Mengukur Arus Listrik

Pengukuran arus listrik umumnya dilakukan untuk menghitung besarnya daya beban listrik yang dipakai. Pada dunia industri, arus listrik dipakai sebagai paramater dan indikator dari mesin proses seperti penggunaan motor listrik, heater dan sebagainya.

Pengukuran besaran arus listrik bisa dilakukan menggunakan alat seperti Multitester, Amperemeter dan Clamp meter/Tang ampere, dimana alat-alat tersebut memiliki cara penggunaan yang berbeda.

Multimeter
Seperti yang kita ketahui, multimeter atau multitester berfungsi sebagai alat ukur yang harus dimiliki oleh setiap teknisi elektro. Dengan alat tersebut kita bisa mengukur tegangan, arus dan hambatan. Multimeter ada dua jenis yaitu analog dan digital.

Mengukur arus menggunakan multimeter analog biasanya hanya untuk arus DC di bawah 0,5 ampere saja. Dengan cara mengatur range selector switch ke DCA kemudian menghubungkan kabel probe ke beban secara seri seperti di bawah

Mengukur arus yang mengalir melalui resistor

Untuk arus yang lebih besar DC maupun AC kita menggunakan multimeter digital yang didesain memiliki range ampere lebih besar umumnya mencapai 20 A. Sebagai contoh kita mengukur arus yang mengalir pada lampu pijar DC, yaitu dengan cara mengatur range selector switch ke A (dengan simbol DC berupa dua strip) kemudian menghubungkan kabel probe ke beban secara seri seperti gambar di bawah.

Mengukur arus yang mengalir ke lampu

JANGAN MENGHUBUNGKAN KABEL TESTER SECARA SEARAH DENGAN TERMINAL BATERAI KARENA BATERAI AKAN MENGALIRKAN ARUS YANG SANGAT BESAR DAN BERPOTENSI MERUSAK ALAT UKUR

Amperemeter

Amperemeter biasanya lebih berperan sebagai indikator arus listrik, dari indikator tersebut kita bisa mengetahui beban dalam keadaan aktif atau tidak. Seperti pemakaian heater pada mesin-mesin ekstruder di industri.

Pemasangannya sama seperti cara pengukuran arus menggunakan multimeter, dimana amperemeter diinstal di salah satu kabel beban seperti gambar berikut.

Pemasangan Amperemeter sebagai indikator heater listrik

Clampmeter  

Pengukuran arus dengan clampmeter lebih sederhana dibandingkan menggunakan alat ukur sebelumnya. Namun penggunaan tangmeter biasanya dikhususkan untuk beban yang menyerap arus listrik di atas 1 Ampere. 

 Mengukur arus listrik menggunakan clampmeter

1. Menekan tombol hold (induksi) 
2. Memutar swicth ke arah A (ampere) 
3. Menekan tombol di sebelah kanan untuk membuka magnit yang berbentuk seperti tang 
4. Mengklemkan atau mengalungkan tang ampere pada salah satu kabel beban.
5. Kabel hitam jika pada kwh dan kabel kuning jika pada panel biasa 
6. Membaca nilai arus yang tertera pada layar display.

Read more »

Apa itu Kapasitor?

Kapasitor adalah salah satu komponen pasif yang menyimpan energi dalam bentuk medan elektrostatik. Dalam bentuk yang paling sederhana, sebuah kapasitor mengandung dua lempeng penghantar yang terpisah oleh bahan insulator yang disebut thedielectric. Kapasitansi berbanding lurus dengan area permukaan lempeng, dan berbanding terbalik dengan pemisahan antara pelat. Kapasitansi juga bergantung pada konstanta dielektrik dari bahan yang yang memisahkan pelat.

Satuan standar dari kapasitansi adalah Farad, disingkat F. Ini merupakan satuan yang luas, satuan umum lainnya adalah mikrofarad disingkat uF (1 uF = 10^-6F) dan picofarad disingkat pF (1 pF = 10^-12 F).

Kapasitor juga dapat dikemas dalam chip. Umumnya dirangkai dengan transistor dalam dynamic random access memory (DRAM). Kapasitor membantu mempertahankan kandungan memori, karena ukurannya yang kecil, komponen ini memiliki kapasitansi yang kecil. Mereka harus diisi muatan ribuan kali per detik atau DRAM akan kehilangan datanya.

Kebanyakan kapasitor dipakai dalam catu daya pada semua jenis rangkaian elektronika, termasuk komputer dan segala aksesorisnya. Dalam sistem ini, kapasitor berfungsi sebagai filter tegangan output dari rectifier agar stabil seperti tegangan output dari baterai.

Baca juga "Cara Menghitung Nilai Kapasitor "

Read more »

Cara Menghitung Nilai Kapasitor

Sama seperti resistor, Kapasitor juga dapat dirangkai secara seri, paralel maupun gabungan seri-paralel. Namun secara perhitungannya, kapasitor berbeda dengan resistor.

Rangkaian Kapasitor Seri
 

1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2

Contoh:
Dua buah kapasitor terhubung secara seri, kapasitor C1 100uF dan kapasitor  C2 10uF. maka kapasitas totalnya adalah sebagai berikut.

1/Ctotal = C1 + C2
1/Ctotal = 1/100 + 1/10
1/Ctotal = 1/100 + 10/100
1/Ctotal = 11/100
Ctotal = 100/11
Ctotal = 9,09 μF (micro farad)

Rangkaian Kapasitor Paralel

C total = C1 + C2

Misal C1 100uF dan C2 10uF. Maka kapasitas total dapat digitung sebagai berikut.

CTotal = 100 + 10
CTotal = 110 μF
 
Rangkaian Kapasitor Seri - Paralel 

Untuk menghitung kapasitas total dari kapasitor yang terhubung seri-paralel, maka kita harus menghitungnya dengan kedua rumus rangkaian seri dan paralel.

Misal C1 1000uF, C2 500uF dan C3 500uF. Maka kapasitas totalnya adalah sebagai berikut.
 
Cp = C2 // C3 (menggunakan rumus kapasitor paralel)
Cp = C2 + C3
Cp = 500 + 500
Cp = 1000 μF

1/CTotal = 1/ C1 + 1/Cp (menggunakan rumus kapasitor seri)
1/CTotal = 1/1000 + 1/1000
1/CTotal = 2/1000
CTotal = 1000/2
CTotal = 500 μF

 

Misal C1 100uF, C2 100uF dan C3 220uF. Maka kapasitas totalnya adalah sebagai berikut.
 
1/Cs = 1/C1 +1/ C2 (menggunakan rumus kapasitor seri)
1/Cs = 1/100 +1/100
1/Cs = 2/100
Cs = 100/2
Cs = 100  μF

CTotal = Cs // C3 (menggunakan rumus kapasitor paralel)
CTotal = Cs + C3
CTotal = 50 + 220
CTotal = 270 μF (micro Farad)

Read more »

Hubungan antara Arus, Tegangan dan Hambatan

Jika kita diperintah untuk mengukur arus, tegangan atau hambatan sebuah rangkaian listrik mungkin saja kita sudah bisa melakukannya. Namun tidak sedikit juga orang yang masih kebingungan jika ditanya apa itu arus, apa itu tegangan dan apa itu hambatan? Sedangkan ketiga hal tersebut memiliki hubungan yang erat di dalam rangkaian listrik. Kali ini tidak ada salahnya jika kita flashback mempelajari materi-materi dasar tersebut.

 

Arus Listrik 
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam rangkaian tiap satuan waktu. Arus listrik disimbolkan dengan huruf "I" dan satuannya adalah Coulomb/detik atau Ampere (A).

I = Q / t

  
Selain itu besarnya arus listrik adalah proporsional dengan tegangan yang diberikan dan juga besarnya tahanan pada penghantar.

I = V / R

V = Tegangan, R = Tahanan/resistansi

Tegangan 
Tegangan adalah beda potensial antara dua titik rangkaian listrik yang memberi tekanan ke arus listrik untuk mengalir. Tegangan disimbolkan dengan "V" dan satuannya adalah Volt. 

V = I x R 

Hambatan 
Elektron-elektron yang mengalir di penghantar cenderung mengalami gesekan dan perlawanan. Perlawanan ini lah yang disebut dengan "Resistansi atau Hambatan". Sesuai dengan namanya, hambatan bersifat menghambat arus listrik (laju elektron yang mengalir) dan efek dari penghambatan ini bisa menimbulkan energi lain seperti panas, cahaya. Hambatan disimbolkan dengan huruf "R" dan memiliki satuan "Ohm". 

R = V / I

Hukum Ohm
Arus listrik akan mengalir dalam pengahantar jika memenuhi dua syarat yaitu adanya tegangan dan rangkaiannya tertutup. 

Jumlah arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dipengaruhi oleh besarnya tegangan yang diberikan dan juga besarnya hambatan. Jika tegangan dinaikkan, maka arus listrik akan meningkat. Namun, jika hambatannya juga dinaikkan maka arus akan melemah.

Read more »

Mengukur Tahanan

Ada beberapa prosedure dalam melakukan pengukuran tahanan terutama pada resistor. Sebenarnya resistor memiliki kode warna pada fisiknya namun jika resistor tersebut dalam kondisi rusak maka resistansinya bisa berubah atau bahkan short (resistansi hilang). Oleh karena itu untuk memastikan kondisi resistor  kita biasanya menggunakan multitester. Sebelum mengukur resistor pada rangkaian, pastikan rangkaian dalam keadaan tidak aktif, karena jika terdapat tegangan, nilai tahanan yang terukur akan salah.
 
Banyak hal yang menyebabkan mengapa kita tidak dapat mengukur komponen yang berada dalam rangkaian. Ini dikarenakan alat ukur juga akan mendeteksi tegangan yang melalui komponen dan mendeteksi hal itu sebagai tahanan. Tegangan mengalir dari baterai yang ada di dalam alat ukur. Jika ada tegangan lain, pembacaan alat ukur akan salah.
 
Jika kita mengukur komponen yang masih berada dalam rangkaian (rangkaian tanpa power) pembacaan alat ukur akan lebih rendah dibandingkan dengan pengukuran di luar rangkaian. Jadi pengukuran resistor lebih baik dilakukan di luar rangkaian agar pembacaan alat ukur benar-benar presisi.

Mengukur tahanan

 

 Mengukur tahanan heater (kabel heater)

Mengukur tahanan kabel (high resistance wire)

 

Mengukur tahanan resistor

JANGAN MENGUKUR TAHANAN BATERAI DENGAN MULTITESTER 

 

1. Jangan pernah mengukur "tahanan dari baterai". Tahanan dari baterai tidak diukur dengan cara seperti gambar di atas. Pengukuran tahanan dari baterai harus dilakukan dengan cara mengukur arus dan tegangannya. Jika anda mengukur tahanan baterai dengan cara seperti gambar di atas, maka alat ukur berpotensi rusak. 
2. Jangan pernah mengukur resistansi pada semua sumber yang bertegangan. 

source: talkingelectronics

Read more »

Rangkaian LED Dasar

Rangkaian LED paling dasar tidak lebih dari tiga komponen sederhana yaitu baterai, resistor sebegai penahan arus dan tentunya LED. Resistor berfungsi untuk menyesuaikan arus yang mengalir ke LED, karena jika LED dihubungkan secara langsung ke baterai dapat mengakibatkan LED cepat rusak.

Berikut ini ada empat rangkaian dasar tentang LED, keempat rangkaian ini menggunakan baterai yang berbeda tegangan dan juga menggunakan resistor pembatas arus yang berbeda di setiap baterainya. Kita juga bisa menggunakan baterai atau power supply dengan tegangan lain asalkan nilai resistor penghambat arusnya juga disesuaikan sehingga LED mendapat dan arus yang sesuai. 

Gambar 1. Rangkaian LED 3V dengan resistor 10 ohm

Gambar 2. Rangkaian LED 6V dengan resistor 390 ohm 

Gambar 3. Rangkaian LED 9V dengan resistor 470 ohm 

Gambar 4. Rangkaian LED 12V dengan resistor 560 ohm 

Sumber: circuitdiagram.org

Read more »

Thyristor, TRIAC & DIAC

Ada beberapa jenis thyristor yang ditunjukkan pada gambar 1. Triac terlihat mirip sedangkan diac terlihat seperti dioda penyearah. Untuk simbol dan keterangan setiap pinnya terlihat pada gambar 2. 

Gambar 1. thyristor dan triac 

Thyristor merupakan dioda yang digabung. Selain memiliki kaki anoda (A) dan katoda (K), thyristor juga memiliki kaki lain yang umumnya disebut Gate (G). Sama halnya dengan dioda, Thyristor menghantarkan arus dari anoda ke katoda, tapi hal ini hanya terjadi jika Gate mendapatkan tegangan positif dan ada arus yang mengalir ke Gate untuk mengaktifkan komponen tersebut, maka arus akan mengalir dari anoda ke katoda. Untuk menon-aktifkannya kita harus memutuskan arus yang mengalir antara anoda dan katoda. Rangkaian aplikasinya dapat dilihat di bawah.

Meskipun S1 dalam keadaan tertutup, triac tidak akan aktif dan lampu tidak akan menyala. Untuk mengaktifkannya, kita harus menekan S2, sehingga Gate mendapat tegangan trigger. Dengan demikian triac aktif dan lampu akan menyala. Untuk mematikan lampu, S1 harus dalam keadaan terbuka. Dalam rangkaian listrik, thyristor biasanya disebut SCR yang merupakan singkatan dari silicon controlled rectifier. 

Triac sangat mirip dengan thyristor, perbedaannya adalah triac menghantarkan arus bolak-balik dan memiliki tiga elektroda yang disebut dengan anoda 1 (A1), anoda 2 (A2) dan gate (G). Triac umumnya dipakai dalam rangkaian arus ac untuk mengaktifkan bor listrik atau lampu-lampu. 

Thyristor dan triac dengan daya rendah umumnya dikemas seperti transistor, berbeda dengan yang berdaya besar dikemas dengan housing yang berbeda seperti yang terlihat pada gambar 1 di atas. 

Diac atau yang biasa disebut dioda dua arah dipakai bersama dengan thyristor dan triac. Properti utama mereka adalah bahwa perlawanan mereka sangat besar sampai tegangan pada ujungnya melebihi nilai yang sudah ditetapkan. Ketika tegangan di bawah nilai ini, diac merespon sebagai tahanan nilai besar dan ketika tegangan naik bertindak sebagai tahanan nilai rendah. 

Gambar 2. simbol dan keterangan pin. a - thyristor, b - triac, c - diac 

Gambar 3. Prinsip kerja thyristor 

Percobaan 

Pada gambar 4, thyristor diaplikasikan sebagai pengendali alarm dengan deteksi cahaya. Jika tidak ada cahaya, phototransistor tidak akan menghantar. Tapi jika ada cahaya, phototransistor akan mengonduksi dan bell akan aktif. Meskipun cahaya kita hilangkan, bel akan tetap aktif. Untuk mematikannya, maka saklar S1 harus dalam keadaan terbuka. 

 Gambar 4. rangkaian alarm menggunakan thyristor dan phototransistor

Gambar 5 di bawah adalah rangkaian flasher lampu pijar menggunakan triac dan diac. Tegangan utama diregulasi oleh dioda 1N4004. Kapasitor 220 uF akan terisi muatan dan tegangannya akan naik. Ketika tegangan ini mencapai nilai ketentuan diac (20v), kapasitor akan mengosongkan muatannya melalui diac mengalir ke triac. Hal ini akan mengaktifkan triac dan menyalakan lampu dalam waktu yang sangat singkat. Setelah waktu yang sudah ditentukan (diatur melalui potensio 100K), kapasitor akan terisi muatan kembali dan siklus ini akan terulang. Trimpot 1K berfungsi untuk mengatur level arus yang dibutuhkan untuk memicu triac. 

 Gambar 5. Flasher

Gambar 6 di bawah adalah aplikasi dari triac dan diac dalam rangkaian dimmer lampu, dan dapat juga diaplikasikan sebagai rangkaian pengatur kecepatan putaran motor. 

Gambar 6. Rangkaian pengatur intensitas cahaya lampu dan pengendali kecepatan putaran motor

Read more »

Transistor Sebagai Penguat

Transistor adalah suatu monokristal semikonduktor dimana terjadi dua pertemuan P-N, dari sini dapat dibuat dua rangkaian yaitu P-N-P dan N-P-N. Dalam keadaan kerja normal, transistor harus diberi polaritas sebagai berikut : 

1. Pertemuan Emitter-Basis diberi polaritas dari arah maju.
2. Pertemuan Basis-kolektor diberi polaritas dalam arah mundur.

Transistor adalah suatu komponen yang dapat memperbesar level sinyal keluaran sampai beberapa kali sinyal masukan. Sinyal masukan disini dapat berupa sinyal AC ataupun DC. Prinsip dasar transistor sebagai penguat adalah arus kecil pada basis mengontrol arus yang lebih besar dari kolektor melewati transistor. Transistor berfungsi sebagai penguat ketika arus basis berubah. Perubahan kecil arus basis mengontrol perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Pada saat ini transistor berfungsi sebagai penguat. Dan dalam pemakiannya transistor juga bisa berfungsi sebagai saklar dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut-off). Pada daerah penjenuhan nilai resistansi penyambungan kolektor emitter secara ideal sama dengan nol atau
kolektor terhubung langsung (short). Ini menyebabkan tegangan kolektor emitter Vce = 0 pada keadaan ideal. Dan pada daerah cut off, nilai resistansi persambungan kolektor emitter secara ideal sama dengan tak terhingga atau terminal kolektor dan emitter terbuka yang
menyebabkan tegangan Vce sama dengan tegangan sumber Vcc.

Salah satu fungsi utama transistor adalah sebagai penguat sinyal. Dalam hal ini transistor bisa dikonfigurasikan sebagai penguat tegangan, penguat arus maupun sebagai penguat daya.

Berdasarkan sistem pertanahan transistor (grounding) penguat transistor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

1. Penguat Common Base (grounded-base)

Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke emitor dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. 

 

Penguat Common Base

Penguat Common base mempunyai karakter sebagai berikut :

• Adanya isolasi yang tinggi dari output ke input sehingga meminimalkan efek umpan balik.
• Mempunyai impedansi input yang relatif tinggi sehingga cocok untuk penguat sinyal kecil (pre amplifier).
• Sering dipakai pada penguat frekuensi tinggi pada jalur VHF dan UHF.
• Bisa juga dipakai sebagai buffer atau penyangga.

2. Penguat Common Emitor

Penguat Common Emitor adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Emitor juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.
 

Penguat Common Emitor 

Penguat Common Emitor mempunyai karakteristik sebagai berikut :

• Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat terhadap sinyal input.
• Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanya umpan balik positif, sehingga sering dipasang umpan balik negatif untuk mencegahnya.
• Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal audio).
• Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena bergantung pada kestabilan suhu dan bias transistor.

3. Penguat Common Collector

Penguat Common Collector adalah penguat yang kaki kolektor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor. Penguat Common Collector juga mempunyai karakter sebagai penguat arus .
 

Penguat Common Kolektor

Penguat Common Collector mempunyai karakteristik sebagai berikut :

• Sinyal outputnya sefasa dengan sinyal input (jadi tidak membalik fasa seperti Common Emitor)
• Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1.
• Mempunyai penguatan arus samadengan HFE transistor.
• Cocok dipakai untuk penguat penyangga (buffer) karena mempunyai impedansi input tinggi dan mempunyai impedansi output yang rendah.

Berdasarkan titik kerjanya penguat transistor ada tiga jenis, yaitu:

1. Penguat Kelas A

Penguat kelas A adalah penguat yang titik kerja efektifnya setengah dari tagangan VCC penguat. Untuk bekerja penguat kelas A memerlukan bias awal yang menyebabkan penguat dalam kondisi siap untuk menerima sinyal. Karena hal ini maka penguat kelas A menjadi penguat dengan efisiensi terendah namun dengan tingkat distorsi (cacat sinyal) terkecil.
 

Penguat Kelas A 

Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah sistem bias pembagi tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor. Melalui perhitungan tegangan bias yang tepat maka kita akan mendapatkan titik kerja transistor tepat pada setengah dari tegangan VCC penguat. Penguat kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena mempunyai distorsi yang kecil.

2. Penguat Kelas B

Penguat kelas B adalah penguat yang bekerja berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off transistor. Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada dalam kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6Volt (batas tegangan bias transistor).
 

 Penguat Kelas B 

Penguat kelas B mempunyai efisiensi yang tinggi karena baru bekerja jika ada sinyal input. Namun karena ada batasan tegangan 0.6 Volt maka penguat kelas B tidak bekerja jika level sinyal input dibawah 0.6Volt. Hal ini menyebabkan distorsi (cacat sinyal) yang disebut distorsi cross over, yaitu cacat pada persimpangan sinyal sinus bagian atas dan bagian bawah.
 

Penguat Kelas B Push-pull

Penguat kelas B cocok dipakai pada penguat akhir sinyal audio karena bekerja pada level tegangan yang relatif tinggi (diatas 1 Volt). Dalam aplikasinya, penguat kelas B menggunakan sistem konfigusi push-pull yang dibangun oleh dua transistor.

3. Penguat kelas AB

Penguat kelas AB merupakan penggabungan dari penguat kelas A dan penguat kelas B. Penguat kelas AB diperoleh dengan sedikit menggeser titik kerja transistor sehingga distorsi cross over dapat diminimalkan.  Titik kerja transistor tidak lagi di garis cut-off namun berada sedikit diatasnya. 

Penguat Kelas AB

Penguat kelas AB merupakan kompromi antar efisiensi dan fidelitas penguat. Dalam aplikasinya penguat kelas AB banyak menjadi pilihan sebagai penguat audio.

4. Penguat kelas C

Penguat kelas C mirip dengan penguat kelas B, yaitu titik kerjanya berada di daerah cut-off transistor. Bedanya adalah penguat kelas C hanya perlu satu transistor untuk bekerja normal tidak seperti kelas B yang harus menggunakan dua transistor (sistem push-pull). Hal ini karena penguat kelas C khusus dipakai untuk menguatkan sinyal pada satu sisi atau bahkan hanya puncak-puncak sinyal saja.
 

Penguat Kelas C

Penguat kelas C tidak memerlukan fidelitas, yang dibutuhkan adalah frekuensi kerja sinyal sehingga tidak memperhatikan bentuk sinyal. Penguat kelas C dipakai pada penguat frekuensi tinggi. Pada penguat kelas C sering ditambahkan sebuah rangkaian resonator LC untuk membantu kerja penguat. Penguat kelas C mempunyai efisiensi yang tinggi sampai 100 % namun dengan fidelitas yang rendah.

Read more »

Apa Itu Listrik Statis?

Listrik statis adalah kumpulan muatan listrik di permukaan objek atau material. Listrik statis biasanya tercipta ketika material mengalami penarikan atau gesekan, menyebabkan muatan positif (+) menumpuk pada satu material dan muatan negatif (-) di permukaan yang lain. Listrik statis dapat menyebabkan percikan, getaran atau daya tarik antar material.

Beberapa pertanyaan yang mungkin terlintas difikiran kita adalah:

• Apa itu listrik statis?
• Bagaimana terjadinya listrik statis?
• Apa pengaruh dari listrik statis?

Listrik statis merupakan akumulasi dari muatan listrik pada permukaan bahan insulator atau non-konduktor. Hal ini disebut "statis" muatan listrik tersebut tidak mengalir.

Biasanya, dua material yang terlibat dalam listrik statis, yang satu memiliki kelebihan elektron atau muatan negatif pada permukaannya dan material yang lain memiliki kelebihan muatan listrik positif. Atom-atom di permukaan material yang kehilangan elektron akan memiliki muatan positif (+). 

Jika salah satu material berupa penghantar listrik dan diground-kan, muatannya akan segera mengalir meninggalkan material lain yang bermuatan listrik.  

PENYEBAB TERJADINYA LISTRIK STATIS

Listrik statis biasanya disebabkan ketika material-material tertentu mengalami gesekan secara berlawanan seperti bulu dengan bahan plastik atau alas sepatu dengan karpet. Hal itu juga dapat disebabkan ketika dua material ditekan secara berlawanan kemudian kita pisahkan. Proses ini menyebabkan elektron-elektron ditarik dari permukaan material yang satu dan berpindah ke permukaan material lain, hal ini disebut dengan listrik tribo (triboelectric) atau pengisian listrik tribo. Material yang kehilangan elektron ini akhirnya mengalami kelebihan muatan positif dan material yang menerima elektron akhirnya mengalami kelebihan muatan negatif.   

Udara kering 

Listrik statis banyak terbentuk pada udara kering atau udara yang tingkat kelembabannya rendah. Ketika udara sedang lembab, molekul air dapat mengumpul pada segala permukaan material/benda, dan hal ini dapat menghambat terbentuknya muatan listrik. 

Hujan badai

Ketika terjadi gejolak yang ekstrim antara tetesan air, seperti pada awan mendung, listrik statis bisa tercipta pada tetesan air. 

PENGARUH DARI LISTRIK STATIS 
 
Listrik statis dapat mengakibatkan gaya tarik menarik atau tolak-menolak pada dua material. Selain itu dapat juga menimbulkan percikan. 

Tarik Menarik

Gosokkan balon pada kain berbahan wol. Dalam keadaan ini, balon akan mengumpulkan muatan negatif pada permukaannya dan kain wol akan mengumpulkan muatan positif. Kemudian tempelkan balon pada dinding yang tidak memiliki muatan apapun, balon akan menempel pada kain wol walaupun muatannya akan jatuh pada material semula dalam waktu yang singkat. 

Tolak Menolak

Menyisir rambut yang kering akan susah untuk rapi dibandingkan pada rambut yang basah, hal ini dikarenakan ketika kita menyisir rambut yang kering, sisir berbahan plastik akan mengumpulkan muatan negatif dari rambut, menyebabkan rambut menjadi kelebihan muatan positif. Dengan demikian rambut akan saling tolak menolak antar helai rambut yang lain dan tidak bisa menempel satu sama lain. 

Percikan 

Jika ada muatan positif (+) yang cukup pada satu material dan muatan negatif (-) pada permukaan material yang lain, maka daya tarik menarik antar muatan akan terjadi dan menimbulkan lompatan-lompatan elektron di celah udara antar material tersebut. 

Elektron-elektron yang lompat melalui celah ini dapat memanaskan udara. Semakin banyak elektron yang lompat melalui celah ini, maka udara akan semakin panas, bahkan dapat menyala, hal ini terjadi dengan sangat cepat dan disebut dengan istilah "percikan". 

Sama halnya dengan proses terjadinya petir, hanya saja petir memiliki kapasitas muatan listrik yang jauh lebih besar.

Read more »

Rangkaian Seri dan Paralel

Rangkaian yang hanya terdiri dari satu sumber dan satu beban sangatlah sederhana untuk dianalisa, tapi rangkaian seperti itu tidak selalu ditemukan dalam aplikasi praktek. Biasanya, kita menemukan rangkaian yang terdiri lebih dari dua komponen dan mereka sama-sama terhubung.

Jenis hubungan dalam rangkaian listrik ada dua yaitu seri dan paralel.

 

Disini kita memiliki tiga resistor (R1, R2, R3), yang terhubung dalam  satu jalur dari salahsatu terminal baterai ke terminal yang lain. Rangkaian seri hanya memiliki satu jalur untuk aliran elektronnya. Dalam rangkaian ini elektron mengalir berlawanan arah jarum jam, dari titik 4 ke titik 3 kemudian ke titik 2 selanjutnya ke titik 1 dan kembali ke titik 4.

Sekarang mari kita lihat rangkaian listrik yang dihubungkan secara paralel seperti gambar di bawah ini.
 

Dalam rangkaian di atas, kita juga memiliki tiga resistor, tapi kali ini resistor-resistor tersebut membentuk aliran elektron lebih dari satu jalur. Yaitu, ada aliran dari titik 8 ke 7 ke 2 ke 1 dan kembali lagi ke 8. Ada juga aliran yang dimulai dari 8 ke 7 ke 6 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali lagi ke 8. kemudian ada juga aliran yang dimulai dari 8 ke 7 ke 6 ke 5 ke 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali ke 8. Setiap jalur individu (R1, R2, R3) disebut titik percabangan.

Hubungan paralel dapat didefinisikan bahwa komponen-komponen terhubung antara set yang sama. Dapat kita lihat pada rangkaian di atas bahwa titik 1, 2, 3 dan 4 semuanya ke satu sumber listrik (V+). Begitu juga titik 8, 7, 6 dan 5 (terhubung ke V-). Sehingga semua resistor dan juga baterai terhubung di antara dua set point.
  
Rangkaian listrik tidak hanya sampai di situ saja, ada juga rangkaian yang di dalamnya memiliki hubungan seri dan paralel. 

Rangkaian di atas memiliki dua loop aliran. Salahsatu loop dimulai dari titik 6 ke 5 ke 2 ke 1 dan kembali ke 6. Kemudian loop yang lain dimulai dari 6 ke 5 ke 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali ke 6. Perhatikan bahwa arus akan melewati R1 ketika mengalir dari titik 2 ke titik 1. Dalam konfigurasi ini, kita katakan bahwa R2 dan R3 terhubung paralel, sedangkan R1 terhubung secara seri dengan kombinasi paralel dari R2 dan R3.  

Artikel ini merupakan gambaran umum mengenai apa itu rangkaian seri dan paralel. Semoga bermanfaat dan kita usahakan suatu saat bisa mempelajari dan membahasnya lebih kompleks lagi.

Read more »

Dioda

Dioda adalah komponen yang mengijinkan arus mengalir melaluinya secara searah (penyearah arus). Dioda yang sering digunakan adalah dioda semikonduktor. Simbol dioda ditunjukkan pada gambar di bawah. 

Ketika dipasang di rangkaian lampu baterai sederhana, dioda akan dapat memungkinkan atau mencegah arus mengalir ke lampu tergantung pada polaritas tegangan yang diterapkan.
 

Ketika polaritas baterai searah dengan elektron yang mengalir melewati dioda, maka dioda dikatakan terpasang bias maju (forward bias). Sebaliknya, ketika polaritas baterai dibalik, maka dioda akan menghentikan arus, dalam keadaan ini dioda dikatakan terpasang secara bias mundur (reverse bias). Dioda dapat diibaratkan seperti saklar, dimana dioda akan dalam keadaan "close" ketika dipasang secara bias maju dan akan dalam keadaan "open" jika dipasang secara bias mundur.

Anehnya, arah mata panah pada simbol dioda berlawanan dengan arah aliran elektron. Hal ini dikarenakan simbol dioda diciptakan oleh insinyur yang sebagian besar menggunakan catatan aliran konvensional dalam skemanya, menunjukkan arus sebagai aliran muatan listrik yang mengalir dari sumber positif ke sumber negatif. Ketetapan ini berlaku untuk semua komponen semikonduktor yang memiliki simbol dengan tanda anak panah. Arah mata panah tersebut menunjukkan arah aliran arus, dan berlawanan dengan arah aliran elektron.

Perilaku dioda dianalogikan seperti perangkat hidrolik yang dikenal dengan check valve (katup). Sebuah katup memungkinkan fluida mengalir secara searah saja seperti gambar di bawah ini.
 

Pada dasarnya, katup adalah perangkat yang bekerja menggunakan tekanan. Katup akan dalam keadaan terbuka dan memungkinkan fluida mengalir jika solenoidnya mendapatkan tegangan pada polaritas yang benar. Namun, jika polaritasnya terbalik, maka katup tidak akan membuka dan fluida tidak akan mengalir.

Sama halnya dengan check valve, dioda merupakan komponen yang bekerja dengan tegangan. Perbedaan yang mendasar antara forward bias dan reverse bias adalah polaritas drop tegangannya. Mari kita perhatikan rangkaian sederhana di bawah ini.

Dioda yang diberi bias maju menghantarkan arus dan drop tegangan yang melewatinya sangat kecil dan membiarkan tegangan dari baterai mengalir ke lampu. Tapi, jika polaritas baterai dibalik, dioda menjadi dibiaskan mundur, drop tegangannya akan besar dan tidak akan mengalirkan arus ke lampu.

Read more »

Apa Itu Dielektrik?

Suatu insulator yang dipakai di antara lempengan kapasitor disebut dielektrik. Bahan-bahan dielektrik umumnya terbuat dari udara, mika, keramik, kertas, polyester, polycarbonate, polypropylene. Namun, lapisan dielektrik padat menghasilkan kapasitansi jauh lebih banyak daripada dielektrik udara. Rasio kapasitansi yang meningkat ini disebut dengan "dielektrik konstan".

Read more »

Apa Itu Konduktor Listrik?

Konduktor atau penghantar listrik umumnya terbuat dari material logam yang dapat menghantarkan arus listrik. Penghantar yang paling bagus adalah perak, diikuti tembaga kemudian aluminium. Tembaga kebanyakan dipakai pada semua peralatan elektronika karena tahanan jenisnya rendah, relatif murah, tahan korosi, dapat dilebur dan penanganannya mudah. Penghantar dengan bahan aluminium sering dipakai untuk perkabelan yang berdaya besar, tapi koneksi aluminium membutuhkan perhatian khusus untuk mencegah korosi.

Penghantar-penghantar kecil seperti kabel magnet memiliki rentang arus hanya beberapa miliampere, sedangkan jaringan bus bar memiliki rentang mencapai ribuan ampere. Rentang arus umumnya dibatasi kepada kenaikan suhu karena konduuktor menjadi hangat pada saat mencapai arus maksimal. Konduktor memiliki sebuah ampacity atau rentang arus. 

Ada juga kabel dengan jenis serabut, hal ini menjadikan kabel lebih fleksibel. Umumnya dipakai pada peralatan elektronika.

 

Dalam pemasangan instalasi listrik ada beberapa jenis kabel yang sering digunakan yaitu kabel NGA, NYA, NYM, NAYA, NYY, NYFGbY dan NYRGbY. Untuk kabel instalasi yang dipasang ditempat yang aman dan dalam dinding atau inbow adalah kabel NGA, NYA, NAYA, sedangkan kabel yang ditanam dalm tanah adalah kabel jenis NYY, NYFGbY DAN NYRGbY.

Read more »

Apa Itu Insulator?

Insulator adalah material yang tidak menghantarkan arus listrik. Bahan-bahan insulasi mencakup kertas, plastik, karet, kaca dan udara. Ruang hampa juga termasuk insulator, tapi itu bukan berupa material. Banyak penghantar listrik yang dilapisi insulator. Ada juga kabel magnet yang dilapisi dengan lapisan insulasi yang sangat tipis sehingga membentuk lilitan dan umumnya digunakan dalam gulungan trafo, motor dan sebagainya. Insulator umumnya memiliki rentang tegangan ratusan volt, tapi beberapa digunakan dalam distribusi daya yang rentang tegangannya ratusan ribu volt. Insulator sendiri berfungsi untuk mencegah penghantar listrik melakukan kontak dengan penghantar yang lain. 

Read more »

7 Segment Display Driver

Display Seven Segment

Display seven segment adalah sebuah perangkat yang dapat menampilkan angka desimal dan umumnya digunakan dalam jam digital, alat ukur digital, panel-panel dengan indikator digital dan berbagai aplikasi yang menampilkan data berupa angka. Display 7 segment sebenarnya sudah lama ditemukan dan sudah diterapkan sejak awal abad 19. display 7 segment memiliki 7 segment yang dapat dikontrol secara individu (ON/OFF) untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka 0 - 9 dapat ditampilkan menggunakan berbagai kombinasi segment dan selain itu huruf heksadesimal A - F juga dapat ditampilkan menggunakan display 7 segmen. Tujuk elemen pada 7 segment disusun dalam bentuk persegi berbentuk "8" yang sedikit miring ke kanan, kemiringan ini dibuat untuk memudahkan pembacaan. Beberapa 7 segmen memiliki tambahan elemen titik yang dapat digunakan sebagai indikator poin desimal. Setiap segmen dapat dibuat dari lampu pijar, neon, LCD atau LED. Pada artikel ini difokuskan pada display 7 segmen yang didasari LED. 

Dalam sebuah display 7 segment berbasis LED, semua segmen dan poin titik (dot) didasarkan pada LED. Ketika power diberikan ke segmen tertentu, maka segemen tersebuat akan menyala dan angka yang diinginkan dapat ditampilkan dengan cara memberi tegangan kombinasi yang sesuai dengan LEDnya.

Display 7 segmen berbasis LED terdiri dari dua tipe, common katoda dan common anoda. Dalam LED common katoda, kaki katoda dari semua LED terhubung menjadi satu sebagai pin common katoda dan terminal anoda-nya terpisah sebagai pin input. Dalam skema ini, common katoda selalu terhubung ke ground dan anoda sebagai input sinyal kontrol (active high). Sedangkan pada tipe 7 segment common anoda, terminal anoda LED tergabung menjadi satu sebagai pin common anoda dan terminal katoda terpisah sebagai input. Konfigurasi common anoda selalu dihubungkan ke tegangan positif, sedangkan terminal katoda-nya sebagai input dihubungkan ke sinyal kontrol (active low).

Basic 7 Segment Display System

Sistem kerja 7 segment display driver dalam menampilkan sebuah input ke dalam bentuk numerik dapat dilihat pada gambar berikut. 

Blok dekoder mengubah sinyal input yang masuk menjadi 8 kode baris yang terhubung ke segmen ('a' sampai 'g') dan desimal point DP untuk mengendalikan segment dalam menampilkan angka yang diinginkan. Sebagai contoh, jika jalur yang terhubung ke 'f' dan 'e' diaktifkan, maka segmen 'f' dan 'e' akan menyala membentuk angka "1". Jika inputnya berupa sinyal analog maka harus dikonversikan dahulu ke dalam bentuk digital menggunakan ADC sebelum masuk ke dekoder. Jika inputnya sudah berupa digital, maka tidak memerlukan ADC, dekoder akan mngubah kode input tertentu menjadi delapan kode baris yang cocok dengan 7 segment display driver. Blok driver berperan memberikan arus yang dibutuhkan dalam mengaktifkan display. Jika dekoder memiliki power yang mencukupi untuk mengaktifkan display, maka blok driver tidak dibutuhkan.

Driver/dekoder 7 segment

Driver/dekoder 7 segment adalah rangkaian digital yang dapat menterjemahkan sinyal digital ke dalam bentuk 7 segment dan secara simultan mengendalikan LED 7 segment menggunakan informasi yang telah diterjemahkan tersebut. Apa yang ditampilkan pada display 7 segment adalah kesetaraan data input dalam bentuk angka. Sebagai contoh, driver/dekoder BCD untuk 7 segment dapat mengubah BCD 4 bit ke bentuk 8 bit dan dapat mengendalikan display menggunakan informasi ini. Contohnya, jika kode input BCD 0001, maka output display akan menjadi "1". Jika 0010, maka output display menjadi "2" dan seterusnya. Rangkaian di bawah ini merupakan driver/decoder BCD untuk 7 segment menggunakan IC 7446. 

 

Source: Use-Man Projects

Read more »

Macam-macam Alat Ukur Elektronika

Alat ukur elektronika adalah merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran listrik seperti hambatan listrik (R), kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), daya listrik (P), dan lainnya.Ada beberapa macam alat ukur elektronikayang biasa digunakan hobbyst dan praktisi elektronika. Alat ukur ini sangat berguna sekali dalam mempercepat dan memperlancar kerja sewaktu bereksperimen atau memperbaiki rangkaian-rangkaian elektronika. Berikut ini kami sajikan macam-macam alat ukur dalam dunia elektronika:

Amperemeter

Pada penghantar padat muatan listrik berpindah melalui elektron, sedang pada penghantar cair atau gas muatan listrik itu berpindah melalui ion. Ampere adalah satuan arus listrik. Arus listrik adalah gerakan perpindahan aliran muatan listrik. Istilah Ampere menyatakan banyaknya muatan listrik yang berpindah atau mengalir setiap detik (Coulomb/det).

Amperemeter adalah alat pengukur kuat arus yang mengalir. Oleh karena itu amperemeter dipasang seri terhadap beban yang memakai arus. Cara lain adalah memasang Amperemeter paralel terhadap trafo arus. Jadi arus primer yang besar adalah arus beban, arus sekunder yang kecil adalah arus pengukuran (arus yang mengalir ke Ampere-meter). Dengan demikian Amperemeter yang kecil pun dapat mengukur arus yang besar.

Voltmeter

Volt adalah satuan tekanan listrik. Istilah Volt adalah menyatakan besarnya energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik sebesar 1Joule/Coulomb. Alat untuk mengukur besarnya tekanan listrik ialah Voltmeter. Alat ini digunakan untuk mengukur e.m.f (kekuatan elektromotif) yang dihasilkan oleh sumber listrik atau perbedaan potensial antara dua titik dalam sebuah sirkit. Tegangan selalu berada antara dua titik yang diukur antara perbedaan tegangan antara sebuah titik dengan titik lainnya. Oleh karena itu, voltmeter dihubungkan memotong aliran tegangan yang hendak diukur.

 

Ohmmeter

Ohmmeter digunakan untu mengukur tahanan suatu sirkit atau komponen. Sebelum melakukan pengukuran, lepaskan dahulu hubungan sirkit dari sumber tegangan untuk mencegah rusaknya ohmmeter, dan lepaskan hubungan komponen yang akan diukur dari bagian sirkit yang lain untuk menghindari kekeliruan dalam penunjukan yang mungkin terjadi karena jalur-jalur tahanan yang paralel.

Ohmmeter yang sederhana memerlukan sumber listrik kering untuk mengalirkan arus melalui suatu miliampermeter / mikroampermeter. Secara proporsional arus itu berbanding terbalik dengan tahanan yang akan diukur. Suatu tahanan variabel akan menyebabkan perubahan pada tegangan baterai dan penyesuaian indikasi tahanan nol ketika kedua batang pengetes dipertemukan. Sebuah resistor tetap yang dihubungkan secara seri membatasi arus sampai ukuran maksimum yang telah ditentukan, untuk menjaga agar resistor variabel turun sampai nol.

Frekuensimeter

Frekuensi listrik adalah menyatakan berapa kali terjadi perubahan polariteit dari sumber arus bolak-balik. Herzt adalah satuan frekuensi listrik. Istilah Herzt adalah menyatakan besarnya perubahan polarisasi setiap detik. Frekuensi-meter adalah Alat untuk mengukur besarnya frekuensi listrik. Alat ini hanya satu buah untuk satu generator dan dipasang pada papan pembagi utama (Main Switch Board).

 

Wattmeter

Daya adalah menyatakan berapa cepat suatu usaha dilakukan dan dapat berupa kerja mekanik atau energi listrik atau energi kalor. Watt adalah satuan daya. Istilah Watt adalah menyatakan besarnya energi yg dikeluarkan setiap detik. Besarnya daya listrik (Watt) dapat diperoleh dari hasil kali antara Ampere dan Volt. Alat untuk mengukur besarnya daya listrik ialah Watt-meter, tapi lebih sering digunakan yang lebih besar yaitu kW-meter (kilo Watt meter).

Demikianlah ulasan yang telah kami ketengahkan mengenai Macam-macam Alat Ukur Elektronika.  Semoga kehadiran artikel ini bisa menambah wawasan pengetahuan Anda.

Read more »