )ang lebih besar menun.ukkan ukuran+ukuran )ang lebih kecil$
.irin' /arness Ban)ak kabel diikat bersama+sama dalam kelompok+kelompok dengan satu connector atau lebih pada masing+masing u.ungn) a$ 2elompok+kelompok ini disebut wire !arness$ Sebuah !arness dapat terdiri dari kabel+kabel )ang memiliki rangkaian dari sistem )ang berbeda+ beda$ Contohn)a adalah !arness )ang dimasukkan ke dalam !eadlig!t switc! assembl"& )ang terdiri dari kabel+kabel antara lain untuk lampu parkir& lampu belakang& dan lampu sorot dekat dan .auh$
$am(ar 26
Beberapa !arness wire dibungkus dengan kabel 0 conduit plastik atau kabel serat non+ konduktif 0>ambar %:$ Conduit berbentuk tabung )ang dibelah membu.ur agar mudah mencapai !arness wire$ Selain itu& ada .uga !arness wire )ang dibungkus dengan tape$ 2lip 0plastik dan clamp 0logam menghubungkan !arness dengan mesin$ Skematik listrik Caterpillar memberikan lokasi+lokasi wire !arness untuk membantu memudahkan Anda mencari !arness khusus pada suatu mesin$ >ambar+gambar skematik listrik Caterpillar akan dibahas kemudian$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
15
FUNDAMENTALELECT!C
C%NNECT%
$am(ar 27
Tu.uan connector adalah untuk mengalirkan arus dari satu kabel ke kabel lainn)a 0>ambar %7$ =ntuk melakukan hal ini& connector harus memiliki bagian+bagian )ang bertemu 0plug dan receptacle$ Satu bagian dari pasangan ini menampung pin dan )ang lainn)a menampung socket$ 2etika kedua bagian ini dihubungkan& arus listrik akan mengalir$ Connector digunakan agar komponen+komponen dapat dilepaskan dengan mudah$
"eteran'an ,erBice Umum 9 $eneral ,erBice Comments Dengan semakin meningkatn)a penggunaan sistem elektronik dalam aplikasi+aplikasi otomotif& melakukan serv is pada connector men.adi tugas )ang penting$ Dengan semakin meningkatn)a penggunaan ini maka meningkat pula perawatan )ang harus dilakukan terhadap kabel& connector& pin d an socket$ aktor penting lainn)a )ang turut memberikan kontribusi bagi peningkatan perbaikan adalah lingkungan )ang buruk dimana connector tersebut digunakan$ Connector harus dapat beroperasi dalam kondisi )ang sangat ekstrim& baik itu kondisi )ang panas& dingin& kotor& berdebu& lembab dan di antara bahan+bahan kimia$
%"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 28 Connector
Pin dan socket memiliki resistansi dan memberikan sedikit penolakan terhadap arus listrik )ang mengalir$ 2arena permukaan pin dan socket tidak mulus 0terdiri dari ton.olan dan lekukan& maka terdapat kondisi )ang dikenal denga n istilah asperit" 0permukaan )ang kasar$ 2etika bagian+bagian permukaan saling terkena kontak& sebenarn)a han)a kira+kira satu persen dari permukaan tersebut )ang benar+benar bersentuhan terhadap satu sama lain 0>ambar %6$ ;lektron dipaksa berkumpul di bagian puncak 0lihat gambar 6& sehingga menciptakan resistansi di antara bagian+bagian )ang terkena kontak$ *eskipun proses ini tampakn)a tidak terlalu signifik an terhadap pengoperasian kontrol elektroni k& adan)a resistansi di sepan.ang connector dapat menciptakan kegagalan fungsi dalam kontrol+kontrol elektronik$
Platin' Agar dapat mencapai tingkat resistansi minimum dalam pin dan socket& perhatian harus diberikan terhadap cara& tekanan dan .enis logam )ang digunakan dalam pembuatan pin dan kontak$ Timah adalah bahan )ang cukup lunak untuk memungkinkan ter.adin)a Iperataan permukaanJ tetapi logam ini memiliki resistansi )ang relatif tinggi$ Tembaga memiliki resistansi )ang rendah tetapi keras$ Dalam upa)a untuk meminimalkan resistansi dan mengurangi asperit"& kontak tembaga )ang memiliki resistansi rendah dilapisi dengan timah$ Perataan permukaan ter.adi ketika pin dan kontak dilapisi dengan timah$ 2etika keduan)a dipasang bersama maka keduan)a cenderung akan Isaling menggosokJ )ang pada dasarn)a akan memuluskan se.umlah ton.olan dan lekukan )ang tercipta oleh kondisi asperit"$ Logam+ logam lain& misaln) a emas dan perak adalah bahan plating )ang sangat bagus tetapi sangat mahal untuk digunakan$
Contaminant Contaminant adalah faktor lain )ang turut memberikan kontribusi bagi adan)a resistansi di dalam connector$ Beberapa kondisi buruk )ang menggunaka n bahan kimia& misaln)a dapat men)ebabkan kegagalan fungsi akibat meningkatn)a resistansi$ Para teknisi perlu waspada bahw a connector dapat dan meman' (isa menye(a(kan (anyak masala# dia'nostik 'al )ang dian.urkan untuk dilakukan adalah kemungkinan perlun)a mengukur resistansi di antara bagian pasangan connector ketika mendiagnosa kegagalan fungsi pada kontrol listrik$ Euga& para teknisi perlu waspada bahwa saat melepaskan dan memasang kembali connector selama proses troubles!ooting dapat memberikan informasi diagnosa )ang salah$ Beberapa .enis connector berikut ini digunakan di semua sistem listrik dan elektronik pada mesin+mesin otomotif$ Setiap .enis berbeda dalam cara service dan perbaikann)a$ Eenis connector berikut akan dibahas dengan rinci/ •
#e!icular $nvironment (#$) Connector
•
Sure-Seal Connector
•
%eutsc! Connector 0seri 'D1"& DT& C; dan D,C$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%1
FUNDAMENTALELECT!C
E Connector
$am(ar 2
; connector 0>ambar %5 dahulu digun akan terutama sekali pada !arness listrik mesin Caterpillar awal dimana temperatur tinggi& .umlah kontak )ang lebih besar atau kapasitas pembawa arus )ang lebih tinggi diperlukan$ Saat itu connector memerlukan peralatan pelepas logam khusus untuk melepaska n kontak$ Tapi peralatan ini dapat merusak mekanisme penguncian connector& apabila peralatan tersebut diputar saat sedang melepaskan retaining clip$ Eangan menggunakan peralatan pelepas logam ini untuk .enis connector lainn)a$ Setelah men.epit kabel pada kontak& hal )ang dian.urkan untuk dilakukan adalah men)older kontak tersebut guna memberikan kontak listrik )ang bagus$ Sebaikn)a selalul gunakan rosin core solder pada setiap sambungan listrik$ 3nformasi khusus )ang berhubungan dengan proses )ang diperlukan untuk memasang kontak+kontak pada ; connector 0pin dan socket terdapat dalam 3nstruksi 2husus/ Penggunaan 2elompok Peralatan ; Connector 0orm S;'S6"!6$ Eenis connector ini tidak digunakan lagi untuk produk )ang sekarang& tetapi mungkin masih ada produk+produk lama )ang menggunakann)a dan memerlukan service oleh teknisi lapangan4bengkel$
%%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
,ure-,eal Connector
$am(ar 30
Sure+seal connector digunakan secara luas pada mesin+mesin Caterpillar 0>ambar !"$ Connector !ousing ini men)ediakan ruang untuk pemasangan )ang akurat di antara kedua bagian pasangan& tetapi sebagai pengganti penggun aan guide ke" atau ke" wa"& bagian badan connector dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat dimasukkan dengan pas$ Sure+seal connector terbatas han)a pada kapasitas 1" kontak 0pin dan socket$ Part number untuk spare plug dan receptacle !ousing dan contact terdapat dalam 3nstruksi 2husus/ Using of 6V3000 sure seal kit (Form S!S"#3$) >unakan peralatan khusus 0:!""1 untuk men.epit contact dan mengupas kabel$ Sure+Seal Connector memerlukan penggunaan peralatan khusus :!""6 untuk memasan g contact$ >unakan alkohol multiguna sebagai pelumas ketika memasang contact$ Peralatan khusus ini tidak diperlukan pada saat melepaskan pin contact$ Lubang apa pun di dalam !ousing )ang tidak digunakan untuk contact assembl" harus diisi dengan Sealing &lug 5>!:58$ Sealing plug ini akan memban tu mencegah uap lembab memasuki !ousing$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%!
FUNDAMENTALELECT!C
Connector ,eri Deutsc# /eaBy Duty =/D10>
$am(ar 31
2onektor 'D1" 0lihat >ambar !1 adalah konekt or t!ermoplastik berbentuk silinder )ang menggunakan kontak .enis crimp )ang dapat dilepaska n dengan cepat dan mudah$ ,angka t!ermoplastik tersedia dalam konfigurasi+konfigurasi t!read atau t anpa t!read dengan menggunakan contact )ang dimasukkan berdasarkan pengaturan !& 8& : dan 5$ =kuran kontak adalah
%#
part number
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
"onektor ,eri Deutsc# Transportation =DT>
$am(ar 32
Connector DT 0>ambar !% adalah connector .enis t!ermoplastic )ang menggunakan contact .enis crimp )ang dapat dilepaskan dengan cepat dan mudah serta tidak memerlukan peralatan khusus$ 'ousing+n)a tersedia dalam beberapa konfiguras i )ang menggunaka n susunan contact %& !& #& :& 6 dan 1%$ =kuran kontak adalah
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%8
FUNDAMENTALELECT!C
Caterpillar EnBironmental Connector =CE>
$am(ar 33
C; connector adalah connector untuk aplikasi khusus 0>ambar !!$ Connector seri C; dapat menampung antara 7 dan !7 kontak& konektor )ang memiliki !7 kontak sering digunakan pada berbagai modul kontr ol elektronik$ C; connector menggunakan dua peralatan untuk membuat crimping$ Crimping tool untuk kontak ukuran
6T8!15 ,emoval Tool >P #C#"78 Crimp Tool >P 1=86"# Crimp Tool >P
%:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Deutsc# ectan'ular Connector =DC>
$am(ar 34
D,C konek tor 0>amb ar !# memiliki !ousing t!ermoplastic empat persegi pan.ang dan diisolasi lengkap$ D,C paling cocok dan kompatibel dengan modul+modul kontrol elektronik eksternal dan internal$ 2onektor .enis in dirancang dengan .umlah terminal )ang ban)ak$ Eumlah terminasi kontak )ang tersedia adalah
CATATAN Prosedur pelepasan dan pemasangan konektor D,C sama dengan prosedur )ang ada pada seri 'D1"$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%7
FUNDAMENTALELECT!C
TEM!NAL
$am(ar 35 Conto# terminal ka(el = a> t e rm i na l c r i mp ) e nis s li de =(> (ullet connector
=c > c ri mp da n te rm i na l ya n' di s olde r
Ada beberapa .enis terminal )ang sering digunakan$ Beberapa .enis terminal& diperlihatkan dalam >ambar !8$ 2eban)akan terminal& baik )ang asli maupun )ang dapat diganti& dihubungkan dengan u.ung konduktor dengan cara di.epit atau disolder$
$am(ar 36 ; Peran'kat peralatan crimpin' dan (erapa )enis Terminal
%6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
MEMENTU" ,UATU /UUN$AN L!,T!" TANPA P%,E, PEN%LDEAN 2etika mengelupas kabel listrik dan men)ambung konektor )ang tidak perlu disolder& hal+hal berikut harus dipertimbangkan$
Pemeriksaan ,a+ety
Eangan pernah menggunakan pisau ta.am untuk membuka isolasi$ Pisau ta.am dapat memotong kabel atau dapat men)ebabkan cidera$ Tang 0&lier untuk mengelupas kabel memiliki bagian pinggir )ang ta.am dan memerlukan cengkeraman )ang kuat$ Berhati+h atilah agar tidak membuat kulit Anda ter.epit di antara rahang+rahangn)a$ 2etika melepaskan isolasi dari kabel& doronglah men.auh bukan ke arah badan Anda$
/al-#al yan' /arus Diper#atikan
2abel listrik )ang digunakan dalam pemasangan !arness kabel otomotif dibungkus dengan lapisan isolasi plastik$
2etika kabel listrik disambungkan dengan kabel+kabel lain atau dihubungkan pada suatu terminal& isolasin)a harus dilepaskan$ Peralatan untuk mengelupas kabel terdiri dari berbagai konfigurasi$ Peralatan+peralatan ini melakukan tugas )ang sama$ Eenis peralatan )ang digunakan akan bergantung pada .umlah dan .enis kabel listrik )ang akan diperbaiki$ Terminal+terminal )ang tidak perlu disolder memerlukan sambungan )ang bersih dan kencang& sehingga pastikan bahwa kabel dan sambungan bersih sebelum dipasang pada terminal$ >unakan sambungan )ang ukurann)a cocok dengan kabel$
Eangan menggunakan side cutter& plier atau pisau untuk mengelupas kabel$ Penggunaan peralatan ini akan merusak beberapa dari strand kabel dan dapat memutuskan kabel di dalam isolasi$
=ntuk memastikan agar kabel tetap men)atu setelah dikelupas& puntirlah sedikit$ Eangan memuntir kabel terlalu ban)ak karena bila terpuntir terlalu ban)ak dapat menimbulkan sambungan )ang buruk antara kabel dengan terminal$
1
>unakan crimping tool )ang benar untuk sambungan$ *enggunakan .enis peralatan )ang salah akan men)ebabkan sambungan memiliki cengkeraman )ang tidak baik pada kabel$
Memili# Terminal
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
%5
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 37
Ada beberapa .enis dan ukuran terminal kabel& tetapi prosedur untuk memasangn)a semuan)a sama$ Diatas diperlihatkan crimp terminal .enis bullet 0>ambar !7$
$am(ar 38
Pastikan untuk memilih ukuran terminal )ang benar untuk sebuah kabel tertentu dan .uga pastikan terminal tersebut memiliki tingkat voltase4amper )ang benar untuk peker.aan )ang akan dilaksanakan 0>ambar !6$
2
Men'elupas "a(el
$am(ar 3
2elupaslah isolasi kabel dalam .umlah )ang tepat dari 0>ambar !5$ Selalu gunakan peralatan pengelupas )ang benar dan dengan kondisi )ang baik$
3
!"
,elalu Men''unakan ,trippin' Tools yan' (enar
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 40
Tu.uan penggunaan peralatan pengelupas kabel 0 stripping tools adalah untuk memungkinkan pengelupasan isolasi dari sekeliling kawat tembaga tanpa merusak kabel atau tanpa men)ebabkan cidera 0>ambar #"$
$am(ar 41
*enggunakan side cutter atau plier 0>ambar #1 bisa berbaha)a$ Peralatan+peralatan ini tidak terlalu efektif karena cenderung untuk memotong serabut+serabut kawat$
$am(ar 42
3ni dikenal dengan istilah membentuk kawat seperti bentuk .ari+.ari (ringing t!e wire) 0>ambar #%& )ang dapat secara efektif mengurangi kapasitas pembawa arus pada kabel$
4
Pili#la# $ au'e / ole y an' enar
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!1
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 43
*enggunakan peralatan )ang benar adalah .auh lebih aman dan lebih efektif$ Peralatan pengelupas kabel 0 wire stripper dapat mengelupas isolasi dari berbagai ukuran kabel$ Pilihlah lubang di dalam stripper )ang terdekat dengan diameter batang kabel )ang akan dikelupas$ Pada wire stripper dalam >ambar #! di atas& ukuran lubang alat pengelupas kabel ditun.ukkan pada rahangn)a$
5
Memoton' !solasi 9 Cut t#e !nsulation
$am(ar 44
Tempatkan kabel di dalam lubang dan tutuplah rahang 0 *aw dengan kuat di sekelilingn)a untuk memotong isolasi$ Apabila Anda telah memilih ukuran )ang benar& maka wire stripper akan memotong isolasi tetapi tidak sampai memotong kawat tembaga 0>ambar ##$
$am(ar 45
!%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Lepas isolasi seperlun)a untuk melakukan peker.aan$ 3solasi )ang dikelupas terlalu sedikit mungkin tidak akan memberikan sambungan )ang baik dan bila dikelupas terlalu ban)ak dapat men)ebabkan kabel mengalami hubung singkat dengan rangkaian+r angkaian lainn)a atau pad a kabel ground$ *engelupas isolasi lebih dari 1&% sentimeter 0setengah inci sekaligus dapat .uga meregangkan dan merusak batang kawat 0>ambar #8$
6
Men'elupas !solasi 9 emoBe t #e ! nsulation
$am(ar 46
Beberapa alat pengelupas kabel 0 stripper memotong dan mengelupas isolasi secara otomatis$ Ada pula alat )ang memotong dan sekaligus menahan kabel dengan kuat 0>ambar #:$ 2etika menggunakan stripper .enis ini& tariklah kabel dengan kuat untuk mengelupas isolasi$
$am(ar 47
=ntuk memastikan agar helaian+helaian kabel tetap men)atu& puntirlah sedikit 0>ambar #7$
7
Menempatkan terminal pada ka(el
$am(ar 48
Sambungan akan lebih baik apabila helaian+helaian kawat terpuntir sedikit sebelum memasukkann)a melalui terminal 0>ambar #6$ 2etika di.epit& keadaan ini akan menghasilkan area kontak permukaan )ang lebih luas antara terminal dengan kabel$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!!
FUNDAMENTALELECT!C
Akan tetapi& memasukkan kabel ke dalam terminal bisa men.adi sulit apabila semua kabel han)a berupa helaian+helaian )ang longgar$
$am(ar 4
leh karena itu& puntirlah kabel secukupn)a untuk membantu agar kabel dapat masuk dengan mudah$ Tempatkan bullet atau terminal pada kabel 0>ambar #5$
8
&enis-)enis Terminal Alternati+
$am(ar 50
Beberapa .enis crimp terminal tidak memiliki komponen isolasi )ang dipasang padan)a$ Eenis+.enis ini Dalam terdiri kasus dari dua bagian sebagai komponen terpisah 0>ambar 8"$ seperti ini& dan selaluinsulator pastikandisediakan bahwa han)a bagian core+ dari kabel )ang akan di.epit meman.ang melalui core wing+ di dalam terminal 0>ambar 81$
$am(ar 51
!#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Memili# Crimpin' AnBil
$am(ar 52
>unakan perkakas untuk men.epit 0 crimping tool )ang benar untuk pin atau core crimping$ EA<>A< menggunakan pliers$ &liers memiliki kecenderungan memotong sambungan dan dapat menimbulkan kesulitan saat digunakan$ Pilihlah anvil )ang benar pada peralatan untuk men.epit connector atau terminal )ang dipilih$ Anvil ini biasan)a diberi kode warna sehingga mudah untuk mencocokkan terminal dengan ukuran anvil )ang benar$
10 Men)epit 9 Cri mpin'
$am(ar 53
Eepitlah bagian core+ terlebih dahulu$ Tekanlah dengan kuat sehingga dapat diperoleh kontak listrik )ang baik& tetapi .angan menggunakan tenaga berlebihan karena ini dapat membengkokkan pin atau terminal 0>ambar 8!$ Lalu .epitlah insulation wing atau bagian isolasi$ Eepitan pada isolasi kabel ini adalah untuk menahan kabel di tempatn)a& bukan untuk kontak listrik& sehingga tidak perlu men.epit bagian ini terlalu keras$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!8
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 54
Tariklah sedikit untuk memastikan bahwa sambungan akan kuat saat digunakan 0>ambar 8#$
,.!TC/
!:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 55
Switch 0>ambar adalah perangkat )ang digunakan untuk men)ambung atau kabel$ memutuskan .alur arus listrik$ 88 =mumn)a di antara dua konduktor 0atau Ada switc! ditempatkan ban)ak .enis switc h )ang berbeda& misal n)a Single-&ole Single-!row 0SPST& Single-&ole %ouble !row 0SPDT& %ouble-&ole Single-!row 0DPST dan %ouble-&ole %ouble-!row 0DPDT$
$am(ar 56
Euga ada ban)ak cara untuk mengoperasikan switc!$ Switc! )ang diperlihat kan dalam >ambar 8: dioperasikan secara mekanis denga n menggerakkan tuas atau toggle pada switc!$ 2adang+kadang& switc! dihubungkan sehingga switc! tersebut selalu membuka dan menutup pada saat )ang bersamaan$ Dalam skematik& sistem ini diperlihatkan dengan menghubungkan switch )ang terhubung dengan garis putus+putus 0DPST dan DPDT dalam >ambar 8:$ Switc! .enis lain )ang .uga diopera sikan secara mekani s adalah limit switc! dan pressure switc!$ 2ont ak switc! ditutup atau dibuka melalui cara+cara eksternal& misaln)a tuas )ang menggerakkan limit switc! atau )ang digerakkan melalui tekanan$
Beberapa .enis switc! )ang umum digunakan pada mesin+mesin Caterpillar adalah/
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!7
FUNDAMENTALELECT!C
oggle ,otar" ,ocker &us!-n &ressure Magnetic .e" Start /imit Cut-out
Beberapa switc! lebih rumit daripada )ang lainn)a$ *esin+mesin Caterpillar menggunakan switc! magnetik untuk mengukur sin)al+sin)al kecepatan atau switc! elektronik )ang terdiri dari komponen+komponen elektronik internal& misaln)a transistor untuk menghidupkan dan mematikan sin)al+sin)al .arak .auh 0remote signal$ Contoh dari switc! lebih rumit )ang digunakan pada mesin+mesin Caterpillar adalah ke" start switc!$
$am(ar 57
>ambar 87 memperlihatk an skematik interna l pada switc! .enis ke" start$ Eenis switc! ini mengontrol beberapa fungsi )ang berbeda& misaln)a sebagai posisi asesoris 0ACC& posisi pengoperasian 0,=<& posisi men)alakan 0STA,T& dan posisi mati 0$ Eenis switc! ini dapat mengontrol komponen+komponen lain dan4atau mengalirkan listrik ke beberapa komponen pada saat )ang bersamaan$
PEL!NDUN$ AN$"A!AN !6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 58
Sekering 0fuse dan fusible link adalah pelindung rangkaian$ Apabila terdapat arus berlebihan dalam rangkaian& akan men)ebabkan panas dan panas inilah )ang men)ebabkan pelindung rangkaian 0switc! protector membuka sebelum ter.adi kerusakan pada kabel$ 'al ini memiliki dampak )ang sama seperti mematikan switc!$ Perhatikan bahwa pelindungan rangkaian 0>ambar 86 dirancang untuk melindungi kabel& bukan komponen+komponen lain$ 0use dan circuit breaker dapat membantu mendiagnosa masalah+masalah )ang terdapat dalam rangkaian$ Apabi la pelindung rangkaian membuka secara berulang+u lang& maka ada kemungkinan bahwa terdapat masalah listrik serius )ang perlu diperbaiki$
Fuse
$am(ar 5
Sekering 0fuse adalah pelindung rangkaian )ang paling umum 0>ambar 85$ Sekering dibuat dari potongan logam tipis atau kabel di dalam holder )ang terbuat dari kaca atau plastik$ Eika aliran arus listrik men.adi lebih tinggi daripada kemampuan sekering& logam akan meleleh dan rangkaian akan membuka$ Sekering harus diganti setelah membuka$ Sekering diklasifikasikan berdasarkan .umlah amper )ang dapat dialirin)a sebelum membuka$ Sekering dari plastik dibuat dalam warna )ang berbeda+beda untuk menun.ukkan peringkat sekering 0 fuse rating dan tanda peringkat sekering .uga dibentuk atau dicap pada bagian atas sekering$ 0usible link adalah bagian pendek dari kabel )ang diisolasi )ang ukurann)a lebih tipis daripada kabel di dalam rangkaian )ang dilindungi n)a$ 2elebihan arus dapat men)ebabkan
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
!5
FUNDAMENTALELECT!C
kabel di dalam link meleleh$ Seperti haln)a dengan sekering& fusibel link harus diganti setelah putus$ 0usible link la-im digunakan pada kabel pen)alaan 0ignition lead dari terminal positif baterai$ Petun.uk untuk mengetahui bahwa fusible link telah putus dilakuka n dengan menarik kedua u.ungn)a$ Apabila u.ung tersebut meregang seperti karet gelang& maka kabel pasti sudah meleleh dan link tidak lagi berfungsi dengan baik$ 03sol asi fusible link adalah lebih tebal daripada isolasi kabel biasa sehingga link )ang meleleh dapat lengket pada isolasi tersebut setelah putus$
CATATAN 2etika mengganti fusible link& .angan menggunakan fusible link )ang berukuran lebih pan.ang dari %%8 mm 0kira+kira 5 inci$ 2abel )ang pan.ang cenderung menahan panas lebih lama dan mungkin tidak akan putus pada spesifikasi )ang ditentukan$
Circuit reaker Pemutus arus 0 circuit breaker hampir sama dengan sekering$ Akan tetapi& arus )ang tinggi akan men)ebabkan circuit breaker mengalami I tripJ sehingga membuk a rangkaian$ Circuit breaker dapat diatur ulang secara manual setelah kondisi kelebihan arus diatasi$ Beberapa circuit breaker diatur ulang seca ra otomat is$ Eeni s ini disebut circuit breaker Ic"clingJ$ Circuit breaker dipasang di dalam komponen+kom ponen Caterpillar& misaln)a switc! untuk lampu depan$
$am(ar 60
!ermal circuit breaker dengan tombol reset diperlihatkan dalam >ambar :"$ Circuit breaker .enis ini memiliki bimetal blade )ang mengalirkan arus ketika contact tertutup$ Akan tetapi& apabila ter.adi kelebihan beban& panas dari arus )ang berlebihan akan men)ebabkan bimetal blade men.adi bengkok dan membuka contact untuk memutuskan rangkaian$ Spring toggle& )ang biasan)a membantu men.ag a contact tetap tertutup& akan men.aga contact terbuka dan rangkaian terputus meskipun bimetal blade akan mencoba meluruskann)a saat men.adi dingin$ =.ung+u.ungn)a han)a akan menutup ketika tombol ditekan untuk mengatur ulang circuit breaker$ Circuit breaker .enis ini .uga dise but circuit breaker non+c"ling$
#"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 61
C"cling circuit breaker terbuat dari strip )ang terdiri dari dua potongan logam )ang berbeda$ Arus listrik )ang lebih tinggi daripada kapasitas circuit breaker membuat kedua logam berubah bentuk secara tidak merata $ Strip akan men.adi beng kok& dan sepas ang contact terbuka untuk menghentikan aliran arus$ 2etika logam men.adi dingin& bentukn)a akan kembali seperti semula& dan menutup contact$ Aliran arus dapat mengalir kembali 0>ambar :1$ Circuit breaker )ang mengatur ulang secara otomatis disebut .uga I c"clingJ karena circuit breaker ini membuka dan menutup berdasarkan siklus sampai arus kembali pada tingkat normal$
$am(ar 62
1egative emperature Coefficient 0ambar :%$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
#1
FUNDAMENTALELECT!C
ELA
$am(ar 63 ; elay ,eder#ana
,ela) adalah switch )ang dikontrol oleh listrik$ ,ela) terdiri dari electromagnetic coil& sepasang contact& dan sebuah angker dinamo 0 armature$ Armature adalah alat )ang dapat digerakkan )ang memungkinkan contact membuka dan menutup$ >ambar :! memperlihatkan komponen+komponen )ang biasan)a terdapat dalam rela)$ 2etika arus listrik dalam .umlah kecil mengal ir di dalam coil2 medan magnet )ang timbul men)ebabkan kontak rela) menutup& sehingga memberikan .alur arus )ang lebih besar untuk mengoperasikan komponen lainn)a& misaln)a& starter$
,%LEN%!D
$am(ar 64 ; ,tart ,olenoid ,eder#ana
Solenoid adalah perangkat lain )ang menggunaka n da)a elektromagn et$ Seperti haln)a dengan rela"2 solenoid .uga memiliki coil seperti )ang diperlihatkan dalam >ambar :#$ 2etika arus mengalir melalui coil2 ga)a magnet mend orong atau menarik core ke da lam coil sehingga menciptakan gerakan+gerakan linear atau ma.u+mundur$ Solenoid digunakan untuk menghidupkan starter motor& atau meng ontrol s!ift di dalam transmisi otomatis$
#%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
E,!,T%
$am(ar 65
2adang+kadang perlu untuk mengurangi .umlah tegangan atau arus pada titik tertentu dalam suatu rangkaian$ Cara termudah untuk mengurangi tegangan atau arus )ang disuplai pada suatu beban adalah dengan meningkatkan resistansi$ 'al ini dilakukan dengan menambah resistor$ ,esistor terdiri dari dua .enis/ • Tetap • ariabel
Penggunaan resistor )ang umum dalam rangkaian listrik adalah pada sistem audio dan rangkaian pengontrol suhu& )ang menggunakan beberapa resistor )ang dipasang kabel untuk mengubah+ubah voltase$ ,esistor diklasifikasikan dalam ohm 0untuk .umlah resistansi )ang disediakan pada rangkaian dan watt 0untuk .umlah panas )ang dapat dipancarkann)a$ >ambar :8 memperlihatkan bagan kode warna untuk mengidentifikasi resistor$ Penentuan nilai resistans i sebuah resistor ditentuk an dengan melihat pada pita warnan)a$ Pita+pit a tersebut harus berada lebih dekat dengan satu u.ung resistor daripada )ang lainn)a$ =.ung dengan pita+pita warna harus berada di sisi kiri saat dibaca$ Pita+pita tersebut dibaca dari kiri ke kanan$ Pita warna terakhir menun.ukkan Toleransi ,esistor 0,esistor olerance& )ang mengacu pada berapa nilai resistor sesungg uhn)a )ang dapat diubah+ub ah dari peringkat )ang telah ditentukan& dengan perhitungan dalam bentuk persentase peringkat total$ Beberapa resistor tidak memiliki pita dalam posisi terakhir ini$ ,esistor semacam itu memiliki toleransi %"U dari nilai resistansi$ Beberapa rangkaian dirancang dengan nilai+nilai resistansi )ang sangat tepat dan tidak akan beroperasi dengan semestin)a .ika tidak dirancang dengan nilai resistansi demikian$ leh karena itu& resistor tidak boleh diganti dengan nilai toleransi )ang lebih tinggi$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
#!
FUNDAMENTALELECT!C
Perin'kat esistor 9 esistors atin'
$am(ar 66
2arena resistor menahan aliran arus& friksi listrik meningkat di dalamn)a$ 'al ini dapat menciptakan panas )ang harus dapat dikeluarkan oleh resistor$ Panas )ang berlebihan dapat mengubah resistor sehingga peringkat dan toleransin)a tidak lagi berada dalam kisaran )ang telah ditentukan$ att adalah ukuran .umlah da)a )ang dapat ditahan oleh resistor$ Semakin besar watt maka semakin panas )ang dapat ditahan oleh resistor$ >ambar :: memperlihatkan contoh .umlah watt pada resistor$ Agar rangkaian 0circuit dapat berfungsi dengan semestin)a& resistor harus memiliki peringkat watt dan .uga peringkat resistansi )ang benar$ ,esistor dan komponen+komponen lainn)a dapat mengalami kerusakan dengan adan)a kelebihan aliran arus dan4atau panas apabila peringkat resistansi atau watt tidak benar$ Eumlah watt resistor dengan komposisi karbon dapat diidentifikasi berdasarkan ukurann)a$ Peringkat )ang paling la-im adalah 141" watt& V watt& W watt& 1 watt dan % watt$ ,esistor .uga diklasifikasikan berdasarkan berapa ban)ak hm resistansi )ang dapat diciptakann)a$
##
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
esistor aria(el
$am(ar 67
Eenis+.enis resistor )ang dibahas se.auh ini adalah .enis )ang nilain)a tetap$ 3ni berarti bahwa besar resistansin)a tidak dapat diatur4disesuaikan$ ,esistor .enis lainn)a adalah .enis variabel 0>ambar :7$ 3ni berarti bahwa resistansin)a dapat diubah dengan mengatur kontrol$ 2ontrol menggerakkan kontak pada permukaan resistor$ Saat arus mengalir melalui bahan resistor )ang lebih besar& arus menurun$ Saat arus mengalir melalui bahan resistor )ang lebih kecil& arus meningkat$
Eumlah perbedaan .umlah posisi resistansi bergantung bagaimana variabel dibentuk$ Ada )ang dan han)a memiliki dua nilai resistansi )ang pada berbeda& sementara )ang resistor lainn)a memiliki kisaran )ang tak terbatas antara nilai minimum dan maksimumn)a$ ,esistor variabel dapat berbentuk linear dan non+linear$ ,esistansi linear resistor meningkat secara merata$ 2etika kontrol diatur pada seperempat dari pergerakann)a& resistansin)a meningkat men.adi seperempat dari nilai maksimumn)a ketika kontrol diatur hingga setengah dari pergerakann)a& resistansi meningkat men.adi setengah dari nilai maksimumn)a$ Ada ban)ak .enis variabel resistor $ Beberapa di antaran)a disebut r!eostat& potentiometer atau t!ermistor
$am(ar 68
,!eostat 0>ambar :6 biasan)a memiliki dua terminal dan memungkinkan arus mengalir dalam satu .alur$ Pada mesin+mesin Caterpillar& rheostat digunakan untuk mengontrol tingkat caha)a pada lampu+lampu instrumen$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
#8
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 6
Eenis resistor variabel lainn)a adalah potentiometer$ &otentiometer memungkinkan dua .alur untuk aliran arus dan dapat dikontrol baik secara manual maupun mekanis$ >ambar :5 memperlihatkan potentiometer )ang digunakan dalam siste m bahan bakar$ 0uel sender sebagai contoh mengukur nilai resistansi sistem khusus )ang sesuai dengan kondisi sistem tersebut$ ,esistansi output diukur pada modul tampilan utama dan nilain)a sesuai dengan kedalaman bahan bakar di dalam tangki$ &otentiometer& .uga disebut pot2 memiliki tiga terminal dan beker.a dengan membagi tegangan di antara kedua kaki terminal$ &otentiometer dapat .uga dirancang untuk berfungsi sebagai rheostat$
T#ermistor !ermistor (t!ermal resistor) adalah .enis resistor variabel )ang beroperasi tanpa kontrol oleh manusia$ !ermistor dibuat dari karbon$ Pada temperatur )ang lebih tinggi resistansi dari karbon berkurang& bukan bertambah$ Sifat ini dapat bermanfaat dalam rangkaian+ rangkaian listrik tertentu$ ;lemen+elemen t!ermistor digunakan secara luas dalam sensor pada mesin+ mesin Caterpillar untuk mengukur temperatur sistem$
esistor yan' $a'al er+un'si 9 Failed esistor ,esistor .enis ItetapJ berfungsi dengan mengalirkan arus dalam .umlah )ang benar atau tidak mengalirkan arus sama sekali& atau tidak membiarkan terlalu ban)ak arus mengalir$ ariabel resistor& sebalikn)a& dapat memperlihatkan bagian rata 0flat spot dimana bagian+bagian )ang bergerak saling bergesekan terhadap satu sama lain dan men)ebabkan keausan$ 'al ini dapat terlihat dengan .elas saat kurangn)a respons di sebagian dari travel pada resistor$
#:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
"APA,!T%
$am(ar 70
2apasitor adalah perangkat )ang dapat men)impan muatan listrik& sehingga menciptakan medan listrik )ang selan.utn)a dapat men)impan energi$ Pengukuran kemampuan men)impan energi ini disebut IcapacitanceJ$ Dalam sistem+sistem listrik Caterpillar& capacitor digunakan untuk men)impan energi& sebagai timer circuit 0supresi& dan sebagai filter 0penghalusan$ *etode+metode konstruksi bervariasi& tetapi kapasitor sederhana dapat dibuat dari dua pelat bahan )ang mengandung da)a konduksi )ang dipisahkan oleh bahan isolasi )ang disebut IdielektrikJ$ Bahan+bahan dielektrik )ang umum adalah udara& kertas& plastik dan keramik$
Penyimpanan Ener'i "apasitor Pada se.umlah rangkaian& kapasitor dapat menggantikan baterai$ Apabila kapasitor ditempatkan dalam rangkaian dengan sumber tegangan& arus mengalir dalam rangkaian secara singkat sementara kapasitor Imengisi muatanJ& )aitu elektron+elektron terakumulasi pada permukaan pelat )ang dihubungkan ke terminal negatif dan bergerak men.auh dari pelat )ang dihubungkan ke terminal positif$ 'al ini berlan.ut terus sampai muatan listrik pada kapasitor dan sumber tegangan sama$ Seberapa cepat hal ini ter.adi bergantung pada beberapa faktor& termasuk tegangan )ang diaplikasikan dan ukuran kapasitor$ Biasan)a hal ini berlangsung dengan cepat$ 2etika kapasitor dimuati dengan listrik pada potential )ang sama dengan sumber tegangan& arus listrik berhenti mengalir$ 2apasitor kemudian dapat menahan muatann)a ketika sambungann)a diputuskan dari sumber tegangan$ Dengan dua pelat )ang dipisahkan oleh dielektrik& tidak ada tempat bagi elektron+elektron untuk pergi$ Pelat negatif mempertahankan elektron+elektronn)a )ang telah terakumulasi& dan pelat positif masih mengalami kekurangan .umlah elektron$ Beginilah cara kapasitor men)impan energi$
Pen'ukuran "apasitor 2apasitor diukur berdasarkan satuan )ang disebut IfaradJ 0dilambangkan dengan simbol IJ$ Satuan ini menetapkan berapa ban)ak elektron )ang dapat disimpan oleh kapasitor$ 1 arad men)atakan .umlah elektron )ang sangat ban)ak$ 2apasitor diukur dengan satuan 3microfarad4 (µ0) 0micro-farad adalah seperse.uta farad$ Selain diukur dalam satuan farad& kapasitor .uga memiliki rating tegangan maksimum )ang dapat ditanganin)a$ 2etika mengganti kapasitor& .angan menggunakan kapasitor dengan rating tegangan )ang lebih rendah$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
#7
FUNDAMENTALELECT!C
Ada tiga faktor )ang menentukan kapasitas sebuah kapasitor/ •
Luas pelat+pelat )ang memiliki da)a konduksi
•
Earak di antara pelat+pelat )ang memiliki da)a konduksi
•
Bahan )ang digunakan sebagai dielektrik$
2apasitor )ang bermuatan dapat mengirimkan energi simpanann)a sama seperti )ang dapat dilakukan oleh baterai 0meskipun penting untuk dicatat bahwa& tidak seperti baterai& kapasitor men)impan listrik& tetapi tidak menghasil kann)a$ 2etika digunakan untuk mengalirkan arus walaupun dalam .umlah kecil& kapasitor memiliki potential untuk men)impan tegangan sampai beberapa minggu laman)a$
Total Capacitance
$am(ar 71
otal Capacitance sebuah rangkaian bergantung pada bagaimana kapasitor dirancang dalam rangkaian 0>ambar 71$ Eika kapasitor dalam bentuk parale l& total capacitance ditentukan oleh rumus berikut/
CT J C1KC2KC3 Eika kapasitor dalam seri& total capacitanceditentukan oleh rumus berikut/
CATATAN Sebaikn)a kedua terminal kapasitor dihubung+singkatkan sebelum menghubungkann)a dengan rangkaian atau meter$ Cara ini akan menetralkan muatan listrik )ang mungkin masih tersisa$
LAMPU %/LAM Lampu bohlam terdiri dari elemen kawat pi.ar halus )ang tahan terhadap temperatur tinggi oleh arus listrik )ang melewatin)a$ 'al ini akan menghasilkan caha)a$ 2awat pi.ar dilindungi oleh penutup kaca )ang sama sekali hampa udara& tetapi mengan dung inert gas dalam .umlah kecil$ 2awat pi.ar harus beroperasi dalam lingkungan )ang bebas oksigen untuk mencegahn)a agar tidak mengalami oksidasi dan cepat terbakar$
#6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
&enis-)enis Lampu o#lam
$am(ar 72 ; &enis-)enis lampu (o#lam a ( c
k a @ at pi )a r ' anda de n'a n o+ + s et pi n k a @ at pi )a r = + i l a me nt> tun' 'a l ua rt #a lo 'e n
d
+estoon
e pa ne l + pa ne l t a npa pe nut up ' ,c re@ (as e = la m pu(o#l a m ti da k di(uat pada skala yan' sama>
Berbagai .enis lampu bohlam diperlihatkan dalam >ambar 7%$ Lampu bohlam )ang umum memiliki penutup )ang dipasang dengan brass cap$ Cap ini dilengkapi dengan pin )ang memungkinkan lampu bohlam dipasang ke dalam ba"onet socket$ Beberapa lampu bohlam memiliki dua kawat pi.ar& dan seperti )ang diperlihatkan dalam >ambar 7%a di atas& pin di dalam cap sering dibuat serong agar kawat pi.ar dapat dipasang dalam posisi )ang benar$
Lampu (o#lam +estoon Lampu bohlam ini terdiri dari silinder kaca kecil dengan kawat pi.ar )ang dipasang pada metal cap di masing+masing u.ung 0>ambar 7%d$ Lampu bohlam ini digunakan untuk penerangan bagian dalam& lampu pelat nomor dan aplikasi+aplikasi serupa$
Lampu (o#lam panel Lampu ini terdiri dari lampu kecil )ang digunakan terutama sekali untuk penerangan instrumen dan lampu indikator 0>ambar 7%e$ Se.umlah lampu bohlam panel memiliki ba"onet fitting .enis miniatur sedangkan )ang lainn)a tidak memiliki metal cap dan dipasang dengan didorong langsung ke dalam bulb socket 0>ambar 7%f$ 2awat+kawat kecil pada bagian dasar penutup kaca digunakan sebagai kontak$
,ealed eam
$am(ar 73 ; ,ealed eam a ,ealed (eam untuk lampu depan 'anda (,ealed (eam (erukuran le(i# (esar untuk lampu depan tun''al
Sealed beam digunakan untuk lampu depan dan memili ki reflector& lensa dan kawat pi.ar )ang disekat bersama sebagai satu unit 0>ambar 7!$ 'al ini memiliki keuntungan dimana uap air sama sekali tidak dapat masuk )ang apabila masuk dapat merusak permukaan )ang memantul$ 2awat pi.ar disediakan dengan volume gas )ang lebih besar daripada lampu bohlam biasa dan difokuskan dengan benar$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
#5
FUNDAMENTALELECT!C
Lampu (o#lam pre+ocus
$am(ar 74 ; Lampu depan semi-sealed (eam men''unakan lampu (o#lam pre+ocus
Eenis lampu bohlam ini digunakan dengan lampu depan .enis semi-sealed& tetapi sekarang telah digantikan dengan lampu bohlam sealed beam dan halogen$ Pengaturann)a diperlihatkan dalam >ambar 7#$
Lampu (o#lam uart #alo'en Lampu bohlam ini digunakan untuk lampu depan dan lampu mengemudi$ Lampu .enis ini memiliki kwarsa kecil atau penutup kaca keras& )ang diisi dengan tambahan gas halogen khusus 0>ambar 7%c$ Dalam lampu bohlam biasa& bagian+bagian kecil dari kawat pi.ar menguap saat digunakan dan uap ini mengendap pada penutup kaca sebagai lapisan hitam tipis$ Penguapan .uga mengurangi ukuran kawat pi.ar )ang pada akhirn)a tidak dapat lagi mengalirkan arus dan dengan demikian terbakar$ Akan tetapi& dalam lampu bohlam halogen& gas halogen mengendapkan material kawat pi.ar )ang menguap kembali ke kawat pi.ar lampu bohlam dan meningkatkan da)a pakai lampu bohlam$ Temperatur )ang lebih tinggi diperlukan untuk proses ini& dan oleh karena itu& digunakan kwarsa atau penutup kaca keras$ Temperatur )ang lebih tinggi .uga memberikan caha)a )ang lebih terang$ 'arus berhati+hati ketika memasang lampu bohlam halogen kwarsa$ =ap air dari tangan atau .ari+.ari )ang bercampur dengan temperatur operasi )ang tinggi membuat kwarsa atau penutup kaca keras cenderung mengalami keretakan$
¨a# @att pada lampu (o#lam Da)a listrik diukur dengan watt$ leh karena itu& .umlah watt sebuah lampu bohlam melambangkan da)a listrik dari lampu bohlam tersebut$ Eumlah watt sebuah lampu bohlam lampu depan )ang rendah memiliki kira+kira 8" hingga 88 watt$ Satu watt sama dengan 1 volt G 1 amper$ leh karena itu& da)a listrik sebuah lampu bohlam diketahui dengan mengalikan volt dan amper$ *isaln)a& sebuah lampu bohlam )ang memiliki tegangan 1% volt )ang menarik arus ! amper dari baterai maka lampu bohlam ini memiliki da)a !: watt$ Demikian pula& lampu bohlam #% watt )ang beroperasi dalam sistem 1% volt akan menarik arus !&8 amper dari sistem$ Lampu bohlam dengan watt )ang lebih tinggi akan men)ala lebih terang dan beroperasi pada temperatur )ang lebih tinggi$ Eumlah watt pada lampu bohlam biasan)a tertera di bagian logam dari lampu bohlam tersebut$
Candlepo@er =CP> lampu (o#lam 3ni adalah ukuran penerang an sebuah lampu bohlam$ =kuran ini kadang+kadang digunakan untuk lampu+lampu bohlam berukuran kecil$ *isaln)a& lampu instrumen dapat dispesifikasikan sebagai lampu bohlam % CP$
8"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
!N,TUMEN Ada se.umlah instrumen dan indikator )ang digunakan dalam kendaraan otomotif$ 3nstrumen& )ang beberapa di antaran)a disebut sebagai alat pengukur 0 gauge digunakan untuk memberikan bacaan )ang sesungguhn)a misaln)a besar tekanan& kecepatan dll& sementara lampu indikator memberika n informasi dengan menggunakan lampu )ang berada dalam posisi men)ala 0n atau mati 0ff$ Beberapa indikator disebut .uga sebagai lampu peringatan & tetapi terdapat sedikit sekali perbedaan di antara lampu indikator dan lampu peringatan karena keduan)a memiliki fungsi )ang serupa$ =mumn)a& indikator adalah lampu )ang memperlihatkan apakah suatu unit beroperasi atau tidak& sementara lampu peringatan digunakan untuk memperlihatkan kepada pengemudi bahwa terdapat suatu masalah$ Selain peralatan visual& beberapa kendaraan memiliki sistem peringatan suara$ Bun)i bu55er atau suara musik digunakan untuk menarik perhatian pengemudi apabila pintu terbuka sedikit atau lampu depan dalam keadaan men)ala$ Ada se.umlah .enis instrumen dan alat pengukur )ang berbeda& sepan.ang )ang men)angkut operasi dasar& )aitu/ •
perasi magnetik
•
perasi thermal
•
perasi elektronik
•
perasi mekanis
!nstrumen-instrumen den'an operasi ma'netik Dalam instrumen )ang dioperasikan secara magnetik& dampak magnetik suatu arus listrik melalui kon duktor atau coil digunakan untuk mengoperasikan pointer pada suatu skala$ Ammeter dan voltmeter adalah unit das!2 tetapi ban)ak alat pengukur& misaln)a alat pengukur bahan bakar dan alat pengukur temperatur& terdiri dari dua bagian/ unit dash )ang dipasang di dalam panel instrumen& dan unit pengirim .arak .auh 0 remote sender unit di se.umlah bagian lainn)a dalam kendaraan$ Contoh alat pengukur ini adalah/ •
Alat pengukur temperatur magnetik
•
Alat pengukur tekanan oli magnetik
•
oltmeter
•
Ammeter
!nstrumen den'an %perasi T#ermal Ban)ak alat pengukur otomotif dari .eni s t!ermal 0panas& )ang beroperasi berdasar kan dampak pemanasan suatu arus listrik$ Alat pengukur thermal .uga disebut sebagai alat pengukur .enis bimetal karena alat pengukur ini beroperasi melalui pemanasan keping bimetal )ang menggerakkan pointer $ Prinsip ini digunakan untuk alat pengukur bahan bakar dan alat pengukur temperatur$ Alat pengukur thermal memiliki dash unit dan sender unit$ Sender unit sama dengan )ang digunakan pada instrumen+instrumen )ang dioperasikan dengan magnetik$ Contohn)a adalah/ •
Alat pengukur bahan bakar thermal
•
Alat pengukur temperatur thermal
•
Alat pengatur voltase konstan
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
81
FUNDAMENTALELECT!C
•
Alat pengukur temperatur
!nstrumen Elektronik Di'ital
$am(ar 75
Suatu panel instrumen dengan instrumen elektronik digital diilustr asikan dalam >ambar 78$ Panel memiliki alat pengukur bahan bakar& diode tachometer )ang memancarkan sinar& odometer dan trip meter& digital speedometer& alat pengukur temperatur dan se.umlah indikator dan lampu peringatan$ Tampilan instrumen seluruhn)a dalam bentuk elektronik& dengan fungsi+fungsi penanganan mikroprosesor 0komputer untuk tampilann)a$ Sensor memberikan input pada mikroprosesor& )ang kemudian memberikan output )ang benar untuk mengoperasikan instrumen$
Alat Pen'ukur Mekanis
$am(ar 76
Beberapa alat pengukur dioperasikan dengan cara mekanis& meskipun untuk penggunaan otomotif& alat pengukur .enis ini umumn)a sudah digantikan oleh .enis+.enis alat pengukur lainn)a$ 6ourdon tube gauge adalah alat pengukur tekanan )ang dapat digunakan sebagai alat pengukur tekanan oli atau alat pengukur tekanan udara$ Alat pengukur untuk air receiver dan peralatan bengkel lainn)a biasan)a dari .enis ini$
Lampu !ndikator dan Lampu Perin'atan *eskipun terdapat perbedaan )ang .elas antara lampu indikator dan lampu peringatan& keduan)a memiliki fungsi )ang serupa$ Dalam beberapa kasus& lampu peringatan dapat dianggap sebagai lampu indikator& dan begitu pula sebalikn)a$ Beberapa dari lampu ini biasan)a dalam keadaan 7off+ dan men)ala ketika terdapat kondisi+kondisi tertentu$ Beberapa )ang lainn)a biasan)a dalam keada an 7on+ dan dimatikan ketika terdapat kondisi )ang berubah$ 8%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Dalam se.umlah kasus& lampu indikator han)a merupakan lampu kecil )ang ditambahkan pada suatu rangkaian (circuit)$ Dalam hal ini tidak diperlukan switc! tambahan karena lampu indikator men)ala setiap kali rangkaian tertentu beroperasi$ Lampu indikator high+beam& misaln)a& men)ala setiap kali lampu depan din)alakan dalam posisi high beam$ Lampu indikator flasher& lampu indikator transmission overdrive dan lampu indikator melelehkan sal.u pada .endela belakang adalah contoh+contoh lainn)a$ Se.umlah lampu peringata n dioperasikan sesuai dengan switc!+n)a masing+masing$ C!oke dan rem parkir memiliki switc! )ang berada dalam posisi on ketika kontrol terten tu dioperasikan$ Tindakan ini men)alakan lampu peringatan )ang tetap dalam posisi men)ala 0on sampai kontrol tersebut dikembalikan pada posisi normal dan switc! dimatikan$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
8!
FUNDAMENTALELECT!C
T%P!" 3 ,angkaian Listrik "%MP%NEN-"%MP%NEN DA,A AN$"A!AN
$am(ar 77
,angkaian (circuit) adalah .alur bagi arus listrik$ Arus mengali r dari satu u.ung rangkaian ke u.ung rangkaian lainn)a ketika u.ung+u.ung tersebut dihubungkan ke muatan positif dan negatif 0rangkaian tertutup$ =.ung+u .ung ini disebut 3power4 dan 3ground4$ Apabila ter.adi pemutusan di suatu tempat di dalam rangkaian maka arus listrik tidak dapat mengalir$ Setiap rangkaian listrik harus memiliki komponen+komponen berikut/ Sumber power •
Alat pelindung 0sekering atau pemutus arus
•
Beban misaln)a lampu
•
Perangkat pengontrol 0switch
•
2onduktor
2omponen+komponen ini dihubungkan bersama dengan konduktor untuk membentuk suatu rangkaian listrik )ang lengkap$
Aturan-aturan Umum /ukum %#m Pada tahun 16%7 >eorge Simon hm menetapkan dasar pemikiran matematika mengenai listrik$ 'ukum hm adalah hukum dasar mengenai listrik )ang menghubungkan kuantitas voltase atau tegangan& arus dan resistansi di dalam suatu rangkaian$ 'ukum hm men)atakan bahwa/
Aliran arus di dalam suatu ran'kaian (er(andin' lan'sun' den'an te'an'an ran'kaian dan (er(andin' ter(alik den'an resistansi ran'kaian 3ni berarti bahwa .umlah aliran arus di dalam suatu rangkaian bergantung pada berapa ban)ak tegangan dan resistansi )ang ada di dalam rangkaian$ 2arena keban)akan rangkaian listrik dalam mesin+mesin bergerak menggunakan sumber listrik berda)a 1% atau %# olt& maka resistansi di dalam rangkaian menentukan arusn)a$ Aliran arus melaksanakan tugasn)a$ Tegangan adalah tekanan )ang menggerakkan arus& dan resistansi adalah )ang menentang aliran arus$ Aturan+aturan )ang diperlukan untuk memahami& memprediksi dan menghitung perilaku rangkaian listrik dikelompokkan berdasarkan hukum )ang ber.udul I'ukum hmJ$ Dari persamaan 'ukum hm& aturan+aturan umum berikut berlaku/
8#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Asumsikan bahwa resistansi tidak berubah/ •
Eika tegangan meningkat& arus naik
•
Eika tegangan menurun& arus turun
Asumsikan bahwa tegangan tidak berubah/ • •
Eika resistansi meningkat& arus turun Eika resistansi menurun& arus naik
umus /ukum %#m 'ukum hm din)atakan sebagai rumus al.abar dimana/ I;J singkatan dari ga)a elektromotif 0olt I3J singkat dari intensitas 0Amper I,J singkatan dari resistansi 0hm$
$am(ar 78
Apabila dua bagian dari ,umus 'ukum hm diketahui& maka bagian ketiga dapat dihitung$ *isaln)a/ •
=ntuk mengetahui voltase atau tegangan& kalikan arus dengan resistansi 0; M 3 G ,
•
=ntuk mengetahui arus& bagi tegangan dengan resistansi 03 M ; ÷ ,
•
=ntuk mengetahui resistansi& bagi tegangan dengan arus 0, M ; ÷ 3$
Lin'karan umus /ukum %#m
$am(ar 7 Lin'karan umus Pemeca#an /ukum %#m
Lingkaran rumus 'ukum hm adalah cara mudah untuk mengingat cara menghitung bagian mana pun dari rumus$ =ntuk menggunakan lingkaran rumus tutuplah huruf )ang tidak
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
88
FUNDAMENTALELECT!C
diketahui$ 'uruf+huruf lainn)a memberikan rumus untuk mengetahui kuantita s )ang tidak diketahui$
Te'an'an Tidak Diketa#ui
$am(ar 80 Men'#itun' Boltase yan' tidak diketa#ui
Dalam rangkaian ini& nilai tegangan sumber tidak diketahui$ ,esistansi beban adalah % hm$ Aliran arus melalui rangkaian adalah : Amper$ 2arena tegangan tidak diketahui& maka rumus untuk menghitung tegangan adalah arus dikalikan dengan resistansi$ Eadi& kalikan : Amper dengan % hm maka akan didapat 1% olt$ leh karena itu& voltase sumber dalam rangkaian ini adalah 1% olt$
esistansi Tidak Diketa#ui
$am(ar 81 ; Men'#itun' resistansi yan' tidak diketa#ui
Dalam rangkaian ini& nilai resistansi tidak diketahui$ Aliran arus melalui rangkaian adalah : Amper dan voltase sumber adalah 1% olt$ ,umus untuk menghitung resistansi adalah tegangan dibagi dengan arus& )aitu 1% olt dibagi : Amper sama dengan % hm$ leh karena itu& resistansin)a di dalam rangkaian adalah % hm$
Arus Tidak Diketa#ui
$am(ar 82 Men'#itun' arus yan' tidak diketa#ui
Dalam rangkaian ini arus tidak diketahui$ ,esistansi beban adalah % hm dan tegangan sumber adalah 1% olt$ ,umus untuk menghitung arus adalah tegangan dibagi dengan 8:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
resistansi$ Eadi& 1% olt dibagi dengan % hm adalah : Amper$ leh karena itu& aliran arus dalam rangkaian ini adalah : Amper$
MET!C PEF! 2etika mengukur sesuatu& angka untuk men)atakan ukuran atau kuantitas item )ang sedang diukur dapat diketahui$ Angka+angka digunakan untuk men)atakan hasil dari perhitungan+ perhitungan sederhana$ Selain menggunakan angka& unit atau ungkapan untuk menguraikan apa )ang dimaksud dengan angka tersebut selalu tersedia$
Unit Dasar =nit dasar adalah unit standar& )aitu unit tanpa awalan (prefix)$ olt& hm dan Amper adalah unit+unit dasar primer )ang digunakan dalam aplikasi+aplikasi listrik$ Awalan 0prefiG ditambahkan pada unit dasar untuk mengubah unit pengukuran$ Dalam sistem metrik han)a ada beberapa unit dasar )ang digunakan untuk pengukuran listrik$
Pre+i Angka+angka dasar dikalikan atau dibagi dengan faktor 1"& bergantung pada apakah )ang diperlukan adalah angka )ang lebih besar atau lebih kecil$
Te'an'an listrik 1500 olt akan dinyatakan dalam pan'kat 10 yaitu 15 103 atau 15 1000 J 1500 Awalan k 0untuk kilo sama dengan 1"""& sehingga pern)ataan untuk 18"" olt din)atakan sebagai 1$8 k$ 01$8 kilo volt$ Dalam aplikasi+aplikasi listrik dan elektronik kita beker.a dalam .umlah dalam kuantitas )ang sangat besar atau sangat kecil& sehingga penggunaan metriG prefiG bermanfaat$
Ta(el 5 ; Metric Pre+i Pre+i mega kilo mili
,im(ol * k m
mikro
µ
Pan'kadt ar1i0 1": 1"! 1"+! +:
1"
=nit+unit sistem metrik terdiri dari sistem pengukuran )ang diakui internasional di seluruh dunia$ Sistem ini disebut Sistem =nit 3nternasional 0S3$ PrefiG )ang paling la-im dalam pengka.ian teori listrik dasar adalah *ega 0.utaan& 2ilo 0ribuan& *ili 0per ribuan dan *ikro 0per .uta 0Tabel 8$
Ta(el 6 ;Pre+i yan' (iasanya di'unakan dalam dunia kelistrikan mega kilo *ili *ikro
XXX* G 1&"""&""" XXXkG1&""" XXXm ÷1 &""" XXXµ ÷ 1 &"""&"""
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
Contoh/ 6*N G 1&"""&""" M 6&"""&"""N Contoh/1:kG1&"""91:&""" Cointoh/#""m ÷ 1&""" M$# Contoh/ !:µ ÷ 1&"""&""" M$""""!:A
87
FUNDAMENTALELECT!C
Me'a *ega artin)a satu .uta dan disingkat dengan huruf besar I*J$ Satu *ega ohm sama dengan satu .uta hm$ =ntuk mengubah nilai apa pun dari *ega ohm ke hm& pindahkan titik desimal enam tempat ke kanan$ *isaln)a& !$8 *ega ohm akan men.adi !&8""&""" hm$
"ilo 2ilo artin)a seribu dan disingkat dengan huruf kecil IkJ$ Satu kilo ohm sama dengan 1&""" hm$ =ntuk mengubah nilai apa pun dari kilo+ohm ke hm& pindahkan titik desimal tiga tempat ke kanan$ *isaln)a "$:87 kilo+ohm men.adi :87 hm$
Mili *ili artin)a seper seribu dan disingkat dengan huruf kecil ImJ$ Satu mili amper adalah seper seribu amper$ =ntuk mengubah nilai apa pun dari miliamper ke Amper& pindahkan titik desimal tiga tempat ke kiri$ *isaln)a& "$!88 miliamper akan men.adi "$"""!88 Amper$
Mikro *ikro artin)a seper se.uta dan disingkat dengan simbol I µJ$ Satu mikroamper adalah sama dengan seper se.uta amper$ =ntuk mengubah nilai apa pun dari mikroamper ke Amper& pindahkan titik desimal enam tempat ke kiri$ *isaln)a& !88 mikroamper adalah "$"""!88 Amper$
DAA 9 P%.E Da)a adalah ukuran tingkat energi )ang dihasilkan atau digunakan dan da)a adalah cara lain untuk mengukur rangkaian listrik$ ,umus da)a sama dengan rumus 'ukum hm$ Dalam suatu engine& tingka t output tenaga kuda 0output !orsepower rating adalah ukuran dari kemampuann)a untuk melakukan peker.aan mekanis$ Dalam peralatan listrik& da)a adalah ukuran tingkat dimana energi listrik diubah men.adi panas oleh elemen+elemen resistive )ang ada di dalam konduktor$ Dalam rangkaian listrik& resistansi adalah )ang menggunakan da)a listrik$ Akan tetapi& ingatlah bahwa ban)ak .enis peralatan memiliki resistansi seperti misaln)a konduktor& insulator& resistor& coil dan motor$ Ban)ak peralatan listrik diklasifikasikan berdasarkan berapa ban)ak da)a listrik )ang digunakan& bukan berapa ban)ak da)a listrik )ang dihasilkann)a$ Pemakaian da)a din)atakan dalam watt$ 7#: att M 1 tenaga kuda (!orsepower) =nit pengukuran untuk da)a adalah att$ Da)a adalah produk arus dikali kan dengan tegangan$ Satu att sama dengan satu Amper dikalikan dengan satu olt$ Dalam suatu rangkaian& apabila voltase atau arus meningkat& da)an)a meningkat$ Apabila arus turun& da)a turun$ 'ubungan antara da)a& voltase dan arus ditentukan oleh ,umus Da)a$ ,umus dasar untuk da)a 0power adalah/ Da)a M Arus G tegangan 0P M 3 G att M Amper G olt 0 M A G Dalam setiap rangkaian& tegangan dikalikan dengan arus digunakan untuk mengetahui beberapa ban)ak da)a )ang dipakai$ *isaln)a& sebuah !air dr"er dapat menarik arus hampir 1" Amper$ oltase normal )ang terdapat di dalam rumah tangga adalah kira+kira %#" olt$ Dengan mengali kan 1" dengan %#" maka akan diketahui bahwa da)a )ang digunakan oleh !air dr"er adalah kira+kira %#"" watt atau %$# k$ *ungkin pemakaian att )ang paling la-im adalah pada lampu bohlam$ Lampu bohlam diklasifikasikan berdasarkan .umlah watt )ang digunakan$ Contoh lain dari peralatan )ang memiliki pemakaian watt adalah speaker& se.umlah motor dan keban)akan peralatan rumah tangga$ 86
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
TE%! AN$"A!AN DA,A Ada tiga .enis dasar rangkaian dan hukum )ang berlaku bagi masing+masing dari .enis rangkaian akan diulas/ •
,angkaian Seri
•
,angkaian Paralel
•
,angkaian Seri+Paralel
an'kaian ,eri 9 ,eries Circuit
$am(ar 83 an'kaian ,eri
,angkaian seri adalah .enis rangkaian )ang paling sederhana$ Dalam rangkaian seri& masing+ masing peralatan listrik dihubungkan ke peralatan listrik lainn)a sedemikian rupa sehingga han)a ada satu .alur untuk mengalirkan arus$ Dalam rangkaian )ang diperlihatkan dalam >ambar 6!& arus mengalir dari batera i 0K melalui sebuah sekering 0alat pelindung dan switc! 0perangkat pengontrol ke lampu 0beban dan kemudian kembali ke frame ground$ Semua peralatan dan komponen rangkaian dihubungkan dalam seri$ Aturan+aturan berikut berlaku bagi semua rangkaian seri/ Pada titik apa pun di dalam rangkaian& nilai arus adalah sama Total resistansi rangkaian adalah sama disebut resistansi ekuivalen
dengan .umlah seluruh resistansi individual dan
Penurunan tegangan di semua beban rangkaian adalah sama dengan tegangan sumber )ang digunakan$ Cara mudah untuk men)atakan aturan )ang berlaku pada rangkaian seri ini adalah / •
Tegangan total adalah E=*LA' dari semua penurunan tegangan
•
,esistansi total adalah E=*LA' dari semua resistansi masing+masing
•
Arus total adalah SA*A pada suatu titik tertentu dalam rangkaian$
Men'aplikasikan Aturan-aturan !ni 9 Applyin' t#e ules
$am(ar 84 an'kaian ,eri
,angkaian dalam >ambar 6# terdiri dari berbagai peralatan dan komponen& termasuk sumber da)a %# olt$ 2arena dua dari nilai+nilai rangkaian diberika n& menghitung nilai )ang tidak diketahui adalah mudah& apabila hukum dasar rangkaian seri diaplikasikan$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
85
FUNDAMENTALELECT!C
Langkah pertama adalah menentukan total resistansi rangkaian$ ,umus berikut digunakan untuk mengetahui total resistansi/ ,t M ,1 K ,% K ,! ,t M !N K !N K :N M 1% hm 2arena tegangan untuk sumber da)a )ang diberikan adalah %# olt dan resistansi rangkaian telah dihitung dengan hasil 1%N& maka satu+satun)a nilai )ang masih tersisa untuk dihitung adalah aliran arus$ Total arus rangkaian dihitung dengan menggunakan Lingkaran 'ukum hm dan dengan menulis rumus berikut/ 3M;÷, 3 M %# 4 1%N M % Amper Langkah selan. utn)a adalah memasukk an nilai untuk aliran arus ke dalam beban resistive$ Salah satu aturan untuk rangkaian seri men)atakan bahwa arus SA*A pada suatu titik tertentu$ Dengan menggunakan rumus ; M 3 G , untuk setiap resistor maka akan diketahui penurunan tegangan di masing+masing beban$ Penurunan tegangan tersebut adalah/ ;1 M %A G !N M : ;% M %A G !N M : ;! M %A G :N M 1% Semua nilai rangkaian sekarang sudah dihitung$ Dengan menggunakan Lingkaran 'ukum hm& periksalah masing+masing .awaban$
an'kaian Paralel 9 Parallel Circuit
$am(ar 85 an'kaian Paralel
,angkaian paralel adalah lebih rumit daripada rangkaian seri karena terdapat lebih dari satu .alur untuk mengalirkan arus$ Setiap .alur arus disebut cabang 0branc!$ 2arena semua cabang dihubungkan pada terminal positif dan negatif )ang sama& maka semua .alur ini memiliki tegangan )ang sama dan masing+masi ng cabang mengalami penurun an tegangan dalam .umlah )ang sama& terlepas berapa pun resistansi )ang terdapat di dalam cabang$ Aliran arus di dalam masing+masing cabang bisa .adi berbeda& bergantung pada resistansin)a$ Total arus di dalam rangkaian sama dengan .umlah arus dalam cabang$ Total resistansi selalu lebih sedikit daripada resistansi terkecil di dalam cabang mana pun$ Dalam rangkaian )ang diperlihatkan dalam >ambar 68& arus mengalir dari baterai melalui sekering dan switc!& dan kemudian terbagi men.adi dua cabang& masing+masing memiliki satu lampu$ *asing+masing cabang dihubungkan ke frame ground$
:"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Aturan+aturan berikut berlaku untuk rangkaian paralel/ •
oltase di masing+masing cabang paralel adalah sama
•
Total arus di masing+masing cabang adalah sama
•
Total resistansi ekivalen sama dengan tegangan sumber dibagi dengan total arus& dan S;LAL= lebih sedikit dibandingkan dengan resistansi terkecil di dalam satu cabang$
Cara mudah untuk men)atakan aturan+aturan paralel adalah/ •
Tegangan untuk semua cabang adalah SA*A
•
Arus adalah E=*LA' dari arus masing+masing cabang
•
,esistansi ekivalen adalah selalu L;B3' 2;C3L daripada resistansi terkecil di masing+masing cabang$
Menerapkan Aturan-aturan 9 Applyin' t#e ules
$am(ar 86 an'kaian
,angkaian dalam >ambar 6: terdiri dari berbagai peralatan dan komponen& termasuk sumber tegangan %# olt$ ,esistansi di setiap lampu diberikan bersama dengan nilai tegangan sumbern)a$ Sebelum menerapkan hukum+hukum dasar rangkaian paralel perlu untuk terlebih dahulu mengetahui resistansi ekivalen guna mengganti kedua cabang paralel # hm$ Langkah pertama dalam mengembangkan rangkaian ekivalen adalah dengan mengaplikasikan aturan+aturan dasar untuk mengetahui total resistansi kedua cabang paralel$ 3ngat bahwa total resistansi gabungan cabang adalah lebih kecil daripada resistansi terkecil dari masing+masing cabang$ ,angkaian di atas memiliki dua cabang paralel& masing+masing dengan lampu )ang memiliki resistansi #N$ leh karena itu& total resistansi adalah kurang dari #N$ ,umus berikut digunakan untuk menghitung total resistansi$ 14,t M 14,1 K 14,% M V KV M "$%8 K "$%8 M "$8 ,t M 1 ÷ "$8 M % hm Seperti )ang telah din)atakan sebelumn)a& salah satu aturan untuk rangkaian paralel men)atakan bahwa tegangan di semua cabang paralel adalah SA*A$ Dengan da)a %# olt diaplikasikan pada masing+masi ng cabang& maka aliran arus masing+masi ng dapat dihitung dengan menggunakan 'ukum hm$ ,umus 3 M ;4, digunakan untuk menghitung arus di masing+masing cabang )aitu : Amper$ Dalam kasus khusus ini& aliran arus di masing+masing cabang adalah sama karena nilai+nilai resistansi sama$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
:1
FUNDAMENTALELECT!C
Men'#itun' Aliran Arus dalam an'kaian Paralel 9 ,olBin' Current Flo@
$am(ar 87 an'kaian Paralel
,angkaian )ang diperlihatkan dalam >ambar 67 adalah contoh rangkaian arus searah 0DC dengan tiga cabang paralel dan sebuah ammeter )ang dihubungkan secara seri pada cabang+cabang paralel 0semua aliran arus di dalam rangkaian harus melewati ammeter$ Dengan mengaplikasikan aturan+aturan dasar untuk rangkaian paralel 0tegangan di semua cabang SA*A maka nilai arus )ang tidak diketahui di masing+masing cabang dapat dihitung dengan menggunakan Lingkaran 'ukum hm& dimana/ 3 M;÷, 31 M ;1 ÷ ,1 M %# ÷ # M : Amper 3% M ;% ÷ ,% M %# K # M : Amper 3! M ;! ÷ ,! M %# ÷ # M : Amper 2arena aliran arus di dalam cabang+cabang paralel adalah E=*LA' semua arus di cabang& maka rumus untuk total arus adalah 3 t M 3 1 K 3% K 3! M : K : K : M 16 Amper$ Dengan voltase sumber diketahui %# olt dan total arus )ang dihitung adalah 16 Amper maka total resistansi rangkaian setelah dihitung adalah 1 hm$ 0, t M ; t ÷ 3 t$
an'kaian ,eri-Paralel 9 ,eries ; Parallel Circuits
$am(ar 88 an'kaian ,eri-Paralel
,angkaian seri+paralel )ang diperlihatkan dalam >ambar 66 terdiri dari satu bagian seri dan satu bagian paralel$ Semua aturan )ang dibahas sebelumn)a mengenai rangkai an seri dan paralel berlaku ketika mencari nilai+nilai rangkaian )ang tidak diketahui$ *eskipun beberapa rangkaian seri+paralel tampak sangat rumit& pada dasarn)a rangkaian ini dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan metode )ang logis$ Tip+tip berikut akan membuat perhitungan rangkaian seri+paralel tidak terlalu rumit$ Periksalah rangkaian dengan cermat dan kemudian tentukan .alur atau .alur+.alur )ang dapat dialiri arus melalui rangkaian sebelum kembali ke sumber$ >ambarlah kembali rangkaian rumit untuk disederhanakan tampilann)a$ 2etika men)ederh anakan rangkaian seri+parale l& mulailah pada titik ter.auh dari sumber tegangan$ >antilah kombinasi+kombinasi resistor seri+dan paralel langkah demi langkah$ ,angkaian seri+paralel 0ekuivalen )ang digambar ulang dengan benar akan terdiri han)a SAT= resistor seri pada u.ungn)a$ >unakan aturan+aturan seri sederhana untuk menghitung nilai+nilai )ang tidak diketahui$
:%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
2embali ke rangkaian asli dan masukkan nilai+nilai )ang sudah diketahui$ >unakan 'ukum hm untuk menghitung nilai+nilai lainn)a$ Men'#itun' ,oal ,eri-Paralel
$am(ar 8 an'kaian ,eri-Paralel
,angkaian seri+paralel )ang diperlihatkan dalam >ambar 65 memperlihatkan resistor %N dalam seri dengan sebuah cabang paralel )ang terdiri dari resistor :N dan resistor !N$ =ntuk menghitung soal ini Anda perlu menentukan resistansi ekuivalen untuk cabang paralel$ Dengan menggunakan rumus berikut& hitunglah resistansi ekuivalen 0,e paralel$
atau Menerapkan Aturan-aturan 9 Applyin' t#e ules
$am(ar 0 an'kaian ,eri-paralel
>ambarlah kembali >ambar 5" dengan men)isipkan resistansi ekuivalen untuk cabang paralel$ 2emudian hitunglah total rangkaian dengan menggunaka n aturan+aturan 'ukum hm sederhana untuk rangkaian seri$ Dengan menggunakan aturan+aturan untuk rangkaian seri& total resistansi rangkaian sekarang dapat dihitung dengan menggunakan rumus/
Lihat rangkaian seri+paralel awal dan tempatkan nilai+nilai )ang sudah diketahui$ $am(ar 1 an'kaian
Perhitungan rangkaian menun.ukkan bahwa total aliran arus dalam rangkaian adalah ! Amper$ 2arena semua aliran arus )ang meninggalkan sumber harus kembali kita mengetahui
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
:!
FUNDAMENTALELECT!C
bahwa ! Amper harus mengalir melalui ,1$ *aka sekarang kita bisa menghitung turunn)a voltase pada ,1 dengan menggunakan rumus ; M 3 G , M !A G %N M : olt Apabila resistor ,1 menggunakan : olt& maka voltase sumber sisan)a 0: diaplikasikan pada kedua cabang paralel$ Dengan menggunakan 'ukum hm untuk cabang paralel maka diketahui bahwa 1 Amper mengalir melalui ,%& dan % Amper mengalir melalui ,! sebelum bergabung men.adi total arus rangkaian ! Amper )ang kembali ke bagian negatif dari sumber power 0>ambar 51$
Metode-metode Lain dan Tip-tip untuk Men'#itun' an'kaian ,eri-Paralel yan' umit
$am(ar 2 an'kaian ,eri-Paralel yan' umit
Sebagaimana din)atakan sebelumn)a& dengan memeriksa .alur secara seksama untuk aliran arus dan kemudian menggambar kembalibetapapun rangkaian terlihat dapat rumit dengan mudah memecahkan rangkaian+rangkaian )ang rumit$ Terlepas suatu rangkaian& dengan menggambar rangkaian )ang sama 0 e8uivalent circuit dan mengurangi rangkaian hingga men.adi bentuk )ang paling sederhan a 0rangkaian seri maka akan menghasilkan informasi )ang diperlukan untuk dise.a.arkan dengan rangkaian asli$
Lan'ka# 1
$am(ar 3 ; Lan'ka# 1
:#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Telusurilah aliran arus bater ai dari bagian 0K ke baterai bagian 0+$ Semua arus )ang meninggalkan sumber tersedia di TP1 0test point 1$ Di TP1 arus dibagi di antara dua cabang paralel dan kemudian digabungkan kembali di TP% sebelum mengalir melalui resistor seri ,! dan kembali ke ground$ Sekarang .alur aliran arus telah diidentifikasi& langkah selan.utn)a adalah menggambar rangkaian serupa untuk cabang+cabang paralel$
Lan'ka# 2
$am(ar 4 ; Lan'ka# 2
Dengan menggunakan 'ukum hm hitunglah resistansi ekuivalen untuk cabang paralel$ Ada dua metode 0rumus )ang tersedia untuk menghitung resistansi cabang paralel& )aitu/
1 Re
=
1 1 + atau 0disebut product over sum met!od Re R1 R2
=
R1 * R2 R1 + R2
Eika rangkaian han)a memiliki dua cabang& maka metode .umlah atas produk 0product over sum method adalah rumus )ang paling mudah$
Lan'ka# 3
$am(ar 5 ; Lan'ka# 3
>ambarlah kembali rangkaian dengan mengganti nilai ,e untuk melambangkan resistansi ekuivalen$ ,angkaian sekarang memiliki dua resistor dalam seri& )ang diperlihatkan sebagai ,e dan ,!$ Selan.utn)a sederhanakan rangkaian dengan menggabungkan ,e dan ,! sebagai resistansi tunggal )ang disebut ,t$
T%P!" 4 ;lectrical Schematic ,C/EMAT!C
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
:8
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 6
Skematik pada dasarn)a adalah gambar+gambar garis )ang men.elaska n bagiamana suatu sistem berfungsi dengan menggunakan simbol+simbol dan garis+garis penghubung$ Simbol+ simbol digunakan untuk melambangkan peralatan atau komponen+komponen baik dalam sistem listrik dan elektronik )ang sederhana maupun rumit$ Simbol+simbol skematik digunakan secara luas dalam terbitan+terbitan Caterpilar untuk mengidentifi kasi masalah+ masalah )ang berhubungan dengan listrik$ Skematik digunakan oleh para teknisi untuk mengetahui bagaimana suatu sistem berfungsi dan untuk membantu dalam memperbaiki sistem )ang telah mengalami kegagalan fungsi$ Simbol+simbol skematik memberikan ban)ak sekali informasi dalam ruang )ang kecil dan pembacaan simbol+simbol skematik memerlukan keterampilan dan latihan )ang sangat tinggi$ Suatu metode langkah demi langkah )ang logis dalam menggunakan diagram+diagram skematik untuk troubles!ooting dimulai dengan pemahaman teknisi tentang sistem )ang lengkap$
Fitur-+itur ,kematik Skematik listrik Caterpillar memiliki informasi )angTeknisi sangatharus berharga$ tersebut dicetak pada bagian depan dan belakang skematik$ sangat3nformasi terampil dalam membaca dan menginterpretasikan semua informasi )ang terkandung di bagian+bagian skematik$
Beberapa fitur di depan skematik adalah/
::
2ode+kode warna untuk mengidentifikasi rangkaian 2ode+kode singkatan warna 2eterangan simbol 3nformasi mengenai wiring !arness Catatan dan kondisi+kondisi skematik rid design untuk lokasi komponen
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
>aris+garis IberwarnaJ melambangkan rangkaian alat$ >unakan kode identifikasi warna )ang terletak di skematik untuk mengetahui rangkaian$ >aris+garis tebal IgandaJ adalah untuk mengidentifikasi rangkaian dan komponen+komponen )ang terletak di pos operator$ >aris 0hitam tipis digunakan untuk mengidentifikasi alat& kawat& kabel atau komponen$
CATATAN Lihat keterangan simbol pada skematika$
Mac#ine Electrical ,c#ematic den'an Format aru
Format Lama
Format aru $am(ar 7
Se.umlah mesin Caterpill ar menggunakan format baru untuk skematik sistem listrik$ ormat baru tersebut disebut P,4; dan memberikan informasi tambahan untuk kawat& connector2 komponen dan simbol sambungan$
>ambar 57nomor memperlihatkan identifikasi kabelharness )ang baru$ identifikasi rangkaian& label kabel format 01:5& kode identifikasi 0'& Label nomormencakup kabel dalam harness 08& kode warna 0P2 dan ukuran kabel 016$
CATATAN 2ode+kode )ang diperlihatkan adalah contoh dari sistem identifikasi )ang baru$ Lihat skematik listrik )ang sesuai untuk rincian lebih lan.ut dan informasi )ang akurat$
Connector APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
:7
FUNDAMENTALELECT!C
Format Lama
Format aru
$am(ar 8
ormat identifikasi connector )ang baru 0>ambar 56 mencakup kode identifikasi !arness 0'& mengidentifikasi assembl" sebagai connector 0C& mengidentifikasi nomor connector dalam !arness 07& dan mencantumkan part number connector 0!;!!6%$
CATATAN 2ode+kode )ang diperlihatkan adalah contoh mengenai sistem identifikasi )ang baru$ Lihat skematik listrik )ang sesuai untuk rincian lebih lan.ut dan informasi )ang akurat$
"omponen-komponen Format Lama
Format aru
$am(ar
>ambar 55 menun.ukkan metode pemberian label komponen skematik )ang lama dan memperlihatkan nama )ang .elas dan part number komponen$ Skematik )ang digambar dalam format P,4; berisik an huruf identifikasi !arness 0'& kode pemberian seri 0P+1% dimana IPJ adalah singkatan dari IpartJ dan I1J melambangkan posisi harness 0bagian nomor I1%J dalam harness I'J& dan nomor bagian komponen 011!+6#5"$
CATATAN 2ode+kode )ang diperlihatkan adalah contoh mengenai sistem identifikasi )ang baru$ Lihat skematik listrik )ang sesuai untuk rincian lebih lan.ut dan informasi )ang akurat$
:6
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
ormat P,4; untuk sambungan+sambungan 0splice menggunakan dua titik penghubung untuk menun.ukkan di bagian mana kabel keluar$ Simbol sambungan )ang sebelumn)a han)a menggunakan titik 0filled+in dot untuk menun.ukkan sambungan$
CATATAN 2ode+kode )ang diperlihatkan adalah contoh mengenai sistem identifikasi )ang baru$ Lihat skematik listrik )ang sesuai untuk rincian lebih lan.ut dan informasi )ang akurat$
Beberapa fitur di bagian belakang skematik mencakup/ Simbol+simbol dan identifikasi skematik harness dan kabel listrik Simbol+simbol dan definisi skematik listrik Bagan keterangan kabel
Buku manual service listrik terkait Bagan lokasi !arness connector Spesifikasi+spesifikasi switc! mesin dalam posisi IoffJ Lokasi+lokasi !arness connector dan komponen mesin& diidentifikasi sebagai garis ba)angan hitam mesin Daftar component identifier 0C3D dan konversi kode flas!
Bagan lokasi komponen Spesifikasi+spesifikasi resistor dan solenoid Daftar ailure *ode 3dentifier 0*3
T%P!" 5 Digital *ultimeter APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
:5
FUNDAMENTALELECT!C
PEN$ENALAN TE/ADAP D!$!TAL MULT!METE
$am(ar 100 Di'ital Multimeter U7330
Topik ini mencakup fungsi+fungsi dasar dan pengoperasian digital mulimeter 0>ambar 1""$ *eskipun teknisi service dapat menggunakan analog multimeter dan mengetes lampu& digital multimeter melaksanakan pengukuran+pengukuran )ang lebih rumit pada sistem elektronik )ang lebih baru$ =ntuk mempermudah peker.aan dengan angka+angka )ang lebih besar& digital multimeter menggunakan sistem metrik$ Digital multimeter adalah alat )ang sangat akurat dan digunakan untuk mencari nilai )ang sangat tepat untuk besaran tegangan& arus atau resistansi$ Digital multimeter diberi tenaga oleh baterai alkalin 5 olt dan dilindungi terhadap kotoran& debu dan uap air$
$am(ar 101 Di'ital Multimeter U7330
*eter 0>ambar 1"1 memiliki empat bagian utama/
/i8uid-cr"stal-displa"
Tombol tekan
Switc! dengan fungsi rotar" dial /ead meter input
Liuid Crystal Display
7"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 102 Liuid crystal display pada Di'ital Multimeter
Tampilan kristal cair 0LCD pada meter 0>ambar 1"% menggunakan segmen+segmen tampilan dan indikator$ Bacaan digital ditampilkan pada tampilan #"""+count dengan indikasi muatan kutub 0± dan penempatan titik desimal otomatis$ 2etika meter dihidupkan 0<& semua segmen tampilan dan indikator 0 annunciator tampil secara singkat selama pengetesan$ Tampilan meng+update empat kali per detik & kecuali ketika bacaan frekuensi dilakukan& maka update adalah tiga kali per detik$ Tampilan analog adalah pointer !% segmen )ang meng+update #" kali per detik$ Segmen+ segmen tampilan memilik i pointer )ang IbergulungJ di seluruh segmen )ang menun.ukk an adan)a perubahan pengukuran$ Tampilan .uga menggunakan indikator untuk men)ingkat berbagai status tampilan 0displa" mode dan fungsi+fungsi meter$
Tom(ol Tekan
$am(ar 103 Tom(ol tekan pada di'ital multimeter
Tombol pada meter 0>ambar 1"! digunakan untuk melaksanakan fungsi+fungsi tambahan$ Topik ini akan mencakup han)a tombol kisaran 0 range button$ Tombol+tombol tambahan akan dicakup kemudian dalam kursus karena tombol+tombol ini berlaku untuk .enis pengukuran )ang dilakukan$ 2etika tombol dihidupkan untuk pertama kali dan pengukuran dilakukan& meter secara otomatis memilih suatu kisaran dan menampilkan kata A=T di bagian kiri atas$ Dengan menekan tombol kisaran maka akan menempatkan meter dalam mode kisaran manual dan menampilkan skala kisaran di bagian kanan bawah$ Setiap kali tombol kisaran ditekan& bagian berikutn)a akan ditampilkan$ Tekan dan tahan tombol kisaran untuk kembali ke mode kisaran auto 0auto range mode$ Tombol berwarna kuning dapat digunakan untuk menerangi bagian belakang tampilan meter$
otary ,@itc#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
71
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 104 otary ,@itc#
Berbagai fungsi meter dipilih dengan memutar rotar" switc! pada meter 0>ambar 1"#$ Setiap kali rotar" switc! digerakkan dari posisi ke pen)etelan fungsi& semua segmen dan indikator tampilan men)ala sebagai bagian dari pengetesan otomatis rutin$ Dengan menggerakkan meter sesuai dengan arah .arum .am dari tombol & ketiga posisi pertama pada rotar" switc! digunakan untuk mengukur voltase arus bolak balik 0AC& voltase langsung 0DC dan DC millivolt$ Posisi atas digunakan untuk mengukur resistansi$ Posisi berikutn)a akan memungkinkan meter untuk memeriksa diode$ Dua posisi terakhir digunakan untuk mengukur arus AC dan DC dalam Amper& mili+Amper dan mikro+Amper$
Meter Lead !nput
$am(ar 105 Multimeter*n+ut &ack
Bergantung pada pengukuran )ang akan dilakukan& meter lead harus ditempatkan dalam terminal+terminal )ang benar 0>ambar 1"8$ Perhatikan bagian dalam terminal+terminal input diberi kode warna merah atau hitam$ /ead positif dapat diarahkan pada input+input merah mana pun$ C* atau terminal umum digunakan untuk sebagian besar pengukuran$ /ead berwarna hitam atau negatif akan selalu berada dalam terminal C*$ T erminal input pertama& pada bagian paling kiri meter adalah untuk mengukur Amper$ 9nput ini dipasang fuse pada 1" Amper$ Posisi berikutn )a ke kanan adalah untuk mengukur miliamper atau mikroamper$ Tidak lebih dari #"" miliamper dapat diukur keti ka rotar" switc! berada dalam posisi ini$ Apabila tidak )akin mengenai amper suatu rangkaian& mulailah dengan lead berwarna merah pada meter dalam input *ack 1" amper 0kisaran tertinggi$ Terminal input pada bagian kanan meter adalah untuk mengukur voltase& resistansi dan pengetesan diode$
%Berload Display !ndicator
7%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 106 %Berload Display
Saat melakukan pengukura n& tampilan L akan terlihat 0>ambar 1":$ L menun.ukkan bahwa nilai )ang sedang diukur berada diluar batas kisaran )ang dipilih$ 2ondisi+kondisi berikut dapat mengarah pada tampilan kelebihan beban 0overload displa"/
Dalam kisaran auto 0 auto-range& bacaan resistans i tinggi menun.ukkan rangkaian terbuka$ Dalam kisaran manual 0 manual range& bacaan resistansi tinggi menun.ukkan rangkaian terbuka atau skala )ang tidak benar dipilih
Dalam kisaran manual& bacaan voltase )ang melampaui kisaran dipilih$
!nput Terminal dan atasan-(atasan Ta(el 7 Fun'si AC olt DC olt molt hm AC4DC Amp mA4µA
acaanMin "$"1m "$"""1 "$"1m "$"1Ω 1$"mA "$"1mA "$1µ
acaanMaks 1""" 1""" #""$" m #"$"" *Ω 1"$" A #""$" mA #""" µA
*n+ut Maks 1""" 1""" 1""" 1""" :"" :"" :""
Tabel 7 memperlihatkan fungsi+fungsi meter& bacaan tampilan minimum& bacaan tampilan maksimum dan input maksimum untuk Digital *ultimeter 5=7!!"$
Men'ukur Te'an'an AC9DC APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
7!
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 107 Di'ital Multimeter U7330
2etika menggunakan multimeter untuk melakukan pengukuran voltase& penting untuk diingat bahwa voltmeter harus selalu dihubungkan secara paralel dengan beban atau rangkaian )ang sedang dites$ 2eakuratan multimeter 5=7!!" adalah kira+kira ±"$"1U dalam lima kisaran voltas e AC4DC dengan impedansi input kira+kira 1" mv ketika dihubungkan secara paralel$ =ntuk mengukur voltase& lakukan langkah+langkah berikut/ Pastikan rangkaian dalam keadaan men)ala 0<$
Tempatkan lead hitam meter pada C* olt4'* input port$
input port dan lead merah meter pada
Tempatkan rotar) switch dalam posisi AC atau DC )ang diinginkan$
Tempatkan lead hitam meter pada bagian rendah 0 low atau return side komponen atau rangkaian )ang sedang diukur Tempatkan lead merah meter pada bagian bertegangan tinggi 0 !ig! atau bagian positif dari komponen atau rangkaian )ang sedang diukur$
Men'ukur Penurunan Te'an'an
7#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 108 Men'ukur penurunan te'an'an
Perhatikan rangkaian dalam >ambar 1"6$ 2abel pengetesan 0 test lead dihubungkan secara paralel pada beban rangkaian 0circuit load$ Dengan sumber da)a 1% olt )ang dihubungkan ke beban& meter harus membaca penurunan tegangan sama dengan tegangan sumber atau 1% olt$ Apabila meter membaca penurunan tegangan kurang dari 1% olt& ini menun.ukkan bahwa resistansi )ang tidak diinginkan terdapat di dalam rangkaian$ Suatu proses )ang logis adalah dengan mengukur penurunan teganga n di switc! contact tertutup$ Apabila terdapat bacaan tegangan pada switc! ini& mak a ini menun.ukkan bahwa switc! contact mengalami kerusakan& sehingga switc! harus diganti$
CATATAN Dalam pengukuran )ang sesungguhn)a& bacaan meter tidak akan sama persis dengan voltase sumber power& karena kabel masing+masing akan memberikan sedikit resistansi$ Dalam keban)akan aplikasi praktek& penurunan voltase "$1 olt adalah angka )ang dapat diterima untuk kondisi+kondisi kabel rangkaian normal$
Digital multimeter 5=7!!" adalah alat pengukur dengan resistansi tinggi$ 3ni berarti bahwa alat pengukur ini tidak akan meningkatkan aliran arus secara signifikan di dalam rangkaian )ang sedang diukur$ Pengukuran voltase harus selalu dilakukan dengan rangkaian dalam keadaan memiliki power$ Digital *ultimeter 5=7!!" adalah ideal untuk digunakan dalam rangkaian+rangkaian )ang dikontrol oleh peralatan padat seperti komponen+komponen elektronik& komputer dan mikroprosesor$
Men'ukur Arus AC9DC
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
78
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 10 Di'ital Multimeter U7330
2etika menggunakan multimeter untuk melakukan pengukuran arus& meter probe harus dihubungkan secara S;,3 dengan beban 0load atau rangkaian )ang sedang dites$ =ntuk mengubah di antara pengukuran arus bolak balik 0AC dan arus searah 0DC& gunakan tombol tekan B3,= 0>ambar 1"5$ 2etika mengukur arus& internal s!unt resistor pada meter akan menghasilkan tegangan di terminal meter )ang disebut Itegangan bebanJ$ Arus )ang dihasilkan tegangan beban ini sangat rendah& tetapi bisa sa.a mempengaruhi ketepatan pengukuran$ 2etika mengukur aliran arus& multimeter luke 67 dirancang dengan resistansi rendah untuk mencegah agar tidak menimbulkan dampak terhadap aliran arus di dalam rangkaian$ 2etika mengukur arus di dalam rangkaian& selalu mulai dengan lead merah multimeter di dalam Amp input 01"A fused pada meter$ 'ubungkan lead merah ke dalam mA4 µA input han)a setelah diketahui arus berada di bawah tingkat arus maksimum pada input mA4µA 0#"" mA$ *eter memiliki I bufferJ )ang memungkinkann)a untuk mengukur dengan cepat aliran arus )ang lebih tinggi dari 1"A$ 6uffer ini dirancang untuk menangani Ilon.akan J arus ketika rangkaian dihidupkan pertama kali$ *eter ini sebetuln)a bisa membaca arus sampai %" Amper untuk .angka waktu tidak lebih dari !" detik$
CATATAN /ead harus selalu dihubungkan dalam S;,3 dengan beban atau rangkaian ketika mengukur aliran arus$
Men'ukur Arus
7:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 110 Men'ukur Aliran Arus
=ntuk mengukur arus 0>ambar 11"& lakukan langkah+langkah berikut/
Tempatkan multimeter input lead berwarna hitam di dalam C* port dan input lead merah di dalam A 0Amp port$ Tempatkan ,otar" Switc! pada posisi mA4A Bukalahswitc!$ rangkaian )ang akan dites& dian.urkan dengan ImenarikJ fuse& atau dengan ImembukaJ Tempatkan lead dalam S;,3 dengan rangkaian& sehingga amper rangkaian mengalir melalui meter$ >unakan power pada rangkaian$
CATATAN Apabila aliran arus melampaui tingkat fuse di dalam meter& fuse akan ImembukaJ$
Men'ukur esistansi
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
77
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 111 Men'ukur esistansi
2etika menggunakan multimeter untuk mengukur resistansi 0>ambar 111& adalah perlu untuk mematikan da)a listrik pada rangkaia n dan membuang muatan semua capacitor sebelum mencoba melakuka n pengukuran di dalam rangkaian$ Apabi la masih terdapat tegangan eksternal di seluruh komponen )ang sedang dites& maka mustahil untuk mendapatkan pengukuran )ang akurat$ Digital multimeter mengukur resistansi dengan melewati arus )ang sudah diketahui melalui rangkaian atau komponen dan mengukur penurunan tegangan masing+masing$ *eter kemudian menghitung secara internal resistansi )ang menggunakan rumus 'ukum hm , M ; ÷ 3$ Penting untuk diingat& resistansi )ang diperlihatkan oleh meter adalah total resistans i melalui semua kemungkinan .alur di antara dua pengetesan meter 0meter probe$ Agar dapat mengukur sebagian besar rangkaian atau komponen secara akurat& maka perlu mengisolasi rangkaian atau komponen dari .alur+.alur lain$ Selain itu& resistansi dari test lead dapat mempengaruhi keakuratan ketika meter berada pada kisaran terendahn)a 0#"" hm$ 2esalahan )ang diantisipasi adalah kira+kira "$1 hingga "$% hm untuk pasangan test lead standar$ =ntuk mengetahui kesalahan )ang sesungguhn)a& pasanglah test lead bersama dan bacalah nilai )ang ditampilkan pada meter$ >unakan 0,;L mode pada 5=7!!" untuk mengurangi secara otomatis resistansi lead dari pengukuran )ang sesungguhn)a$ =ntuk mengukur resistansi secara akurat& ikuti langkah+langkah berikut/ Pastikan da)a pada rangkaian atau komponen dimatikan 0$ Tempatkan lead merah di dalam *ack )ang berlabel olt4hm dan lead hitam di dalam .ack )ang bertanda C*$ Tempatkan rotar" selector di dalam posisi N$ Tempatkan lead meter *;<@3LA<> pada komponen atau rangkaian )ang sedang diukur$
CATATAN Penting untuk diingat agar .ari+.ari An da tidak men)entuh bagian+bagian u.ung meter lead ketika melaksanakan pengukuran resistansi$ ,esistansi badan anda dapat mempengaruhi pengukuran$
76
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
75
FUNDAMENTALELECT!C
T%P!" 6 2egagalan ungsi ,angkaian 4 Circuit ault "E$A$ALAN FUN$,! AN$"A!AN 9 C!CU!T FAULT
Topik ini menguraikan kegagalan fungsi pada rangkaian seri& paralel dan seri+paralel$ 2egagalan fungsi pada rangkaian dapat diperlihatkan pada alat bantu pelatihan atau pada kendaraan$ Ada beberapa cara dimana rangkaian dapat mengalami kegagalan fungsi/
Terbuka 0pen 'ubung singkat 0S!ort ,angkaian )ang Dibumikan 0round ,esistansi tinggi 0'ig! resistance 9ntermittence
Ter(uka =%pen>
$am(ar 112 an'kaian Ter(uka
2eadaan IterbukaJ di bagian mana pun dalam suatu rangkaian dapat mengakibatkan tidak ada aliran arus di dalam rangkaian seri atau bagian dari rangkaian paralel$ ,angk aian )ang terbuka dapat diakibatkan oleh komponen )ang mengalami kegagalan fungsi misaln)a switc!& fuse& atau kabel putus serta connector rusak$ Lokasi fisik rangkaian )ang IterbukaJ menentukan bagaimana rangkaian akan terbaca$ >ambar 11% memperlihatkan switc! )ang berfungsi sebagai rangkaian )ang terbuka& sehingga tidak ada aliran melalui dua beban$ roubles!ooting pada rangkaian )ang terbuka mudah dilakukan menggunakan multimeter dengan mengukur voltase sumber$ Apabila voltase sumber tersedia pada sambungan di depan switc! dan tidak tersedia pada bagian switch )ang bermuatan& maka contact akan membuka$ Apabila tersedia voltase pada bagian beban 0 load side maka perlu untuk terus memeriksa rangkaian sampai keadaan terbuka teridentifikasi$
6"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Dalam rangkaian paralel& mengidentifikasi keadaan terbuka bergantung pada di mana lokasi tersebut ter.adi$ Apabila ter.adi di dalam kabel utama& maka tidak satu beban atau komponen pun )ang akan berfungsi$ Akibatn)a& semua cabang paralel tidak akan beroperasi$ Selain itu& keadaan terbuka di dalam .alur tanah kembali (return ground pat!) akan memiliki dampak )ang sama seperti keadaan terbuka di dalam kabel utama$
$am(ar 113 "eadaan Ter(u ka =open> di "a(el Utama * Ca(an' Paralel
Apabila ter.adi keadaan terbuka di salah satu cabang 0branc! di bawah kabel utama& han)a beban 0 load )ang terdapat pada cabang tersebut )ang terkena dampak$ Semua beban cabang lainn)a akan beroperasi secara normal$ >ambar 11! memperlihatkan sebuah contoh keadaan terbuka di dalam kabel utama dan dalam cabang paralel$ 2etika melakukan identifikasi pada rangkaian )ang terbuka& hasiln)a biasan)a bahwa komponen mengalami kegagalan fungsi$ 2arena keban)akan rangkaian dilindungi dengan se.enis fuse atau alat pelindung rangkai an& maka dian.urkan bahwa fuse atau alat tersebut diperiksa secara visual$ Apabila pemeriksaan visual tidak mengungkapkan adan)a kondisi terbuka& lepaskan alat tersebut dan lakukan pemeriksaan lan.utan untuk memastikan bahwa alat berfungsi dengan baik$ 2emungkinan besar tempat lainn)a )ang harus diperiksa untuk mengetahui keadaan terbuka adalah pada komponen itu sendiri$ Dengan menggunakan multimeter dan skematik listrik akan mengetahui apakah sistem atau voltase sumber tersedia atau tidak$ Apabila voltase tidak tersedia pada komponen& langkah selan.utn)a adalah menentukan perangkat listrik lain apa& misaln)a switc! atau connector& )ang tersedia di dalam .alur rangkaian$ Pisahkan peralatan tersebut& mulai dari lokasi termudah dan terus ke arah sumber voltase$
/u(un' ,in'kat =,#ort> 'ubung singkat di dalam suatu rangkaian adalah hubungan listrik langsung di antara dua titik& biasan)a disertai dengan resistansi sangat rendah terhadap aliran arus$ 'al ini sering kali men.elaskan adan)a hubungan listrik )ang tidak diinginkan atau tidak benar dan dapat menarik arus )ang lebih tinggi daripada )ang diharapkan$ Dalam men.elaskan kegagalan fungsi )ang disebabkan oleh hubung singkat listrik& .enis+.e nis hubung singkat biasan)a diidentifikasi sebagai Ihubung singkat pada tanahJ atau Ihubung singkat pada da)aJ$ 'ubung singkat pada tanah ter.adi ketika aliran arus dihubungkan ke tanah sebelum waktun)a$ 'al ini biasan)a ter.adi ketika isolasi kabel rusak dan konduktor benar+benar terkena konta k dengan bod" mesin 0 mac!ine ground$ Dampak hubung singkat terhadap tanah tergantung pada rancangan rangkaian dan lokasin)a dalam kaitann)a dengan komponen+komponen rangkaian lainn)a& misaln)a peralatan pelindung& switc!& beban& dll$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
61
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 114 /u(un' sin'kat se(elum (e(an ran'kaian
>ambar 11# memperlihatkan hubung singkat )ang ter.adi )ang terletak setelah peralatan pelindung dan switc!& tetapi sebelum beban rangkaian 0lampu$ Dalam contoh ini& .alur resistansi rendah ke tanah ter.adi setiap kali switc! dihidupkan dan voltase sumber tersedia$ 'asil dari .alur )ang tidak diinginkan ini akan mengakibatkan sekering IputusJ 0atau pemutus arus mengalami trip ketika switc! dihidupkan$
$am(ar 115 /u(un' sin'kat se(elum s@itc#
>ambar 118 memperli hatkan hubung singkat ke tanah )ang ter.adi sebelum switc!$ 2ondisi ini sering disebut sebagai Ihubung singkat matiJ 0 dead s!ort$ Dalam situasi ini& sekering 0fuse akan IputusJ setiap kali voltase rangkaian dialirkan$
6%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 116 /u(un' sin'kat se(elum alat pen'ontrol
'ubung singkat pada da)a atau suplai da)a ter.adi ketika satu rangkaian dipasang pada rangkaian lainn)a 0>ambar 11:$ >e.ala+ge.ala hubung singkat terhadap da)a listrik sekali lagi tergantung pada lokasi hubung singkat$ Akibat dari kondisi .enis ini umumn)a men)ebabkan satu rangkaian atau kedua rangkaian tidak beroperasi dengan semestin)a& misaln)a ada komponen )ang dialiri listrik padahal tidak seharusn)a demikian$ 2abel+kabel )ang aus atau rusak biasan)a merupakan akar pen)ebab dari kondisi ini$ Euga& kondisi ini .arang men)ebalan peralatan pelindung ImembukaJ atau merusak komponen+komponen lain$
an'kaian yan' Di(umikan =$round> ,angkaian )ang mengalami ground biasan)a mengakibatkan komponen tidak berfungsi$ Seperti )ang telah dibahas sebel umn)a& kondisi )ang mengalami ground menun.ukkan bahwa rangkaian memiliki .alur )ang tidak diinginkan ke rangka mesin$ Sebagaimana telah din)atakan& dampak terhadap rangkaian ditentukan oleh di mana kondisi ground ter.adi$
esistansi Tin''i 2egagalan fungsi pada rangkaian .uga ter.adi ketika tingkat resistansi men.adi terlalu tinggi$ Dampak terhadap rangkaian biasan)a men)ebabkan komponen+komponen tidak berfungsi atau komponen tidak berfungsi sesuai dengan spesifikasi$ Pen)ebab umum dari resistansi tinggi adalah peningkatan korosi atau kotoran pada sambungan dan contact$
!ntermittence 2ondisi intermittence ter.adi ketika contact atau sambungan+s ambungan men.adi longgar atau ketika bagian+bagian komponen internal rusak$ *asalah ini biasan)a mengakibatkan lampu berkelap+kelip& atau komponen+komponen berfungsi sebentar+sebentar$ *asalah ini biasan)a disebabkan oleh adan)a getaran atau mesin )ang bergerak& dan tidak bisa diidentifikasi dengan mudah karena kondisi ini cenderung membaik sendiri ketika mesin dihentikan$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
6!
FUNDAMENTALELECT!C
T%P!" 7 *ematri 4 Soldering MEMATE! 9 ,%LDE!N$ *emateri adalah proses men)ambung dua logam dengan menggunakan campuran pateri$ *eskipun sambungan listrik dapat dilakukan di antara dua kabel )ang di.epit& mungkin hal ini tidak sempurna atau cacat$ Pematrian menciptakan sambungan listrik )ang kuat dan dapat diandalkan$ Proses pematrian bergantung pada pateri )ang meleleh )ang mengalir ke dalam semua cacat )ang terdapat pada permukaan logam )ang akan dipateri$ 2etika dua potong logam dipateri bersama& lapisan tipis pateri menempel di antara kedua potong logam tersebut dan membuat sambungan listrik$ Pateri adalah campuran antara timah dan timbal dan biasan)a mengandung fluG pateri$
Tindakan Pence'a#an untuk "eselamatan Soldering gun atau iron beroperasi pada temperatur )ang cukup tinggi untuk men)ebabkan luka bakar )ang serius$ Patuhilah tindakan+tindakan pencegahan untuk keselamatan berikut/ 1$
Eangan sa mpai pa teri pa nas tersemprot ke uda ra mi saln)a dengan me nggerak+ gerakkan !ot gun atau iron atau sambungan )ang dipateri panas$
%$
Pastikan untuk selalu memegang soldering gun atau iron pada gaga ng )ang berisolasi$ Eangan memegang bagian logam )ang tidak berisolasi$
!$
Eangan membiarkan bagian logam dari soldering gun atau iron bertumpu atau terkena kontak dengan bahan+bahan mudah terbakar$ Bagian logam harus selalu diletakkan pada tiang pateri 0soldering stand ketika tidak digunakan$
Eangan memakai pakaian )ang terbuat dari nilon atau plastik$ Pateri akan membakar dan membuat pakaian dari .enis bahan ini berlubang$ #$
Bagian u.ung besi pateri 0 soldering iron tip harus dalam keadaan sangat panas agar dapat melelehkan pateri$ Apabila terkena kontak dengan u.ung pateri maka akan men)ebabkan luka bakar pada kulit$
Eangan menghirup asap )ang keluar saat ter.adi proses pematrian$ Asap ini dapat men)ebabkan masalah sistem pernafasan$ 8$ Apabila soldering iron panas akibat aliran listrik& .angan menggunakann)a saat berdiri di dalam air atau alat pendingin mesin$ Eangan menggunakan pateri pada rangkaian listrik )ang beraliran listrik$ Pastikan bahwa semua prosedur perundang+undangan dan keselamatan diri dipahami dan dipatuhi ketika melaksanakan tugas+tugas pematrian$
,!FAT-,!FAT PATE! 9 P%PET!E, %F ,%LDE Pateri adalah logam campuran& )ang terbuat dari campuran antara timah dan timbal dalam perbandingan )ang berbeda$ Perbandingan ini biasan)a ditandai pada berbagai .enis pateri )ang tersedia$ Pateri dengan perbandingan lebih ban)ak timah4timbal& tidak akan meleleh seketika$ Pateri .enis 8"48" mulai meleleh pada temperatur 16! "C 0!:1 "& tetapi belum meleleh sepenuhn)a
6#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
sebelum temperatur mencapai %1: "C 0#%" "$ Di antara dua temperatur ini& pateri berada dalam keadaan plastik atau semi+cair$ 2isaran plastik pateri berbeda+ beda& bergantung pada rasio timah dengan timbal$ Pateri dengan perbandingan :"4#" 0:"U timah 4 #"U timbal& kisarann)a .auh lebih kecil daripada untuk pateri 8"48"$ Pateri denga n rasio :!4!7& )ang dikenal sebag ai pateri eutectic pada dasarn)a tidak memiliki kisaran plastik& dan meleleh hampir seketika pada temperatur 16! "C 0!:1"$ Pateri )ang paling umum digunakan untuk pematrian dengan tangan dalam peker.aan perbaikan listrik adalah .enis pateri dengan rasio :"4#" dan .enis pateri dengan rasio :!4!7$ 2arena kisaran plastik .enis :"4#"& maka harus berhati+hati untuk tidak memindahkan elemen+elemen sambungan selama masa pendinginan$ >erakan apa pun dapat men)ebabkan masalah )ang dikenal sebagai sambungan )ang terganggu 0 disturbed *oint$ Sambungan )ang terganggu memiliki tampilan )ang kasar& tidak beraturan dan terlihat kusam& tidak cerah dan tidak mengkilat$ Sambungan pateri )ang terganggu tidak dapat diandalkan dan mungkin akan memerlukan pematrian ulang$
.ettin' Action
$am(ar 117 .ettin' ter)adi ketika pateri yan' melele# menem(us suatu permukaan dari tem(a'a: se#in''a mem(entuk immediate
(ond
2etika pateri panas 0 !ot solder terkena kontak dengan permukaan tembaga& reaksi larutan logam ter.adi$ Pateri men.adi larut dan menembus permukaan tembaga$ *olekul+molekul pateri dan tembaga bercampur untuk membentuk campuran baru& )aitu campuran )ang sebagian tembaga dan sebagian pateri$ ,eaksi larutan ini disebut wetting dan membentuk pengikatan antar+logam di antara bagian+ba gian logam 0>ambar 117$ Wetting han)a dapat ter.adi apabila permukaan tembaga bebas dari kontaminasi dan dari lapisan oksida )ang terbentuk ketika logam terkena udara$ Pateri dan permukaan )ang diker.akan harus mencapai temperatur )ang diperlukan sebelum mencoba memateri$ *eskipun permukaan )ang akan dipateri terlihat bersih& akan selalu ada kemungkinan lapisan tipis oksida )ang menutupin)a$ Agar pen)atuan pateri dapat ber.alan dengan baik& oksida di permukaan harus dibersihkan saat berlangsung proses pematrian dengan menggunakan fluG$
Flu Sambungan+sambungan pateri )ang baik han)a dapat diperoleh apabila permukaan )ang akan dipateri benar+benar bersih$ Larutan dapat digunakan untuk membersihkan permukaan sebelum melakukan pematrian tetapi ini tidak cukup karena oksidasi di atas permukaan logam )ang dipanaskan terbentuk dengan sangat cepat$ =ntuk mengatasi lapisan oksidasi ini& maka perlu menggunakan bahan+b ahan )ang disebut flux 0lux terdiri dari rosin alami atau sintetis dan kadang+kadang ditambah dengan bahan aditif kimia )ang disebut activator$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
68
FUNDAMENTALELECT!C
ungsi flux adalah untuk membersihkan oksida dan men.agan)a tetap bersih selama proses pematrian$ 'al ini dicapai akibat reaksi flux )ang sangat korosif pada temperatur leleh pateri dan membuat flux mampu membersihkan oksida logam dengan cepat$ Akan tetapi& dalam keadaan tidak dipanaskan& rosin flux tidak korosif dan tidak memiliki da)a konduksi sehingga tidak akan mempengaruhi rangkaian$ Adalah reaksi fluG )ang membersihkan4menghilangkan oksida& dan .uga mencegah terbentukn)a oksida baru )ang memungkinkan pateri membentuk pengikatan intermetallic )ang diinginkan$ 0lux harus dilelehkan pada temperatur lebih rendah dari temperatur leleh pateri sehingga flux dapat melakukan tugasn) a sebelum ter.adi pematrian$ 0lux menguap dengan sangat cepat sehingga flux harus dilelehkan untuk dialirkan ke permukaan bagian )ang diker.akan dan bukan han)a sekedar diuap kan oleh u.ung !ot iron untuk memberikan manfaat penuh dari tindakan fluxing$ Ada berbagai macam flux tersedia untuk ban)ak tu.uan dan aplikasi$ Eenis+ .enis )ang paling la-im adalah/ ,osin 9 Tidak perlu dibersihkan& ,osin 9 Dapat diaktifkan dengan mudah dan larut dalam air$ 2etika digunakan& flux cair harus diaplikasikan dalam lapisan )ang tipis dan merata pada permukaan+permukaan )ang disambung dan sebelum diberikan panas$ Cored wire solder dan solder paste harus ditempatkan dalam posisi sedemikian rupa sehingga fluG dapat mengalir dan menutupi sambungan+sambungan saat pateri meleleh$ 0lux harus diaplikasikan sehingga tidak ter.adi kerusakan pada bagian+bagian dan bahan+bahan di sekeliling$
,olderin' !ron Soldering iron dibuat dalam berbagai ukura n dan bentuk$ Permukaan u.ung soldering iron harus terus menerus dilapisi dengan timah untuk memastikan agar dapat ter.adi pemindahan panas )ang baik dan untuk menghindari pemindahan kotoran+kotoran pada sambungan pateri$ Sebelum menggunakan soldering iron u.ungn)a harus dibersihka n dengan men)ekan) a menggunakan sponge basah$ 2etika tidak digunakan& iron 0mata solder harus tetap berada dalam !older+n)a dengan u.ungn)a dalam keadaan bersih dan dilapisi dengan pateri dalam .umlah kecil$
Men'ontrol Panas *engontrol temperatur soldering iron tip bukan merupakan unsur penting dalam pematrian$ =nsur penting adalah mengontrol siklus panas peker.aan$ Berapa cepat peker.aan men.adi panas& berapa panasn)a& dan berapa lama peker.aan tetap panas adalah unsur )ang perlu dikontrol untuk memastikan hasil sambungan pateri )ang baik$ Pemilihan ukuran batang solder )ang benar& dan ukuran tip atau mata solder )ang benar& adalah faktor penting dalam mengontrol panas$
T#ermal Mass aktor relatif pertama perlu dipertimbangkan ketika*assa memateri adalah massa panas 0 t!ermal mass dari)ang sambungan )ang akan dipateri$ ini dapat berbeda+beda pada kisaran )ang lebar$ Setiap sambungan memiliki massa panasn)a masing+masing dan bagaimana gabungan massa ini dibandin gkan dengan massa iron tip 0mata solder akan menentukan waktu dan kenaikan temperatur bagian )ang dipateri$
"ondisi Permukaan aktor penting kedua ketika memateri adalah kondisi permukaan$ Apabila ada oksida atau contaminant lainn)a )ang menutupi pad atau lead& maka akan terdapat hambatan terhadap aliran panas $ *eskipun iron tip memiliki ukuran dan temperatur )ang benar& iron tip ini mungkin tidak dapat men)ediakan panas )ang cukup pada sambungan untuk melelehkan pateri$
6:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
T#ermal Linka'e
$am(ar 118 Minimal t#ermal linka'e aki(at pateri yan' tidak cukup di antara pad dan solderin' iron tip
aktor ketiga )ang perlu dipertimbangkan adalah t!ermal linkage$ 3ni adalah bidang kontak di antara iron tip dan peker.aan$ >ambar 116 memperlih atkan gambar soldering iron tip )ang sedang memateri sebuah lead komponen$ Panas ditransfer melalu i area kontak kecil di antara soldering iron tip dan pad$ Area t!ermal linkage ini adalah kecil$
$am(ar 11 ,older (rid'e mem(erikan t#ermal linka'e untuk mentrans+er panas ke dalam pad danlea, komponen
>ambar 115 .uga memperlihatkan gambar soldering iron tip )ang sedang memateri lead komponen$ Dalam kasus ini& area kontak lebih besar dengan menempatkan pateri pada titik kontak dalam .umlah kecil$ Tip ini .uga terkena kontak dengan pad dan komponen sehingga meningkatkan t!ermal linkage lebih lan.ut$ Solder bridge ini memberikan t!ermal linkage dan memastikan transfer panas secara cepat pada bidang peker.aan$
Melakukan Pematrian 9 Applyin' ,older Pada umumn)a& soldering iron tip harus diaplikasikan pada titik massa maksimum sambungan$ 'al ini akan memungkinkan ter.adin)a peningkatan t!ermal )ang cepat di bagian+bagian )ang dipateri $ Pateri yan' melele# selalu men'alir dari area yan' le(i# din'in ke area yan' le(i# panas Sebelum pateri diaplikasikan& temperatur permukaan bagian+bagian )ang sedang dipateri harus ditinggikan di atas titik leleh pateri$ Eanga n melelehkan pateri pada iron tip dan membiarkann)a mengalir ke permukaan )ang lebih dingin dari temperatur didih pateri$ Pateri )ang diaplikasikan pada permukaan )ang bersih& diaplikasikan dengan flux dan )ang dipanaskan dengan benar akan meleleh dan mengalir tanpa kontak langsung dengan sumber panas dan memberikan permukaan )ang mulus dan rata& dan membentuk bagian pinggir )ang tipis$ Pematrian )ang tidak benar akan memperlihatkan bentuk )ang lebih tebal& tidak beraturan dan tidak rata$ Agar memiliki sambungan pateri )ang kuat& bagian+bagian )ang sedang dipateri harus ditahan di tempatn)a sampai pateri men.adi padat$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
67
FUNDAMENTALELECT!C
Apabila memungkinkan& gunakan pateri pada bagian atas sambungan sehingga permukaan sambungan dan bukan iron )ang akan melelehkan pateri& )ang akan memungkinkan gravitasi membantu pateri mengalir$ *emilih cored solder dengan ukuran diameter )ang benar akan membantu mengontrol .umlah pateri )ang digunakan pada sambungan$ >unakan diameter kecil untuk sambungan kecil& dan diameter besar untuk sambungan besar$
Pem(ersi#an setela# ,older 2etika diperluk an pembersihan& sisa fluG harus dibersihkan secepat mungkin& tetapi tidak boleh lebih dari satu .am setelah memateri$ Se.umlah fluG mungkin memerluk an tindakan pembersihan lebih segera untuk mempermudah pembersihan )ang memadai$ Cara+ cara mekanis)ang misaln)a dengan menggo)ang+go)angkan& men)emprot& men)ikat dan metode+metode aplikasi lainn)a dapat digunakan bersama dengan larutan pembersih$ Larutan pembersi h& larutan dan metode+metode )ang digunakan tidak boleh mempengaruhi bagian+bagian& sambungan& dan material )ang sedang dibersihkan$ Setelah melakukan pembersihan& keringkan area )ang dipateri dengan secukupn)a& dengan memastikan bahwa .ari dan tangan tidak terkena kontak dengan permukaan )ang panas$
,older Ulan' 'aruslah berhati+hati untuk menghindari perlun)a melakukan pematrian ulang$ 2etika perlu melakukan pematrian ulang& standar+standar kualitas untuk sambungan )ang dipateri ulang harus sama dengan sambungan semula$ Sambungan pateri dalam keadaan dingin atau rusak biasan)a han)a memerlukan pemanasan ulang dan pengaliran kembal i pateri dengan ditamba h fluG dalam .umlah )ang sesuai$ Apabila pemanasan ulang tidak memperbaiki kondisi )ang rusak& pateri harus dibersihkan dan sambungan dipateri kembali$
"ualitas Peker)aan 9 Ouality o+ .ork
$am(ar 120 Pateri menyatu den'an permukaan yan' dipateri: se#in''a mem(entuk sudut kontak yan' kecil
Sambungan pateri harus memiliki bentuk )ang mulus dan berkilau seperti satin$ Sambungan harus bebas dari goresan+goresan& u.ung )ang ta.am& kerikil halus& longgar& memar& atau peker.aan+peker.aan )ang memberikan hasil buruk lainn)a$ Bekas+b ekas probe dari test pin dapat diterima asalkan tanda+tanda tersebut tidak mempengaruhi keutuhan sambungan pateri$ Sambungan pateri )ang dapat diterima harus memperlihatkan bukti adan)a wetting dan sambungan )ang kuat ketika pateri men)atu dengan permukaa n )ang dipateri$ Pateri harus membentuk sudut kontak kecil& )ang menun.ukkan adan)a pen)atuan metalurgi dan kesinambungan metalik dari pateri ke permukaan 0>ambar 1%"$ Celah )ang bersih dan mulus atau bagian permukaan tidak rata di fillet atau lapisan pateri dapat diterima$ Transisi )ang mulus dari pad ke lead komponen harus terlihat .elas$
66
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
2etika memateri& ikutilah pedoman+pedoman berikut/ >unakan perkakas pemateri untuk memanaskan terminal atau clip$ Perkakas ini akan mentransfer panas melalui da)a konduksi ke kabel& )ang akan men.adi cukup panas untuk melelehkan pateri$ Eangan memanaskan pateri langsung$ Pastikan bahwa terdapat solder fillet di antara core 0konduktor dan terminal atau clip& tetapi tidak pada insulator apabila menggunakan clip$ Pastikan bahwa pateri mencakup konduktor )ang terbuka& dan semua clip$
Apabila memateri di sekitar terminal& pastikan pateri mencakup konduktor& tetapi tidak semua bagian konduktor$ *ungkin akan membantu apabila memiringkan u.ung terminal kabel )ang sedang diperbaiki sedikit ke atas untuk mencegah agar pateri tidak mengalir ke terminal$ Eangan menggunaka n terlalu ban)ak pateri sehingga helaian kabel masing+mas ing tidak terlihat$ Eangan membiarkan perkakas pemateri membakar terminal atau isolasi$
Eangan meninggalkan u.ung+u.ung pateri )ang ta.am& ini dapat men)obek pita 0tape )ang digunakan untuk mengisolasi perbaikan$
Eangan meninggalkan helaian+helaian kabel menon.ol dari titik )ang disolder& atau menon.ol pada insulator$ Eangan memateri kabel di dalam rangakaian )ang beraliran listrik$ Selalu putuskan hubungan da)a listrik dari kabel dan kemudian lakukan perbaikan$
Perkakas 9 Tools Perkakas berikut dian.urkan untuk digunakan ketika mempersiapkan dan memateri kabel atau sambungan/
%iagonal pliers & )ang la-im disebut sebagai side cutter& digunakan untuk memotong kabel lunak dan lead pada komponen+komponen$ Perkakas ini tidak boleh digunakan untuk memotong logam keras seperti besi atau ba.a$ /ong-nose atau needle-nose pliers& digunakan untuk menahan kabel sehingga u.ung )ang dikelupaskan dapat dipuntir di sekeliling terminal post& dimasukkan ke dalam terminal e"e$ Wire stripper digunakan untuk membuang isolasi dari kabel pengait 0 !ook-up wire$ Ada berbagai .enis stripper& )ang berkisar antara .enis sederhana )ang terdapat pada diagonal plier hingga stripper )ang lebih otomatis dengan berbagai ukuran )ang dapat mengelupas isolasi dari berbagai diameter$ Soldering iron adalah perkakas standar dalam industri )ang digunakan untuk memateri kabel bersama$ Ada ban)ak .enis perkakas )ang digunakan untuk tu.uan ini& misaln)a soldering gun& .enis pensil& dll$ Soldering iron diklasifikasikan berdasarkan .umlah da)a )ang dikeluarkann)a& )ang dengan demikian .uga diklasifikasikan secara tidak langsung berdasarkan .umlah panas )ang dapat dihasilkann)a$ un dengan voltase 1"" hingga 1%8 att adalah ukuran soldering gun )ang paling populer$ Eenis peker.aan akan menentukan berapa ukuran iron )ang harus digunakan$
'eat sink digunakan untuk mencegah panas )ang berlebihan 0 over!eating saat memateri atau melepas patrian bagian+bagian elektronik )ang sensitif terhadap panas$ 'eat sink umumn)a berupa clip )ang dip asang pada lead di an tara bod" suatu komponen dan titik terminal dimana panas diaplikasikan$ Perkakas ini men)erap dan mengurangi .umlah panas )ang dikonduksi oleh komponen$ %esoldering tool adalah perkakas )ang men)ederhanakan peker.aan membersihkan lubang+lubang pateri dari pateri papan )ang ditandai dengan goresan ketika lead komponen dibersihkan dari lubang+lubangn)a$ Lubang+lubang tersebut harus bebas dari pateri sebelum terminal komponen baru dapat dimasukkan$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
65
FUNDAMENTALELECT!C
Persiapan "a(el 9 .ire Preparation Dua kabel atau lebih )ang memberikan .alur da)a konduksi untuk listrik harus dihubungkan secara listrik$ 3ni berarti bahwa permukaan kabel )ang tidak diisolasi pada satu kabel harus dihubungan secara mekanis pada permukaan kabel lainn)a )ang tidak diisolasi$ =ntuk memastikan bahwa kabel+kabel tidak terpisah& atau hubungan mengalami korosi& kabel+kabel tersebut dipateri di bagian sambungan 0 *unction$ Sebelum kabel+kabel dapat dihubungkan dan dipateri& kabel+kabel harus dipersiapkan dengan benar$ 'al ini melibatkan pengelupasan isolasi pada u.ung+u.ung kabel& sehingga memberikan terminal lead )ang dapat disambung terhadap satu sama lain atau ke terminal post atau connector contact$ Setelah mengelupaskan isolasi& periksalah kabel apakah terdapat goresan dan perubahan warna$ Apabila kabel memiliki bentuk )ang mengkilat dan tidak tergores atau rusak& maka tidak diperlukan persiapan lebih lan.ut$ Apabila kabel memiliki bentuk )ang kusam atau gelap& maka harus dibersihkan sebelum dipateri$ Langkah terakhir sebelum mematri kabel adalah melaksanakan tugas )ang disebut I tinningJ$ Apabila menggunakan kabel+kabel )ang terdiri dari helaian+helaian kabel& maka kabel harus dipuntir dan ditempatkan pada u.ung alat pemateri )ang sudah dipanaskan dan dipanaskan pada temperatur )ang cukup sehingga kabel dapat melelehkan pateri$
/u(un'an Mekanis 9 Mec#anical Connection
$am(ar 121
Beberapa dari connector )ang lebih umum adala h post terminal dan splice$ >ambar 1%1 memperlihatkan sambungan ke terminal post$ 2abel harus dihubungkan dengan aman pada post melalui Y hingga satu putaran penuh$ Eangan memutar kabel pada post beberapa kali$ 3ni adalah tindakan )ang boros dan .uga men)ebabkan masalah apabila sambungan perlu dipateri ulang$
$am(ar 122
5"
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
>ambar 1%% memperlihatkan sambungan )ang la-im dilakukan pada terminal strip$ Puntirlah kabel sehingga membentuk kait 0hook dan masukkan hook ke dalam lubang pada terminal strip$
$am(ar 123
Apabila dua kabel akan disambung& prosedur )ang dian.urkan adalah memuntir masing+ masing kabel dalam bentuk kait 0 !ook$ >abungkan kedua hook dan gunakan pateri pada sambungan$ 'al )ang dian.urkan untuk dilakukan adalah bahwa kabel+kabel dilakukan tinning terlebih dahulu sebelum memateri$ >ambar 1%! memperlihatkan sambungan !ook splice$
$am(ar 124
2etika menghubungkan komponen+komponen )ang sensitif terhadap panas ke terminal post atau terminal strip hal )ang dian.urkan untuk dilakukan adalah menggu nakan !eat sink device$ >ambar 1%# memperlihatkan !eat sink )ang dihubungkan di antara silicon diode dan terminal post$ 'eat sink berfungsi sebagai beban panas 0 !eat load sehingga mengurangi transfer panas ke diode$
C%NT%/ P%,EDU PEN%LDEAN Petun)uk-petun)uk yan' Mem(antu 9 /elp+ul /ints Pematrian )ang baik adalah bagian dari keterampil an teknisi$ Sambungan pateri harus kuat secara mekanis agar tidak bergo)ang atau bergetar )ang dapat men)ebabkan intermittence pada listrik$ Secara listrik& kontak pateri harus memiliki resistansi rendah untuk memberikan transfer sin)al )ang baik$ Beberapa aturan pematrian dasar adalah sebagai berikut/ 1$ : !$ #$ 8$ ; <
Soldering tip harus dilakukan tinning dan bersih$ /ogam-logam "ang akan dipateri !arus bersi! opanglah sambungan secara mekanis apabila memungkinkan Lalukan pra+ tinning pada permukaan+permukaan besar sebelum mematerin)a$ >unakan pa teri pa da sa mbungan& bukan pa da gun atau iron tip$ Pateri harus mengalir bebas dan memiliki benuk )ang mengkilat dan mulus$ unakan !an"a pateri dalam *umla! "ang cukup untuk membuat sambungan "ang kuat Apabila flux tamba!an digunakan2 gunakan pada sambungan 'an"a rosin flux "ang !arus digunakan pada sambungan-sambungan listrik
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
51
FUNDAMENTALELECT!C
6$ 5$
/akukan pematrian dengan cepat dan *angan membiarkan komponen-komponen atau isolasi terbakar atau mengalami kelebihan panas. >unakan pateri resin-core atau )ang se.enis$ Eangan menggun akan pateri acid-core untuk sambungan listrik apa pun$
Lan'ka#-lan'ka# Prosedur 9 Procedure ,teps 1
"eselamatan d an k e#ati-#atian
$am(ar 125
2etika menggunakan soldering iron& harus berhati+hati untuk memastikan agar tidak ter.adi luka bakar 0>ambar 1%8$ Bagian u.ung soldering iron harus cukup panas untuk melelehkan pateri logam$
$am(ar 126
2
Menyam(un' Persiapkan ka(el-ka(el yan' akan disam(un'
$am(ar 127
Sementara soldering iron dipanaskan& buanglah isolasi pelindung dalam .umlah )ang sesuai dari kabel$ Selalu gunakan perkakas pengelupas 0 stripping tool )ang benar dan )ang berada dalam kondisi )ang baik$ Apabila sambungan akan disekat dengan !eat s!rink sleeve& potonglah bagian dari material tubular ini cukup pan.ang untuk melapisi isolasi kabel di kedua sisi sambungan$ *asukkan di atas u.ung salah satu kabel sebelum men)ambungn)a 0>ambar 1%7$
5%
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
3
Menyam(un' ka(el secara mekanis
$am(ar 128
Puntirlah kedua kabel untuk membuat sambungan mekanis )ang baik di antara kedua kabel 0>ambar 1%6$ Apabila terdapat kotoran di dalam pateri& dan kabel tidak langsung saling men)entuh satu sama lain& ada kemungkinan bahwa sambungan adalah kuat secara fisik tetapi mungkin tidak terdapat sambungan listrik )ang baik$ 'al ini dikenal dengan istilah sambung an kering 0 dr" *oint$ Euga penting sekali bahwa permukaan )ang akan disambung dalam keadaan sangat bersih sebelum memateri atau kalau tidak akan terdapat sambung an )ang tidak baik$ inning terhadap kabel masing+ masing sebelum dipateri akan membantu menghilangkan sambungan kering$
4
Men''unakan ,older pada sam(un'an
$am(ar 12
>unakan soldering iron untuk memanaskan kabel+kabel dan melelehkan se.umlah pateri$ Tempatkan soldering iron pada kabel+kabel )ang disambung untuk memastikan han)a pateri dalam .umlah )ang cukup )ang dipateri pada kabel$ Berhati+hatilah untuk tidak menggunakan pateri terlalu ban)ak$ Apabila menggunaka n terlalu ban)ak panas& maka isolasi kabel akan meleleh 0>ambar 1%5$
$am(ar 130 APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
5!
FUNDAMENTALELECT!C
Setelah selesai mematri& bersihkan sisa fluG dari sambungan dengan kain lap dan larutan pembersih 0>ambar 1!"$
5
Mem(un'kus sam(un'an
$am(ar 131
Setelah sambungan listri k dibuat& dan telah cukup dingin & tempatkan insulator sleeve cover pada sambungan$ Ada beberapa .enis sleeve$ Eenis )ang paling populer adalah sleeve )ang membungkus secara otomatis apabila didekatkan pada sebuah sumber panas 0>ambar 1!1$
$am(ar 132
Eenis lainn)a terdiri dari lem )ang ketika dipanaskan meleleh ke dalam dan men)ekat sambungan 0>ambar 1!% kiri$ Apabila tidak tersedia !eat s!rink sleeve& maka hal )ang dapat dilakukan adalah men)ekat dan melindungi sambungan dengan electrical insulating tape 0>ambar 1!% kanan$
6
Terminal M emeriksa p an)an' sam(un'an
$am(ar 133
=ntuk memateri kabel ke sebuah terminal connector& sambungan )ang lebih baik akan diperoleh apabila helaian+helaian kabel tidak terlalu terpuntir sebelum menempatkann)a pada terminal$ 'al ini memberikan terminal permukaan )ang lebih luas untuk terkena kontak dengan kabel ketika dipateri$
5#
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
FUNDAMENTALELECT!C
Akan tetapi& mungkin akan men.adi sulit untuk memasukkan kabel+kabel ke dalam terminal apabila semuan)a adalah helaian+ helaian kabel )ang longgar$ leh karena itu& puntirlah semuan)a secukupn)a 0>ambar 1!! untuk membantu memasukkan kabel dalam keadaan bersih$
$am(ar 134
Pasanglah bullet atau terminal pada kabel 0>ambar 1!# untuk memastikan bahwa bagian kabel )ang isolasin)a sudah dikelupas tidak menon.ol melebihi bahu terminal )ang diisolasi 0>ambar 1!8$ Lalu lepaskan bagian kabel dari terminal$
$am(ar 135
7
Men''unakan ,older
$am(ar 136
Lapisi kabel dengan lapisan pateri persiapan )ang tipis$ Tindakan ini disebut melakukan tinningJ pada kabel dan membantu membuat sambungan terakhir 0>ambar 1!:$ Dengan menggunak an resin cored solder& maka tidak perlu mempersiapkan permukaan dengan bahan+bahan flux karena ini sudah digabungkan ke dalam core pateri$
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd
58
FUNDAMENTALELECT!C
$am(ar 137
*asukkan kabel kembali ke dalam terminal 0>amb ar 1!7 dan tempatkan iron pada terminal agar cukup panas untuk melelehkan lebih ban)ak pateri lagi di antara terminal dan kabel )ang sudah dilapisi pateri 0>ambar 1!6$ Berhati+hatilah agar tidak menggunak an pateri terlalu ban)ak& dan apabila terminal terlalu panas maka isolasi kabel akan mulai meleleh$
$am(ar 138
8
Menutupi terminal
$am(ar 13
Setelah sambungan listrik dibuat& dan cukup dingin untuk memungkinkan ditangani lebih lan.ut& pasanglah insulator cover pada terminal 0>ambar 1!5 dan sambungan ini siap digunakan 0>ambar 1#"
$am(ar 140
5:
APLTCL"%# ( Caterpillar Australia Pt) Ltd