WELCOME TO MY BLOG

Monday 10 September 2012

KK1 Elektronika analog dan digital



 Hukum Ohm


Pada rangkaian listrik terjadi kuat arus listrik. Kuat arus listrik adalah hasil pembagian tegangan oleh hambatan.
Pada hukum ohm berlaku:
a. Bunyinya:
“ Kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung – ujung penghantar itu bila suhunya tetap.”
b. Semakin besar tegangan semakin kecil pula kuat arusnya
c. Semakin kecil tegangan semakin kecil pula kuat arusnya
d. Semakin besar penghantarnya semakin kecil kuat arusnya
e. Semakin kecil penghantar semakin besar kuat arusnya
f. Penghantar pada rangkaian listrik disebut hambatan
g. Rumus hukum ohm: I = 𝑉𝑅
Hambatan diturunkan dari konsep kuat arus menurut hukum ohm, sehingga hambatan adalah tegangan atau beda potensial (V) dibagi kuat arus (I).
Maka rumusnya: R = 𝑉𝐼
Artinya hambatan sebagai hasil bagi.
Dimana: 

I = kuat arus listrik (A)

V = beda potensial (volt)
R = hambatan (ohm/𝛺)
Pengertian Tegangan, Arus dan Tenaga pada aliran listrik

1. Arus
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya.

I = Q/T
Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.
Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A).

2. Hambatan

Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:

R = V/I
atau
di mana V adalah tegangan dan I adalah arus.
Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).
3. Tegangan
Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.

V= I .R
Satuan SI untuk Tegangan adalah volt (V).


Resistor

 Resistor adalah suatu komponen elektronika yang dapat membatasi aliran arus listrik. Hampir semua proyek elektronika menggunakan komponen yang satu ini. Resistor atau tahanan mungkin lebih banyak digunakan dari pada komponen-komponen lain. Resistor bekerja berdasarkan sifat resistansi suatu bahan yang dapat menghantarkan listrik. Alangkah baiknya bila kita sedikit mengetahui asalmula resistansi itu. Hal ini akan sangat bermanfaat kelak dalam menganalisa bila terjadi kerusakan pada komponen ini.



Resistansi suatu penghantar listrik adalah sifat yang membatasi aliran arus. Semua metal dan beberapa mineral bukan metal dapat menghantarkan listrik, pada tingkatan tertentu bahan-bahan ini dapat mengendalikan aliran arus sesuai dengan sifat resistivitas yang dimilikinya. Setiap unsur yang dapat menghantarkan listrik mempunyai sifat dasar yang ditentukan oleh struktur atomik pembentuknya. Sifat inilah yang menentukan resistifitas, yakni kemampuan untuk melawan laju aliran arus. Sifat lainya adalah bila suatu bahan dikenai panas diatas 0 derajat, resistansinya akan berubah, pada khususnya hal ini dapat diamati dalam elektronika yaitu bila terjadi suatu kesalahan yang menyangkut kelebihan panas dalam suatu komponen. Dalam beberapa hal sifat resistif ini dapat dikembalikan seperti sediakala, namun bila panas yang berlebihan tersebut diterimanya terus menerus hal ini akan mengakibatkan rusaknya komponen secara permanen.


Sebagian besar komponen dirancang dan dibuat berdasarkan sifat resistivitas pada bahan dikombinasikan dengan sifat-sifat lainnya. Sebagai contoh tembaga telah dikenal baik sebagai penghantar yang memiliki sifat resistansi terendah maka itu tembaga dipilih sebagai bahan dasar pembuatan kawat. Sebalikanya karbon memiliki resistivitas yang tinggi, maka itu banyak dipakai untuk bahan dasar resistor. Untuk sekarang ini resistor karbon sudah mulai ditinggalkan karena tuntutan yang tinggi akan stabilitas dan toleransi arus, unjuk kerjanya pun kalah optimum.

Akan tetapi resistor jenis ini masih banyak kita temui pada papan rangakian(PCB) yang sudah lama. Untuk tipe kemasan yang ada dipasaran kebanyakan dibuat dalam tiga ukuran dan memiliki daya kerja 1/4w, 1/2w, dan 1w meskipun yang lebih besar juga ada tapi jarang dipakai. Karena tuntutan permintaan pasar juga, seperti pada peralatan militer maka resistor pun dibuat dalam kemasan yang lebih kecil agar muat dipasang ditempat–tempat yang sempit, misal 1/8w,1/16w, 1/32w

Yang juga menjadi kelemahan resistor yaitu masalah noise(derau), noise ini akan bertambah sebanding dengan umur resistor yang mempunyai kecenderungan mengakibatkan penyimpangan toleransi harga yang masih diperbolehkan untuk beberapa rangkaian. Akan tetapi alangkah beruntungnya kita, berkat kemajuan teknologi mineral sekarang ini tingkat noise resistor dapat ditekan dan toleransi pun dapat ditingkatkan mendekati harga sebenarnya. Dengan kemajuan teknologi juga dapat dikembangkan resistor yang lebih kecil diantaranya menggunakan teknik pengotoran(doping) seperti halnya pada pembuatan komponen semikonduktor.

Jenis Jenis Resistor


Resistor (R), adalah yang paling umum digunakan dari semua komponen elektronik. Ada berbagai jenis resistor yang tersedia dengan fungsi utama mereka adalah untuk membatasi arus yang melalui rangkaian listrik/elktronik, atau untuk menurunkan tegangan serta membagi tegangan. Resistor adalah "Komponen Pasif", yang tidak berisi sumber kekuatan/penguatan tetapi hanya melemahkan atau mengurangi sinyal tegangan melewati mereka. Ketika digunakan di sirkuit DC Drop Voltage yang dihasilkan diukur di terminal kaki keduanya.

Resistor menghasilkan jatuh tegangan bila arus listrik mengalir melaluinya sesuai dengan Hukum Ohm, dengan nilai yang berbeda pada setiap resistor menghasilkan nilai yang berbeda pula dari arus atau tegangan. Ini sangat berguna dalam sirkuit elektronik dengan mengendalikan atau mengurangi baik arus maupun tegangan yang dihasilkan setelah mengalir melaluinya.

Ada berbagai Jenis Resistor dan diproduksi dalam berbagai bentuk karena karakteristik tertentu dan ketepatan sesuai dengan bidang aplikasi tertentu, seperti High Stabilitas, High Voltage, High Current dll, atau tujuan umum digunakan sebagai resistor dimana karakteristik mereka kurang menjadi masalah. Beberapa karakteristik umum yang terkait dengan resistor yang rendah ; Koefisien Suhu , Koefisien Tegangan, Noise, Frequency Response, Power serta Rating Suhu, Ukuran Fisik dan Keandalan.

Pada semua Rangkaian Listrik dan elektronik Resistor digambarkan dengan garis yang “zig-zag” dengan nilai yang dicantumkannya dalam satuan Ohms, Ω.



1.Carbon Composition Resistor – Terbuat dari serbuk karbon untuk daya rendah /watts kecil.

Resistor karbon merupakan Komposit Resistor yang paling umum untuk dipergunakan dalam penggunaan dalam segala rangkaian elektronik biasa dan dianggap resistor yang paling murah.. Elemen resistif nya dibuat dari campuran serbuk karbon atau grafit karbon (seperti isi pensil) dengan keramik (tanah liat) . Rasio karbon untuk keramik menentukan keseluruhan nilai resistif campuran dan semakin tinggi rasio ini semakin rendah nilai resistensinya.Campuran tersebut kemudian dibentuk menjadi bentuk silindris dan kawat logam/konduktor yang melekat pada masing-masing ujung untuk memberikan sambungan listrik sebelum dilapisi dengan bahan isolasi luar dan tanda-tanda kode warna.


Resistor Komposit Karbon mempunyai daya rendah sampai medium dengan induktansi yang rendah yang membuat nya ideal untuk aplikasi frekuensi tinggi namun mempunyai kelemahan pada tingkat kebisingan (noise tinggi) dan kurang stabil dalam kondisi yang panas.Identifikasi Resistor komposit karbon diawali dengan "CR" (misalnya CR10kΩ) dan tersedia dalam Lintasan E6 (± 20% toleransi), Lintasan E12 (± 10% toleransi) dan Lintasan E24 (± 5% & ± 2% toleransi) pada umumnya resistor jenis ini mempunyai daya dari 0,125 atau 1 / 4 Watt sampai 2 Watt.


2.Film or Cermet Resistor – Terbuat dari conductive metal oxide paste, untuk daya yang sangat rendah

"Film Resistor" terdiri dari Metal Film, Karbon Film dan Metal Oxide Film, yang biasanya dibuat dengan mendepositokan melapiskan logam murni , seperti nikel, atau film oksida, seperti timah-oksida, ke keramik isolator batang atau substrat. Nilai resistif resistor ditrntukan dengan ketebalan film kemudian diberi alur secara helical dengan menggunakan sinar laser. Hal ini menimbulkan efek meningkatkan konduktif atau resistansinya karena lapisan yang dipotong secara helical tersebut sama hasilnya dengan melilitkan kawat dalam bentuk kumparan. Metode pembuatan ini memungkinkan untuk resistor jenis ini mempunyai keakuratan yang lebih tinggi dibanding Resistor Karbon

Metal Film Resistor memiliki stabilitas suhu jauh lebih baik daripada resistor karbon pada ukuran yang setara, tingkat noise/kebisingan rendah dan umumnya lebih baik untuk frekuensi tinggi atau aplikasi frekuensi radio. Metal Oxide Resistor yang lebih baik kemampuan pada gelombang tinggi dengan temperatur kemampuan jauh lebih tinggi daripada setara resistor film logam. Film jenis lain resistor umumnya dikenal sebagai Thick Film Resistor dibuat dengan melapiskan konduktif yang lebih tebal pasta dari ceramic and metal, yang disebut keramik logam , ke substrat keramik alumina. Resistor seperti ini digunakan pada pembuatan rangkaian elektronik yang kecil seperti dalam pembuatan PCB untuk Calculator, Hand Phone dan Perangkat peripheral komputer la. Mempunyai stabilitas suhu, kebisingan yang rendah, dan tegangan yang baik. Metal Film Resistor diawali dengan notasi "MFR" (misalnya MFR100kΩ) dan CF untuk Karbon Film jenis. Resistor film logam tersedia di Lintasan E24 (± 5% & ± 2% toleransi), E96 (± 1% toleransi) dan E192 (± 0,5%, ± 0,25% & ± 0.1% toleransi) dengan daya dari 0,05 (1 / 20) Watt sampai dengan 1 / 2 Watt. Secara umum Film resistor adalah komponen presisi daya rendah.


3.Wire-Wound Resistors. – Berbodi metalik sebagai peredam panas, mempunyai nilai watts yang sangat tinggi


Tipe lain dari resistor, disebut Wirewound Resistor, dibuat oleh lilitan tipis kawat logam paduan (Nichrome) atau kawat jenis ke keramik isolator dalam bentuk spiral heliks yang mirip dengan Film Resistor. Resistor jenis ini umumnya hanya tersedia Ohm sangat rendah dengan presisi tinggi (dari 0,01 hingga 100kΩ). Resistor ini banyak digunakan dalam alat alat ukur pada rangkaian jembatan Whetstone. Resisto ini juga mampu menangani arus listrik yang jauh lebih tinggi daripada resistor lain dengan Ohmyang sama nilai dengan rating daya lebih dari 300 Watt. Resistor jenis ini disebut "Chassis Mounted Resistor". Mereka dirancang untuk secara fisik heatsink atau dipasang pada pelat logam untuk lebih menghilangkan panas yang dihasilkan sehingga meningkatkan kemampuan mengalirkan arus lebih besar lagi.

Wirewound resistor type ini dimulai dengan notasi "WH" atau "W" (contoh; WH10Ω) dan tersedia dalam kemasan Aluminium Cladded (WH) dengan ketelitian (±1%, ±2%, ±5% & ±10% tolerance) atau the W Vitreous Enamelled package (±1%, ±2% & ±5% tolerance) dengan daya 1W hingga 300W atau lebih


4.Semiconductor Resistors – Untuk Resistor yang bekerja pada tingat frekuensi dan presisi yang tinggi.

Kapasitor

 

Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik, dan secara sederhana terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau disebut juga kondensator adalah alat (komponen) listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Pada prinsipnya sebuah kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut bahan (zat) dielektrik

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa kapasitor menggunakan bahan dielektrik berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Beberapa jenis kapasitor menurut bahan dielektiknya antara lain

Kegunaan Kapasitor

Kegunaan kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah:

  1. mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba-tiba    arus listrik diputuskan dan dinyalakan

  2. menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik

  3. memilih panjang gelombang pada radio penerima

  4. sebagai filter dalam catu daya (power supply)

Bentuk kapasitor

  1. kapasitor kertas (besar kapasitas 0,1 F)

  2. kapasitor elektrolit (besar kapasitas 105 pF)

  3. kapasitor variabel (besar kapasitas bisa di ubah-ubah dengan nilai kapasitas maksimum 500 pF)

     

    Menghitung nilai resistor

     

    Menghitung Nilai Resistor – Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Sekitar 90% komponen dalam suatu rangkaian atau perangkat elektronik adalah resistor. Untuk itu, cara menghitung nilai resistor merupakan suatu hal yang penting bagi seorang teknisi atau seseorang yang menekuni bidang elektronika.

    Umumnya resistor terbuat dari bahan karbon yang bersifat resistif. Resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir sesuai dengan hukum Ohm. Satuan resistansi dari sebuah resistor dsebut ohm dan dilambangkan dengan Ω (omega)

    Bentuk resistor yang umum berupa tabung dengan dua kaki tembaga di masing-masing ujungnya. Pada badan tabung terdapat gelang-gelang warna warni yang merupakan kode untuk mengetahui nilai resistansi sebuah resistor tanpa menggunakan bantuan alat.

    Jenis-jenis resistor

    Kode-kode warna tersebut merupakan standar manufaktur yang diterbitkan oleh Electronic Industries Association (EIA). Tabel di bawah ini merupakan table warna resistor dilengkapi dengan cara pembacaan nilai gelang warna.

    Menghitung Nilai resistor

    Nilai resistansi pertama di baca dari gelang warna yang paling depan ke arah gelang toleransi yang berada di paling belakang atau ujung tabung resistor. Warna gelang toleransi adalah coklat, merah, emas dan perak. Setelah mengetahui mana gelang yang pertama maka kita tinggal menghitung nilai resistor. Jumlah gelang warna yang melingkar biasanya sesuai dengan toleransinya. Resistor dengan toleransi 5%, 10% dan 20% memiliki tiga gelang warna tidak termasuk gelang toleransi, namun untuk nilai toleansi !% atau 2% memiliki empat gelang tidak termasuk gleng toleransi.

    Gelang warna pertama menunjukan satuan dan gelang warna terakhir menunjukan factor pengali. Misalnya resistor dengan warna coklat, hijau, kuning dan emas, maka cara bacanya sesuai dengan table,

    Coklat = 1

    Hijau = 5

    Kuning = X 10.000 (factor pengali)

    Berarti nilai resistansinya adalah 15 X 10.000 = 150.00 Ohm atau 150 Kilo Ohm ± 5%

    Hal lain yang perlu diperhatikan selain nilai resistansinya yaitu besar dayanya (watt). Karena resistor dialiri listrik akan menimbulkan panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran resistor, semakin besar pula panas yang dihasilkan.