1
CBR PENGUKURAN LISTRIK Mata Kuliah
: PENGKURAN LISTRIK
Dosen Pengampuh ( Ir.Mustamam.M.T.) D I S U S U N OLEH:
JEKIN EGLIANTA 5173530015 KELAS B
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MEDAN TAHUN 2018
2
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis mengucapkan puji puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, sebab telah memberikan rahmat dan karuniaNya serta kesehatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan critical book rivew “ PENGUKURAN LISTRIK ”. ”. Makalah ini di buat untuk memenuhi memen uhi salah satu mata kuliah kami yaitu “ PENGUKURAN LISTRIK ”. ”. Makalah ini disusun dengan harapan dapat menambah pengetahuan dan wawasan kita semua bertambah. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada segenap pembaca. Apabila dalam makalah ini terdapat banyak kekurangan dan kesalahan, kami mohon mohon maaf karena sesungguhnya manusia itu pasti mempunyai salah. Hanya Maha Kuasa yang paling sempurna, karena ilmu kami belum seberapa banyak. Karena itu kami sangat menantikan saran dan kritik dari pembaca yang sifatnya membangun guna sempurnanya sem purnanya makalah ini. Kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca umumnya dan bagi kami khususnya. Atas perhatiannya kami mengucapkan terima kasih
PENULIS JEKIN EGLIANTA MEDAN April 1, 2018
3
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................. ............................. i DAFTAR ISI............................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................... .......... 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. . 1 1.3 tujuan.................................................................................................................. 1 1.4 identitas buku .............................................. ....................................................... 1 BAB II RINGAKASAN BAB Ringkasan bab 1 .................................................................................... ................... 4 Ringkasan bab 2 .................................................................................... ................... 5 Ringkasan bab 3 .................................................................................... ................... 7 Ringkasan bab 4 .................................................................................... ................... 9 Eingkasan bab 5 ................................................ ..................................................... 11 Ringkasan bab 6 .................................................................................... ................. 11 Ringkasan bab 7 .................................................................................... ................. 14 Ringkasan bab 8 .................................................................................... ................. 16 BAB III PEMBAHASAN 3.1 Kelebihan dan kelemahan buku ....................................................................... 18 3.2 perbedaan buku ................................................... ............................................ 18 BAB IV PENUTUP 4.1 kesimpulan ............................................................................................... ........ 19 4.2 saran ............................................................ ..................................................... 19
4
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Rangkaian listrik atau rangkaian elektronik dapat dihubungkan dengan berbagai cara. Dua tipe paling sederhana adalah rangkaian seri dan parallel. Rangkaian yang akan di susun secara sejajar disebut rangakaian seri, sedangkan rangkaian yang disusun secara berderet disebut rangkaian parallel, didalam rangkaian listri juga terdapat bilangan komplek s, arus bolak balik dan sebagainya, CBR ini dilakukan untuk membandingkan dua ta lebih buku yang di mana didalamnya membahas bagian atus keseluruhan yang di pelajari tentang rangkaian listrik. Dan CBR ju ga dilakukan untuk mengetahui apa saja yang dibahas didalam buku, menetahui kelemahan dan kelebihan buku, serta mengetaghui identitas buku dan mampu meningkaykan kemampuan dalam meringkas dan mengeritik buku/ 1.2.Rumusan Masalah 1. Apa isi dari buku utama 2. Apa kelemahan buku utama 3. Apa kelebihan dari buku utama 4. Apa perbedaan buku utama dan buku pembanding 1.3. Tujuan a) Mampu meringkas isi buku b) Mengetahui kelemahann buku c) Mengetahui kelebihan buku d) Mengetahui perbandingan buku utama dan buku terakhir
5
1.4. Identitas Buku IDENTITAS BUKU UTAMA
Judul
: PRNGUKURAN LISTRIK JILID 1
Penulis
: Budiono mismail
ISBN
: 979-8591-42-9
Penerbit
: ITB
Tahun terbit
: 1995
Kota
: Bandung
IDENTITAS BUKU PEMBANDING
Judul
: Pengukuran Listrik
Penulis
: : Sri Teguh Widodo
ISBN
: 602-8226-97-4
Penerbit
: Saka Mitra Kompetensi(SMK)
Tahun terbit
: 2011
Kota
: jawa rimur
6
BAB 2 RINGKASAN BUKU
I.
Ringkasan Bab 1 Pendahahuluan
2.1.1. alat ukur Listrik Alat ukur listrik merupakan peralatan yang diperlukan oleh manusia. Karena besaran listrik seperti : tegangan, arus, daya, frekuensi dan sebagainya tidak dapat secara langsung ditanggapi oleh panca indera. Untuk mengukur besaran listrik tersebut, diperlukan alat pengubah. Atau besaran ditransformasikan ke dalam
besaran
mekanis
yang berupa gerak dengan menggunakan alat
ukur. Perlu disadari bahwa untuk dapat menggunakan berbagai macam alat ukur listrik perlu pemahanan pengetahuan yang memadai tentang
konsep - konsep teoritisnya. Dalam mempelajari
pengukuran dikenal beberapa istilah, antara lain Instrumen :
adalah alat ukur untuk menentukan nilai atau
besaran suatu kuantitas
atau
variabel. Ketelitian :
harga
terdekat
dengan
mana
suatu
pembacaan instrumen mendekati
harga sebenarnya dari variabel yang diukur. Ketepatan : Sensitivitas :
suatu ukuran kemampuan untuk hasil pengukuran yang serupa perbandingan
antara
sinyal
keluaran
atau
respons instrumen terhadap
perubahan masukan atau variabel yang diukur. Resolusi
:
:perubahan terkecil dalam nilai yang diukur yang mana instrumen akan memberi respon atau tanggapan.
Kesalahan :
penyimpangan variabel yang diukur dari harga (nilai) yang sebenarnya.
2.1.2. pengukuran Listri k Alat ukur absolut maksudnya adalah alat ukur yang menunjukkan besaran dari komponen listrik yang diukur dengan batas-batas pada konstanta dan penyimpangan pada alat itu sendiri. Ini
7
menunjukkan bahwa alat tersebut tidak perlu dikalibrasi atau dibandingkan dengan alat ukur lainnya lebih dahulu. Contoh dari alat ukur ini adalah galvanometer
2.1.3. Model rangkayan paralel adalah suatu model yang digunakan dalam penyusunan komponenkomponen listrik. Terdapat ciri khusus yang melekat pada model ini dan menjadi faktor pembeda dari rangkaian listrik lainnya (misal: rangkaian seri). Perbedaan tersebut terletak pada b entuk, susunan rangkaian, dan fungsi/kegunaannya: Ciri-ciri dari rangkaian paralel adalah semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar. Rangkaian seri adalah salah satu model rangkaian listrik. Seri adalah suatu rangkaian yang
semua bagian-bagiannya dihubungkan berurutan, sehingga setiap bagian dialiri oleh arus listrik yang sama. Rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian tunggal: Ciri-ciri rangkaian seri adalah semua komponen listrik yang akan dipasang disusun secara berderet atau berurutan
2.1.4. Pr oses pembentukan Model Model atom yang diusulkan pada tahun 1913 oleh Denmark ,niels Bohr,sangat berguna untuk menjelaskan berbagai gejala listrik bahan.Proses pembentukan model merupakan suatu bagian yang penting dalam kemajuan ilmu dan pengembangan teknologi.
2.1.5. Analisis Rangkaian Jika suatu rangkaian listrik menerima masukan atau rangsangan dalam bentuk tegangan atau arus yang diberikan oleh suatu sumber bebas,maka akan dihasilkan suatu keluaran atau tanggapan.Keluaran atau tanggapan itu juga dapat berupa tegangan atau arus yangberhubungan denfan unsure dalam rangkaian tersebut.Ada dua cabang dalam teori rangkaian dan keduanya diturunkan dari tiga kata kunci : masukan,keluaran dan rangkaian.Cabang pertama adalah analisis rangkaian : dengan diketahui rangkaian dan masukkanya,bertujuan mencari keluarannya.Cabang yang lain adalah sintetis rangkaian :dengan diketahui masukan dan keluarannya bertujuan mendapatkan rangkaian itu sendiri
8
II.
Ringkasan Bab 2 Besaran dan unsur rangkaian
2.2.1.Satuan system internasional Sistem satuan yang digunakan dalam hali ini adalah system internasional atu SI.Konfrensi internasioanl tahun 1954 menetapakan enam satuan dasar : Panjang dalam meter (m)
Arus listrik dalam ampere (A)
Massa dalam Kilogram (kg)
Suhu dalam Kelvin (K)
Waktu dalam detik (s)
Kuat cahaya dam candela (cd)
2.2.2.Besaran Listrik Dalam rangkaian listrik dapat menggunakan besaran apa saja namu cuku kesulitan.Karena itu akan diperkanalkan sejumlah konsep abstark seperti tegangan,resistansi,induktansi,kapasitansi, daya dan tenaga.dalam SI satuan untuk gaya adalah newton.Dan satuan tenaga adalah newton – meter dengan SI yaitu joule(J).Dalam system MKS (meter kilogram second ) mujatan merupakan salah satu satuan dasar;sedangkan menurut SI muatan adalah satuan yang diturunkan .Satuan untuk muatan adalah coulomb. Konsep arus listrik lebih sederhana daripada konsep gaya atau tenaga.Arus listrik didefinisikan sebgai banyaknya muatan yang melewati suatu luas penampang tertentu persatuan waktu.Arus adalah kecepatran perubahan aliran muatan positif bersih (neto) yang merupakan bearan scalar.Jika ada arus mengalir dalam rangkaian maka timbul medan gaya lain di sekitar rangkaian tersebut.Medan ini disebut medan magnet yang muncul sekaligus dengan medan listrik.
.2.3. Sumber dan unsur rangkaian Suatu rangkaian listrik umumnya dicirikan oleh adanya satu atau lebih sumber yang dihubungkan dengan satu atau lebih beban sebagai penerima tenaga listrik.Suatu sumber sempurna akan memberikan tegangannya tidak bergantung kepada beban yang dipasangkan pada kutubkutubnya.
9
2.2.4.Resisitansi :hukum ohm Bukti dari bahwa resistansi dari hamper semua penghantar berubah menurut suhu.Jika resistansi suatu penghantar pada suhu t1 adalah R1 ,maka untuk rentang suhu yang wajar ,resitansinya pada suhu t2 diberikan oleh
R2 = R1 [ 1 + α ( t2 – t1 ) ].
Resistror yang resistansinya tidak tetap konstan untuk berbagai arus yang berbeda dikenal sebgai resistor tak linear.Resistansi dari resistor semacam ini merupakan fungsi arus yang mengalir di ddalamnya.Bila arus listrik mengalir dalam suatu resistor tersebut.dalam suatu resistor semua tenaga yang digunakan untuk memaksa aliran arus muncul sebgai kenaikan suhu penghantar tersebut atau sebgai aliran panas yang meninggalkannya.parameter resiteansi pada dasarnya merupakan suatu konstanta geometri.Sebenarnya hal itu telah ditemukan oleh ohm ,dalam penyeledikannya.Konduktor mempunyai resitivitas yang rendah maka logam dinamakan kondutor.Isolator adalaha bahan dengan resistivitas yang sangat tinggi biasanya dalam orde ribuan mega ohm atau lebih.
2.2.5. Kesalahan Ukur Saat melakukan pengukuran besaran listrik tidak ada yang menghasilkan ketelitian dengan sempurna. Perlu diketahui ketelitian yang sebenarnya dan sebab terjadinya kesalahan pengukuran. Kesalahan - kesalahan dalam pengukuran dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu
2.2.6.Kesalahan-kesalahan Umum ( gr oss-errors) Kesalahan ini kebanyakan disebabkan oleh kesalahan manusia. Diantaranya adalah kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelan yang tidak tepat dan pemakaian instrumen yang tidak sesuai dan kesalahan penaksiran. Kesalahan ini tidak dapat dihindari, tetapi harus dicegah dan perlu perbaikkan. Ini terjadi karena keteledoran
atau
kebiasaan kebiasaan yang buruk, seperti : pembacaan yang
tidak teliti, pencatatan yang berbeda dari pembacaannya, penyetelan instrumen yang tidak tepat. Agar mendapatkan hasil yang optimal, maka diperlukan pembacaan lebih dari satu kali. Bisa dilakukan tiga kali, kemudian dirata-rata. Jika mungkin dengan pengamat yang berbeda.
10
Ringkasan Bab 2
2.3.1. multimeter Suatu ampermeter dengan arus skala penuh If s (I full scale) dapat diparalel dengan suatu hambatan agar dapat
mengukur arus yang lebih besar dari pada arus skala penuhnya.
Gambar 2 – 2 mengilustrasikan suatu ampermeter shunt.
2.3.2. Ampermeter AC Mikroampermeter DC ini dapat dikembangkan menjadi ampermeter AC dengan menambahkkan komponen penyearah masukan yang fungsinya menyearahkan tegangan masukan AC menjadi DC. Meskipun tegangan masukan berupa tegangan AC tetapi tegangan maupun arus yang masuk
meter berupa arus DC, sehingga proses pengukuran sama sebagaimana
dijelaskan diatas. Sehingga ampermeter AC terbentuk atas ampermeter ideal, Rm, Rsh dan rangkaian penyearah.
2.3.3. Kesalahan Pengukuran Kesalahan paralaks adalah kesalahan yang disebabkan oleh manusia terutama berkaitan dengan pengamatan dan pembacaan pengukuran. Kesalahan tersebut antara lain : (1) kesalahan pembacaan pada skala yang tidak benar misal mengukur arus dibaca pada skala tegangan, (2). posisi pembacaan sehingga posisi jarum tidak berimpit dengan bayangan jarum di cermin. Hasil pembacaan dapat kurang atau lebih dari harga sebenarnya tergantung posisi pembaca terhadap meter
2.3.4. Kesalahan Kalibrasi Salah satu jenis kesalahan yang terjadi dalam suatu ampermeter yang kesalahan kalibrasi. Timbulnya kesalahan ini karena tidak
permukaan
nyata
meter (alat ukur)
adalah
mungkin
ditandai secara cermat, atau dengan kata lain pembuatan tanda/skala yang tidak
11
cermat.
Tidak
jarang ampermeter
yang
mempunyai tanda/skala pada permukaan yang
tidak seragam bagian-bagiannya
2.3.6. Kesalahan Pembebanan Kesalahan lain yang ditemukan dalam kesalahan
yang disebabkan
oleh
pemakaian
ampermeter adalah
adanya hambatan. Penambahan hambatan
menurunkan arus yang mengalir dalam rangkaian. Penurunan arus mungkin kecil sehingga dapat diabaikan
2.3.7. Voltmeter Suatu
voltmeter
DC
yang sederhana dapat dibuat dengan memasang hambatan
secara seri dengan ujung-ujung masukan adalah V, arus yang mengalir melalui ampermeter I, hambatan yang diseri adalah
R s
maka hubungannya dapat dituliskan
12
Ringkasan Bab 3 lcr meter
2.4.1. Prinsip pengukuran Resistansi Prinsip
dasar
pengukuran
resistor
dengan
LCR-740
Bridge
adalah
Jembatan
WHEATSTONE . Jempatan wheatstone mempunyai empat lengan tahanan, sebuah sumber ggl dan sebuah detector nol
yang
biasanya
berupa galvanometer. Jempatan wheatstone dikatakan
setimbang apabila beda tegangan pada galvanometer adalah nol volt, berarti disini tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer
2.4.2. Jembatan Kelvin Jembatan
wheatstone mempunyai
mengukur tahanan dimodifikasi
rendah,
menjadi jembatan
keterbatasan
dengan demikian kelvin.
Hal
bila digunakan
maka
tersebut dilakukan
untuk
jembatan wheatstone dengan harapan
agar
menghasilkan ketelitian yang lebih tinggi bila digunakan untuk mengukur tahanan-tahanan rendah, biasanya
dibawah
1
Ohm.
2.4.3. Jembatan Pembanding Induktansi Secara prinsip jembatan arus bolak-balik dapat digunakan untuk mengukur induktansi yang tidak diketahui dengan membandingkan terhadap
sebuah
induktor
standar
yang
diketahui.
Gambar
8-2
menggambarkan jembatan pembanding induktansi; R 1 dan R 2 adalah lengan-lengan pembanding, sedang lengan standar adalah
LS
seri
dengan R S, yang mana LS adalah induktor standar kualitas tinggi dan R S
adalah tahanan variabel. Lx
adalah induktansi yang belum
diketahui dan Rx adalah tahanannya
2.4.4. Jembatan Maxwell . Jembatan
Maxwell
membandingkan
digunakan untuk mengukur induktansi yang belum diketahui dengan terhadap kapasitansi yang diketahu
13
Ringkasan Bab 4
Pada bab 4 membahas tentang soal dan pembahasan yang telah di bahas pada bab bab sebelumnya.
14
BAB III PEMBAHASAN BUKU
Buku utama merupakan mrembahas tentang gaya dan medan, rangkaian listrik, model, peroses pembentukan model, analisis rangkaian, satuan sistem internasional, besaran listrik, sumber dan unsur-unsur rangkaian, resistansi:hukum ohm, induktansi,kapasitansi, hukum kirchoff, [enggunaan hukum dasar rangkaian langsung, transformasi, sumber dan rangkaian setaranya, penguat kerja, rangkaian penguat, integrator, metode tegangan simpul, metode arus mata jala, persamaan simpul dan mata jala dengan sumber tergantung prinsip superposisi, teorema thevenin, impedensi dan tanggapan unsur rangkaian, hub. Antara eksponensial dengan rangsangan saat tertentu, sifat alamailah, fungsi berulang, nilai rata-rata rangsangan sinusoida dalam unsur rangkaian, metode bilangan kompleks dan fasor, penyederhanaan rangkaian, metode tegangan simpul, teorema thevein, daya rata-rata, daya dalam unsur rangkaian, daya kompleks, perbaikan faktor daya, teorema penyaluran daya maksimum, hubungan arus dan tegangan untuk hubungan Y, hubungan arus dengan tegangan delta, daya dalam sistem fase tiga, rangkaian beban fase tiga. 3.1.KELEBIHAN dan KELEMAHAN
Buku utama mempunyai kelebihan dan kelemahan: a) Tampian kurang menari menarik b) Bahasa yang digunakan mudah dimengerti c) Buku ini menampilkan gambar yang memperjelas isi buku d) Buku ini menamplkan atau memaparkan soal-soal latihan utuk meningkatkan daya tarik pembaca untuk membacanya e) Masi banyak kekurangan yang di temui mdalam pengejaan kata dan penulisan kata
15
3.2 PERBEDAAN BUKU UTAMA DAN PEMBANDING
Pembahasan buku utama lebih banyak dari buku pembanding, buku utama melampirkan biografi penulis sedangkan buku pembanding tida melampirkan biografi penulis, buku kedua memiliki tampilan yang lebih menarik dan mudah di pahami, buku kedua membuat rangkuman dan catatan penting sedangkan buku utama tidak.
16
Ringkasan buku pembanding BAB I SIMBOL ALAT UKUR LISTRIK
Pengukuran pada hakikatnya membandingkan suatu besaran yang belum diketahui besarannya dengan besaran lain yang sudah diketahui besarannya. Oleh karena itu, untuk keperluan tersebut diperlukan atat ukur. Pada prinsipnya memilih alat ukur listrik adalah upaya untuk mendapatkan alat ukur yang sesuai dengan besaran-besaran listrik yang hendak diketahui nilai besarannya. Hal ini berkaitan dengan upaya untuk menentukan nilai kuantitas besaran listrik yang hendak diketahui. Ada dua besaran listrik yang penting untuk diketahui nilai besarannya, yaitu arus dan tegangan tistrik. Asas gulungan putar (moving coil), ini terdiri atas sebuah magnet berbentuk U (tapal kuda) yang tidak bergerak dan sebuah gulungan kawat yang merupakan satu bagian yang mudah bergerak serta dilalui arus listrik yang hendak diukur. Jika gulungan kawat itu dialiri oleh arus listrik, akan menimbulkan suatu gaya yang hendak memutarkan gulungan itu dengan sedemikian rupa sehingga bidang gulungan tersebut akan membentuk sudut sebesar 90o terhadap arah garis-garis gaya atau fluks. Dengan menggunakan hukum tangan kiri Fleming, dapat diketahui bahwa gulungan akan berputar menulut arah panah sehinggajarum penunjuk akan menyimpang ke kanan dari angka nol. Jika arah arus itu terbalik, jarum penunjuk akan menyimpang..ke kiri dari angka nol. momen yang persamaannya dapat ditulis sebagai berikut. Md:K,.D.n.I.Bp Oleh karena D.n.l.Bp adalah konstan, persamaannya menjadi sebagai berikut. Md:Kz.l Momen inilah yang akan memutar kumparan hingga terjadi simpangan jarum penunjuk (cr) dan persamaannya menjadi sebagai berikut. Md: Mt: K3 . cr Oleh karena: Md : K. . I Kr.I-K.,'0 maka: K" C\: -.1 K3 cr:K'I Keterangan: Md: Momen penggerak Mt : Momen larvan D : Diameter kumparan Bp : Induksi magnet perrnanen I : Kuat arus yang diukur
17
2 n : Jumlah lilitan kawat u : Sudut simpangan K : Konstanta Kesimpulan: Bahwa simpangan jarurn itu berbanding lurus dengan kuat arus yang akan diukur. Besarnya momen listrik yang bekerja pada alat ukur asas besi putar ini dapat berubah menurut harga saat dari kuat arus (i), sedangkan Gambar 1.7 Atat ukur tistrik dengan asas hubungan simpangan (cr) dan kuat arus dapat ditulis: cr:Kx12 Dari persamaan tersebut dapat ditetapkan bahwa skala penunjukan adalah berbentuk kuadratis. Ada beberapa sifat yang perlu diperhatikan dalam penggunaan alat ukur asas besi putar ini, antara lain sebagai berikut. 1. Pemakaian daya yang cukup besar untuk menggerakkan jarum penunjuk. 2. Mudah dipengaruhi oleh medan magnet dari luar. 3. Adanya pengaruh sifat kemagnetan (histerisis). 4. Dalam pengukuran kuat arus yang kecil diperlukan kumparan yang lebih banyak, yang akibatnya nilai tahanannya berlambah besar. Dengan demikian, alat ukur listrik dengan asas besi putar dapat digunakan untuk mengukur arus, baik searah maupun bolak-balik. Alat ukur dengan asas induksi ini hanya dapat digunakan untuk mengukur arus bolak-balik, sedangkan sifat utama yang dimiliki oleh alat ini seperti berikut. 1. Sangat tergantung oleh suhu dan frekuensi yang dipakai. 2. Tidak dapat dipergunakan untuk pengukuran arus yang teliti. Penggunaan alat ukur dengan asas induksi dalam praktiknya sering digunakan sebagai instrumen pencatat (penghitung). Alat tersebut tidak menguntungkan untuk keperluan pengukuran terhadap kuat arus yang kecil. Prinsip kerja alat ukur asas kawat panas atau hitte draad bila sepotong kawat logam dilalui arus listrik yang cukup besar, kawat tersebut akan menjadi panas. Dengan pengaruh panas ini kawat logam akan bertambah panjang. Proses pemuaian ini digunakan untuk menggerakkan jarum penunjuk. Alat ukur dengan asas kawat panas mempunyai beberapa sifat antara lain sebagai berikut. 1. Mudah terpengaruh adanya medan magnet dari luar. 2. Daya yang digunakan terlalu besar, hal ini diperlukan untuk pemanasan. 3. Sangat peka terhadap muatan sehingga bila arusnya terlalu besar kawatnya dapat terbakar. 4. Penunjukannya lambat untuk suatu hargayang akan diukur.
18
5. Setelah beberapa lama digunakan akan terjadi sisa pemuaian karena masih panas jika dalam waktu yang dekat digunakan, akan terjadi penunjukan yang salah. 6. Tidak terpengaruh oleh frekuensi dan bentuk gelombang arus bolak-balik.
3 BAB II KOMPONEN ELEKTRONIKA
Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar atau komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak rnemerlukan sumber tegangan atau srtmber arus tersendiri. Contoh komponen pasif adalah resistor, kapasitor, dan transformator Yang termasuk komponen pasif sebagai berikut: -Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena berfungsi sebagai pengatur arus listrik. - Kondensator atau kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang dapat tnenyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk tnenyimpan muatan listnk pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. - Transformator, lampu tabung yang memakai balast karena memiliki lilitan kawat. Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus panjar agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh komponen aktif ini adalah dioda, transistor, dan IC. 1.dioda adalah komponen aktif bersaluran dua ujung elektroda, yaitu ujung katoda dan anoda. Fungsi paling umum dari dioda untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Dioda mempunyai dua elektroda aktif tempat isyarat listrik dapat mengalir. Sebagian besar dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya 2. transistor adalah terdiri atas dua buah dioda yang disatukan. Sifat transistor adalah antara kolektor dan emitor akan ada arus (transistor akan menghantar) bila ada arus basis. Makin besar atus basis makin besar penghantarannya. 3. Integrated Circuit (IC) adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi satu kemasan yang kecil. Beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan menjadi satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. Suatu IC yang kecil dapat memuat ratusan, bahkan ribuan komponen. Komponen pasif adalah jenis komponen etektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar atau komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri. Komponen aktif adalah jenis komponen etektronika yang memerlukan arus panjar agar dapat bekerja dalam rangkaian etektronika. Dalam teknik listrik, jalan raya biasa dapat dianalogikan sebagai komponen pasif. Sifat komponen pasif adatah suatu komponen listrik yang langsung dapat dialiri arus listrik tanpa adanya triger
19
terlebih dahulu. Dalam analogi jalan raya, latu lintas kendaraan yang lewat akan berjalan bebas berlalu-lalang tanpa patang pintu. Besar kecilnya arus lalu lintas tergantung dari banyak sedikitnya kendaraan yang lewat pada jalan tersebut dan padat arus jalan tergantung dari lebar sempitnya jatan tersebut. Adapun pada komponen aktif dapat diasumsrkan arus kendaraan yang akan metalui jalan tot. Apabita membayar pada pintu tol kendaraan akan dapat melalui jalan tol tersebut, 4 Hal ini dapat dipahami bahwa pada komponen aktif untuk dapat bekerja diperlukan arus panjar triger, ini identik bahwa arus lalu lintas akan berjalan lancar bila kendaraan yang lewat jatan tol tersebut sudah membayar biaya sebagai trigernya. Sekali tagi untuk metatih pemahaman tentang pengertian komponen pasif dan komponen aktif, kita dapat mengamati jatannya arus air yang mengatir pada selokan saluran air tanpa pintu air dan yang memakai pintu air. a. pada komponen aktif dapat diasumsikan dengan saluran air dengan pintu air. Air akan mengalir apabila pintu airnya dibuka, besar kecilnya arus air tergantung lebar sempitnya pintu waktu dibuka, pintu air bila diterapkan pada komponen aktif sebagai arus panjarnya. Bila pintu airnya sudah terbuka maksimaI arus airnya juga mengalir secara maksimaI pula, arah mengatirnya arus air hanya searah seperti pada arus listrik arus searah. b. Komponen pasif dapat juga dianalogikan sebuah saluran air tanpa pintu air. Air pada saluran tersebut akan mengalir secara bebas tergantung lebar sempitnya saluran yang ada.
BAB III ALAT UKUR LISTRIK Macam-macam alat ukur listrik untuk pengukuran besaran listrik seperti amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter sering disebut dengan AVO meter. Arus yang masuk pada atat ukurnya atau meternya merupakan arus searah. Bila arus yang masuk merupakan arus botak-batik (AC), pertu disearahkan tertebih dahutu dengan menggunakan dioda sebagai penyearah arus listrik. Setetah memahami cara mengukur dan cara menggunakan alat ukur listrik khususnya AVO meter pada bab lll ini, dapat mengamati gambar bendungan/dam dan gambar pengayuh sepeda ontel dengan traiter/boks barang. Hat ini dimaksudkan agar dapat memahami permasalahan pada atat ukur Listrik yang hanya memitiki batas ukur tertentu untuk keperluan mengukur besaran listrik yang tebih besar/di luar batas alat ukur tersebut. Atasan bahwa arus listrik yang masuk pada meter umumnya arus searah (DC), da pat diiiustrasikan bahwa pemakaian atat ukur seperti jal.an raya yang hanya mempunyai satu arah, bita ada kendaraan yang metawan arus tersebut akan terjadi kecelakaan yang menyebabkan kemacetan. lni berarti jika ada arus [istrik setain arus DC, akan e ngakibatkan jarum meter tersebut tidak dapat menunjukkan angka pada skal.a yang sesuai dengan besaran yang diukur. Alat ukur amperemeter dapat memitiki beberapa batas ukur sesuai dengan kebutuhan yang
20
diinginkan. Pada dasarnya atat ukur amperemeter hanya dipakai untuk mengukur arus searah (DC) dengan batas ukur yang retatif kecit sehingga tidak dapat dipakai untuk mengukur arus yang retatif besar. Nah, untuk mengatasi haL tersebut diperlukan pertuasan batas ukur dengan cara memparatet resistor dengan alat ukur amperemeter yang dimaksud. Kita dapat mengamati gambar di atas. Dam air hanya memakai satu pintu air yang berfungsi sebagai pengatur air. Arus air yang mengatir melatui pintu tersebut kita ibaratkan arus listrik yang metewati atat ukur amperemeter yang mengukur arusnya. Bila arus listrik yang akan diukur tebih besar, atat ukurnya tidak mampu ditatui arus yang besar tersebut. 5 Misatnya sebuah amperemeter mempunyai batas ukur 10 mA, sedangkan arus yang akan diukur sebesar 100 mA. Dengan demikian, arus yang sebesar 90mA harus disimpangkan metatui jalan tain, datam hal ini dipasang tahanan secara paratet (jajar). Begitu puta di datam dam air bila airnya cukup banyak, air diatirkan melatui saluran-saturan yang tanpa memakai pintu air. Perhatikan datam gambar di atas! Dengan demikian, dam akan aman menampung air dan pintu airnya tidak rusak, bila airnya surut airnya hanya akan melewati pintu air. Atat ukur voltmeter bita akan diperluas batas ukurnya dapat dipasang sebuah tahanan depan (tahanan seri Rs) dengan atat ukurnya. Untuk itu kita dapat memperhatikan seorang pengayuh sepeda ontel yang tidak ada tempat bagasinya (tempat barang). la hanya mampu membawa orang yang mengayuh. Bagaimana jika ingin membawa barang yang banyak? Sebuah sepeda yang dinaiki seseorang kita ibaratkan sebuah vottmeter yang menahan tekanan atau beban seberat orang tersebut sehingga jatannya akan aman dan nyaman saat bersepeda. Akan tetapi, jika seseorang bersepeda dibebani seberat beban orang yang naik ditambah sepeda ditambah beban lagi, dipastikan sepeda tersebut'.akan sulit untuk berjatan karena tertatu banyak beban yang menekan sepeda tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut perhatikan Seseorang bersepeda sambiI menarik trailer. Pada traiter tersebut dipasang secara seri atau deret dengan sepedanya. Tentu saja untuk kelancaran trailer tersebut bawahnya diberi roda agar dapat Lancar jalannya. Beban pun dapat terangkut tebih banyak serta sepeda dapat berjalan dengan lancar dan aman. BAB IV PENGUKURAN BESARAN LISTRIK Setetah kita mempetajari tentang pengukuran besaran listrik, sekarang kita memperdalam kembati dengan memperhatikan hat-hal berikut ini. 1. Metakukan pengukuran suatu benda Dalam teknik pengukuran kita mengenal besaran tistrik tegangan, arus [istrik, resistor, daya listrik, dan frekuensi. Besaran-besaran tersebut di datam pengukurannya harus sesuai dengan alat ukurnya. Bita atat ukurnya sudah sesuai, perlu diperhatikan puta batas ukurnya sesuai dengan yang diukur. Begitu puta datam perdagangan misalnya mengukur panjang meteran datam satuan meter, mengukur berat dengan timbangan dalam satuan kilogram, mengukur votume cairan dengan literan datam satuan liter, dan masih banyak tagi. Mengukur berat benda
21
seperti beras atau gula pasir dengan meteran tentu tidak bisa, bukan? OLeh karena itu, agar dapat dengan benar daLam cara mengukur suatu benda, simaklah uraian berikut. “Mengukur votume cairan” seorang anak menuangkan cairan dari gayung ke dalam gelas atau sebuah botol. Baik gelas maupun botol bukan sebagai ukuran yang resmi sebab kita tidak tahu persis seberapa liter tepatnya. Bita cairan yang ditempatkan di datam ember akan diukur dengan botol yang tebih kecit tempatnya, hat itu tidak akan berhasil di dalam proses pengukuran cairan tersebut. Cairan yang dituangkan terus ke dalam botol akan tumpah meluap keluar dari botol. Begitu puta mengukur besaran listrik, seperti tegangan atau arus listrik yang tidak terlihat Secara kasatoteh mata kita. Bita kita metakukan seperti di atas dan tidak sesuai prosedurnya, menyebabkan alat ukurnya dapat rusak atau tidak menunjuk sesuai dengan yang diukur' oleh karena itu, kita pertu mengetahui besaran listrik dan atat ukurnya. 6 Mari kita tihat besaran listrik dan alat ukurnya pada tabet di bawah ini. Tabel 4.1 Besaran Listrik dan Alat Ukur No. Besaran Listrik
1. 2. 3. 4. 5. 6 7. 8.
Satuan
Alat Ukur
Tegangan Volt Vottmeter Tahanan Ohm Ohmeter Arus Ampere Amperemeter Daya Watt Wattmeter Energi Watt jam (kWh) kWHmeter Frekuensi Hertz Frekuensimeter Induktansi Henry lnduktansi meter Kapasitansi Farad Kapasitansi meter
2. Melakukan pengukuran atau perkiraan daya listrik di rumah Energi tistiik sekarang sudah bukan barang asing lagi, melainkan sudah merupakan kebutuhan pokok baik di dalam rumah tangga, industri, instansi negeri maupun swasta pemakaian energi listrik setiap bulannya harus kita bayar ke Perusahaan Listrik Negara (PLN). Bagaimana kita dapat membayar lisirik seminim mungkin, tetapi pemakaian semaksimal mungkin? Untuk mengatasi hal itu, kita harus mengetahui tentang daya listrik, energi listrik, dan pengertian yang terkait. misalnya kita mempunyai pompa air dengan daya 350 watt, tegangan dari PLN sebesar 220 vott, dan besarnya arus dalam data sebesar 2,3 A, pernahkah mencoba untuk mengukurnya, berapa tegangan yang ada sebenarnya dan juga besarnya arus listriknya? Mari kita mencoba untuk menghitungnya. Dalam proses petakianaan pengukuran, pertu dipersiapkan atat ukur vottmeter dan amperemeter untuk arus botak-batik. Misalnya kita memakai batas ukur untuk voltmeternya 250 vott dan amperemeternya batas ukurnya 0 - 5 A. Ternyata, yang terukur tegangan sebesar 220
22
vott dan arusnya juga sama dengan data, yaitu sebesar 2,3 A. Dengan hasil tersebut tegangan dan arusnya di-kalikan akan didapat 506 VA, tetapi satuannya bukan watt' Sesuai dengan rumus daYa listrik adatah: P = V x I x Cos Qwatt Oteh karena faktor dayanya (Cos Q) besarnya kurang dari 1, biLa dihitung besarnya sekitar Cos q = 0,70 saja, lni menyeUaUkan adanya kerugian daya. Bagi beban-beban tistrik yang faktoi dayanya kurang dari i adalah beban berupa induktor atau berupa kumparan tembaga' Pengukuran Listrik Bagaimana hubungannya dengan energi listrik? Pertu diketahui bahwa energi tistrik (W) adalah besarnya daya tistrik (P) yang dipakai dikatikan satuan waktu (h) atau jam. Jadi, W = Watt jam, sedangkan untuk mengukur energi listrik adalah kWh meter. Misalnya kita memakai beban sebesar 500 watt, pemakaian setiap harinya selama 10 jam, besarnya pemakaian energi listriknya setama 1 butan adalah: W = 500 * 10 * 30 watt jam W = 150 kWh Dari hasil pemakaian energi yang dipakai tinggal dikalikan rupiah per kWh-nya.
23
BAB V HASIL PENGUKURAN
1. Dalam melaksanakan pengukuran daya listrik, tegangan arus yang mengalir dalam beban akan terjadi pemakaian daya sendiri. Hal ini terjadi di dalam suatu rangkaian atau suatu jaringan listrik yang termasuk datam rangkaian tertutup. Nah, untuk memperdalam kembali tentang pengukuran daya listrik simaklah uraian berikut ini. a. Sumber daya ideal : suatu pembangkit daya (tegangan/arus) yang tidak akan mengalami penurunan performansi apabila dihubungkan dengan beban. b. Sumber tegangan ideat: apabita ditarik arus berapa pun akan tetap memiliki tegangan yang sama. Contoh: sumber tegangan jata-jata tistrik (PLN) memitiki tegangan yang retatif konstan. c. Sumber arus ideat: memiliki kemampuan apabita dihubungkan dengan sebuah beban arus yang dihasitkan akan senantiasa tetap. d. Datam praktiknya dan kenyataannya atau reatita bahwa: TIDAK ADA sumber daya yang ideal. 2. Datam rangka melakukan pengukuran dengan batas ukur yang berbeda-beda di dalam satu skala, kita dapat membuat satah satu contoh batas ukur pada suatu alat ukur. Caranya dengan menyimak gambar dan uraian berikut ini.
Gambar 5.14 Vottmeter dengan batas ukur yang berbeda-beda
Batas ukur yang ada antara [ain: 5 V 10 V, dan 20 V Cara membaca hasil pengukurannya sebagai berikut. Hs = PJ/SM x BU Keterangan: Hs = Hasil harga sebenarnya PJ = Penunjukan jarum SM = Skata Maksimum BU = Batas Ukur Hasilnya: pada posisi BU : 5 V Hs =5/10 ×5V=2,5V
24
Hasilnya: pada posisi BU : 10 V Hs = 5/10 x 10V = 5V Hasilnya: pada posisi BU : 20 V Hs = 5/10 20V = 10V
25
BAB IV PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
Buku utama lebih lengkap dari pada buku pembanding, Pembahasan buku utama lebih banyak dari buku pembanding, buku utama melampirkan biografi penulis sedangkan buku pembanding tidak melampirkan biografi penulis, buku kedua memiliki tampilan yang lebih menarik dan mudah di pahami, buku kedua membuat rangkuman dan catatan penting sedangkan buku utama tidak.
4.2 SARAN
Hendaknya buku utama memperhatikan dalam hal pengejaan dan penulisan buku serta lebih memperhatika tampilan buku dan memberikan catatan penting dan rangkuman untuk mempermudah mengetahui isi buku
26
Daftar pustaka
Agilent.2007. Agilent Automotive Electronics 10 Aplication Note on Design Debug and Function. Agilent Test. USA. © Agilent Technologies,Inc. www.agilent.com
Basic oscilloscope operationCreative Commons Attribution License, version 1.0. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses
Bernard Grob. 1984. Basic Television And Video Sistem. Singpore. Mc Graw Hill International Edition Singapore
Carson Kennedy.1999. Introduction to GPS (Global Position System). Leica Geosystem AG. Switzerland. www.leica-geosystems.com
Cooper, William D, 1999. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. (Terjemahan Sahat Pakpahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.(Buku asli diterbitkan tahun 1978)
Creative Commons 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA
David Matzke dkk. USE OF THE OSCILLOSCOPE . Science Learning Center. Data University Of Michigan-Dearbon.
27
