Nuke Ravenia: KK1

Hukum Ohm

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya.^[1]^[2] Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya.^[1] Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.^[1]
Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:^[3]^[4]

$V = I R\$

Dimana :

$I$ adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere.
$V$ adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt.
$R$ adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.

Hukum ini dicetuskan oleh George Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827. ^[5]
^Tegangan

Voltase dapat diukur dengan menggunakan alat multimeter

Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional didalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.

Arus Listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. ^[1] Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere.^[1] Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere ( $\mu A$ ) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir.^[2]^[3] Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm.^[1]
Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional.^[4] Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A).^[4] Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10^-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.^[4]

^{Tenaga Pada Aliran Listrik}

Jalur transmisi di Lund, Swedia.

Tenaga listrik, atau listrik, melibatkan produksi dan pengantaran tenaga listrik dalam jumlah yang cukup untuk menjalankan peralatan rumah tangga, peralatan perkantoran, mesin industri, dan menyediakan tenaga untuk lampu umum, alat pemanasan, memasak, dan lain-lain.

Resistor

Resistor adalah salah satu komponen elektronika yang paling banyak digunakan dalam rangkaian, fungsi resistor adalah sebagai tahanan atau penghambat tegangan, yang pada penerapannya dapat digunakan dalam berbagai keperluan.

Macam-Macam 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 suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

Kapasitor dalam rangkaian elektronik

Kapasitansi

Satuan dari kapasitansi kondensator adalah Farad (F). Namun Farad adalah satuan yang terlalu besar, sehingga digunakan:

Pikofarad ( $pF$ ) = $1\times10^{-12}\,F$
Nanofarad ( $nF$ ) = $1\times10^{-9}\,F$
Microfarad ( $\mu\,F$ ) = $1\times10^{-6}\,F$

Kapasitansi dari kondensator dapat ditentukan dengan rumus:
$C=\epsilon_0\epsilon_r\frac{A}{d}$
$C$ : Kapasitansi
$\epsilon_0$ : permitivitas hampa
$\epsilon_r$ : permitivitas relatif
$A$ : luas pelat
$d$ :jarak antar pelat/tebal dielektrik
Adapun cara memperbesar kapasitansi kapasitor atau kondensator dengan jalan:

Menyusunnya berlapis-lapis.
Memperluas permukaan variabel.
Memakai bahan dengan daya tembus besar.

Permitivitas Relatif Dielektrik
Dielektrik	Permitivitas
Keramik rugi rendah	7
Keramik k tinggi	50.000
Mika perak	6
Kertas	4
Film plastik	2,8
Polikarbonat	2,4
Polistiren	3,3
Poliester	2,3
Polipropilen	8
Elektrolit aluminium	25
Elektrolit tantalum	35

Wujud dan Macam kondensator

Karakteristik kondensator
Tipe	Jangkauan	Toleransi (%)	Tegangan AC lazim (V)	Tegangan DC lazim (V)	Koefisien suhu (ppm/C)	Frekuensi pancung $f_R$ (MHz)	Sudut rugi ( $\tan\;\delta$ )	Resistansi bocoran ( $\Omega$ )	Stabilitas
Kertas	10 nF - 10 uF	± 10%	500 V	600 V	300 ppm/C	0,1 MHz	0,01	10⁹ $\Omega$	lumayan
Mika perak	5 pF - 10 nF	± 0,5%	-	400 V	100 ppm/C	10 MHz	0,0005	10¹¹ $\Omega$	Baik sekali
Keramik	5 pF - 1 uF	± 10%	250 V	400 V	30 ppm/C	10 MHz	0,01	10⁸ $\Omega$	Baik
Polystyrene	50 pF - 500 nF	± 1%	150 V	500 V	-150 ppm/C	10 MHz	0,0005	10¹² $\Omega$	Baik sekali
Polyester	100 pF - 2 uF	± 5%	400 V	400 V	400 ppm/C	1 MHz	0,001	10¹¹	Cukup
Polypropylene	1 nF - 100 uF	± 5%	600 V	900 V	170 ppm/C	1 MHz	0,0005	10¹⁰ $\Omega$	Cukup
Elektrolit aluminium	1 uF - 1 F	± 50%	Terpolarisasi	400 V	1500 ppm/C	0,05 MHz	0,05	10⁸ $\Omega$	Cukup
Elektrolit tantalum	1 uF - 2000 uF	± 10%	Terpolarisasi	60 V	500 ppm/C	0,1 MHz	0,005	10⁸ $\Omega$	Baik

Jenis kapasitor

Berdasarkan kegunaannya kondensator dibagi dalam:

Kapasitor tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)
Kapasitor elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)
Kapasitor variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)

Cara Menghitung Nilai Resistor

Untuk mengetahui nilai resistansi dari suatu resistor caranya adalah dengan membaca warna gelang dari resistor atau membaca suatu nilai yang tertera pada badan resistor.

Metoda ini memiliki 10 warna standard yang dapat dilihat pada gambar 7 paling kiri. Untuk resistor dengan 4 warna gelang, 2 pertama adalah nilainya yang ketiga adalah faktor 10ⁿ dan yang keempat adalah toleransinya. Misalnya gelang pertama adalah merah berarti nilainya = 2, gelang kedua ungu sehingga nilainya = 7, gelang ketiga oranye maka faktor 10ⁿ = 103 = 1000 dan gelang keempat adalah emas berarti toleransinya = 5%, maka nilai resistansinya adalah 27000Ω = 27KΩ 5%. Untuk perhitungan nilai resistor dengan jumlah gelang 5 dan 6 hampir sama dengan menghitung nilai resistor pada 4 gelang. Bedanya hanya pada faktor 10n, dimana untuk jumlah gelang 5 dan 6 terletak pada gelang nomor 4 dan 5. Untuk gelang ke 6 merupakan nilai koefisien suhu dari resistor. Suhu tersebut diukur dalam PPM/C Part Per Milion per degree Centigrade.

Semakin kecil bentuk resistor sangatlah sulit untuk mamasukkan semua gelang pada badan resistor Oleh karena itu dibuatlah sebuah cara agar nilai resistor tersebut dapat diketahui, cara ini disebut sebagai “Alpha-numeric Code Identification “. Pada metoda ini nilai dari resistor dituliskan. ke badan resistor dengan jumlah 3 angka seperti yang terlihat pada gambar disamping. Perhitungan untuk nilai resistansi sama dengan perhitungan dengan memakai gelang. Hanya saja faktor 10ⁿ terletak pada karakter tiga sedangkan yang keempat merupakan toleransinya. Contoh pada gambar adalah komponen resistor dengan kemasan SIL (Single In Line) Network tertulis nilai 473K. Karena bilangan ketiganya tertulis 3 maka faktor 10ⁿ = 103 = 1000. jadi nilai resistansinya adalah 47000 Ω. Karena karakter ke 4 merupakan huruf K maka toleransinya = ±10%. Macam macam huruf yang menyatakan toleransi adalah sebagai berikut : M = ±20%, K = ±10%, J = ±5%, G = ±2%, F = ±1%.

Nilai Standard Resistor

Electronics Industries Association (EIA), dan beberapa sumber yang lain telah menetapkan suatu nilai standard dari resistor yang biasanya diberi kode E. Ada 2 kode yang nilai resistansinya banyak dijumpai dipasaran yaitu : E12 dan E24. Batas daerah nilai untuk kode E12 ada 12 yaitu: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8 dan 8.2. Kode ini biasanya digunakan pada resistor dengan menggunakan material carbon film standar. Nilai maksimum yang ada hanya sampai 10 MΩ. Tabel untk nilanya dapat dilihat dibawah :

Untuk kode E24 mempunyai 24 nilai yaitu: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2 dan 9.1. Biasanya kode ini dipakai oleh resistor yang menggunakan material metal film dan mempunyai nilai maksimum sampai 1MΩ. Dibawah terdapat tabel nilai resistor yang menggunakan kode E24.

Nuke Ravenia

Senin, 10 September 2012

KK1

Kapasitansi

Wujud dan Macam kondensator

Jenis kapasitor

Cara Menghitung Nilai Resistor

1 komentar:

Mengenai Saya