Listrik merupakan salah satu bentuk tenaga yang tak dapat dilihat, walaupun pengaruhnya bisa berbentuk panas, magnit dan reaksi kimia. Pengaruh tersebut dipakai oleh alat-alat listrik kita sehari-hari untuk memberi kita sesuatu seperti cahaya, panas, gerak, batterei dan lain sebagainya.
Istilah
dasar listrik seperti Tegangan, Arus, dan Tahanan dipakai untuk menggambarkan
aspek-aspek listrik yang berbeda seperti kekuatan listrik (tekanan), gerak
listrik dan lawan dari gerak. Sebelum menjelaskan lebih jauh lagi istilah
dasar, perlu untuk mengenal struktur ‘Rangkaian Dasar’ dan melihat ‘Teori Atom
Listrik’.
Teori Atom Listrik
Para ahli berpikir bahwa listrik diproduksi oleh partikel yang sangat kecil sekali yang bermuatan listrik, disebut elektron dan proton. Partikel-partikel tersebut sangat kecil untuk dilihat, tetapi ada disetiap benda. Proton ditemukan di pusat kumpulan atom didalam inti. Elektron mengelilingi inti. inti juga berisi neutron yang tidak mempunyai muatan listrik.
Gambar 2. 1. Struktur Atom
Gabungan proton, elektron, dan neutron
membentuk atom dasar. Semua benda yang kita ketahui menggunakan bermacam-macam
atom dasar seperti bangunan yang tersusun untuk membentuk karakteristiknya
sendiri-sendiri.
Inti (Nucleus)
Nucleus terdiri
dari kumpulan atom yang sangat banyak. Proton dan neutron terkandung dalam
nucleus. Electron mengelilingi sekitar nucleus.
1. Proton
Atom sendiri dapat dibagi dalam partikel
yang disebut proton, elektron, dan
neutron. Sebuah proton diasumsikan sebagai sebuah pertikel kecil yang bermuatan listrik positif. Proton
merupakan bagian tengah, pusat, nucleus dari atom. Sejumlah proton didalam
sebuah atom berbeda dari unsur yang satu dengan unsur lainnya.
2. Elektron
Sebuah elektron
merupakan sebuah partikel kecil yang mempunyai muatan listrik negative. Elektron lebih berat daripada proton
tetapi pengaruh listriknya benar-benar seimbang atau sama rata daripada proton.
Elektron
memutari orbitnya disekitar nucleus dan mungkin dalam situasi tertentu bergerak
dari satu atom menuju atom lainnya.
3. Neutron
Neutron
adalah sebuah partikel didalam atom nucleus yang tidak mempunyai muatan listrik.
Pernah dikira susunannya menempel pada
sebuah proton, tetapi saat ini neutron dianggap sebagai partikel yang terpisah.
Neutron dan proton dipercaya sebagai dasar bangunan batu yang semuanya tersusun
dari inti atom.
Teori
Aliran Arus Elektron
Apabila
kekuatan listrik (Voltase) diterapkan pada sebuah konduktor, elektron dari
tiap-tiap atom menekan keluar dari orbitnya dan menjadi “elektron bebas” yang
mampu berpindah ke atom yang lain
Gambar
2.2. Perpindahan elektron dari atom ke atom lain
didalam
konduktor
Perpindahan elektron disebut “Aliran Elektron”.
Elektron
bergerak dari terminal negatif menuju terminal positif dalam sumber listrik
pada rangkaian listrik.
Istilah Listrik
Arus
Listrik / Perpindahan Arus
Gambar
2.3 Aliran Arus
Apabila anda menyambung sebuah
batterei dan lampu dengan menggunakan kabel tembaga seperti yang digambarkan
diatas, lampu tersebut akan menyala. Hal ini disebabkan karena perpindahan
(aliran) listrik dari terminal baterai, didalam kabel tembaga, lampu dan
kembali lagi menuju batterei melalui terminal tembaga.
Ampere
(amps)
Merupakan
satuan pengukuran dari aliran arus listrik; sama dengan kata amp, huruf “I”,
dan “A” juga dipakai untuk menunjukkan aliran arus.
Besaran
|
Simbol
|
Satuan pengukuran
|
Simbol
|
Arus
|
I
|
Ampere (amp)
|
A
|
Tegangan /
Kekuatan Listrik (tekanan)
Kekuatan Listrik (tekanan)
Gambar 2.4 Tegangan – Tekanan Listrik
Apabila sebuah lampu dihubungkan
dengan batterei dan kabel, arus akan mengalir dari batterei menuju lampu dan
lampu tersebut akan menyala.
Hal ini terjadi karena adanya
kelebihan muatan negatif pada terminal negatif (-) dan berkurangnya muatan
negatif pada terminal positif (+). Ketidakseimbangan muatan listrik tersebut
menyebabkan tekanan listrik. Tekanan listrik menyebabkan aliran arus pada
rangkaian tersebut.
Apabila terjadi ketidakseimbangan
muatan listrik, pelepasan menyebabkan tekanan, beban, atau kekuatan listrik
antara muatan positif dan negatif yang mencoba untuk menyeimbangkan kembali.
Sebab kekuatan listrik potensial untuk melakukan pekerjaan tersebut.
Perbedaan
antara muatan listrik dinamakan ‘perbedaan potensial’ atau PD. Satuan
pengukurannya yaitu volt dengan simbol V. Tekanan elektromotif juga dipakai
dengan simbol E atau EMF.
Besaran
|
Simbol
|
Satuan Pengukuran
|
Simbol
|
|
|
|
|
Perbedaan potensial
|
PD
|
Volt
|
E atau V
|
Tekanan Elektromotif
|
EMF
|
|
|
Tahanan
Perlawanan dari aliran listrik
Gambar 2.5 Filamen
lampu bolam memberikan perlawanan aliran arus.
Dalam sebuah rangkaian listrik,
komponen seperti lampu bolam, akan membatasi aliran arus. Seluruh komponen dan
rangkaian listrik mempunyai tahanan yang akan menyebabkan perlawanan aliran
arus.
Bagian
tahanan dari tiap-tiap rangkaian dipakai untuk mengubah energi listrik menjadi
bentuk lain.
Contoh: Bola
Lampu - Cahaya
Coil - Magnit
Elemen - Panas
Ohm
Satuan pengukuran ini dipakai untuk tahanan
aliran arus. Juga diwakili dengan huruf “R”
atau simbol W.
Besaran
|
Simbol
|
Satuan Pengukuran
|
Simbol
|
|
|
|
|
Tahanan
|
R
|
Ohm
|
W
|
BATERAI (POWER SUPLY)
Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang
menyimpan energi
dan mengeluarkan tenaganya dalam bentuk listrik. Sebuah
baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu:
- batang karbon sebagai
anoda (kutub
positif baterai)
- seng (Zn) sebagai katoda (kutub
negatif baterai)
- pasta sebagai elektrolit
(penghantar)
Baterai
yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyai tegangan listrik
1,5 volt. Baterai
ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang dinamakan rechargeable battery,
yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon
genggam. Baterai sekali pakai disebut juga dengan baterai primer, sedangkan
baterai isi ulang disebut dengan baterai sekunder.
Baik
baterai primer maupun baterai sekunder, kedua-duanya bersifat mengubah energi
kimia menjadi energi listrik. Baterai primer hanya bisa dipakai sekali, karena
menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik (irreversible
reaction). Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi
kimianya bersifat bisa dibalik (reversible reaction).
Bagaimana
Baterai Sel Kering Dapat Menghasilkan Listrik?
Dalam baterai sel kering kelebihan
elektron dilepaskan oleh elektroda negatif (katoda) dan mengalir lewat sebuah
kawat ke elektroda positif (anoda). Arus yang kita sebut listrik tercipta
karena mengalirnya elektron itu. Aliran ini baru berhenti setelah kawat
terputus atau elektroda telah lemah dan tidak mempunyai elektron lagi yang
dapat dilepaskan.
Gambar 2.6 bagian baterai
baterai sel kering mempunyai dua
elektroda, positif dan negatif. Keduanya dipisahkan oleh pasta kimia yg disebut
elektrolit. Biasanya elektroda positif berupa batang karbon, dan elektroda
negatif berupa pelat seng. Jika kedua elektroda itu dihubungkan dengan kawat,
zarah kecil yg disebut elektron akan bergerak dari arah elektroda negatif ke
positif lewat kawat ini. Aliran elektron itulah listrik.Rangkaian Seri Dan Pararel
Rangkaian seri
Adalah rangkaian komponen yang disusun secara berurutan/seri. Dalam rangkaian ini sifat tegangan listrik akan dijumlahkan sesuai jumlah baterai yang tersusun. Sedangkan untuk kuat arus tidak dijumlahkan/sama.
Gambar 2.7 rangkaian seri
Gambar 2.8 simbol rangkaian seri
Rangkaian pararel
Adalah suatu
rangkaian baterai yang disusun secara bercabang dari satu sunber. Dalam
rangkaian ini arus listrik akan dijumlahkan sesuai jumlah baterai. Sedangkan
untuk tegangan tidak dijumlahkan/sama.
Gambar 2.9 rangkaian pararel
Gambar 2.10 simbol rangkaian pararel
Alat
Ukur
Voltmeter
Volmeter digunakan untuk mengukur
tegangan (tekanan listrik) antara dua titik dalam sirkuit listrik.
Voltmeter bisa digunakan untuk
mengukur tingkat tegangan yang ada dalam batterei. Voltmeter juga digunakan
untuk mengukur turunnya tegangan dalam sirkuit.
Gambar 2.11. Voltmeter dihubungkan
parallel dengan sirkuit
yaitu positif ke positif, negatif ke negatif.
Skala
Voltmeter
Voltmeter digunakan untuk test otomotif
yang mempunyai skala yang menunjukkan lebih dari satu tingkat tegangan.
Gambar 2.12. Sambungan Voltmeter
Mengukur
Tegangan
Jika nilainya tidak diketahui, pilihlah
nilai tertinggi pada saklar putar. Hal ini akan mencegah rusaknya meter
tersebut. Hubungkan Voltmeter positif (+) (merah) pada batterei positif (+) dan
negatif (-) (hitam) pada negatif (-) batterei.
Tempatkan skala
yang sesuai:
(Skala
0 – 20) (Skala 0 – 50)
Sistem
12 Volt Sistem 24 Volt
Ammeter
Ammeter digunakan untuk mengukur
aliran arus dalam sirkuit listrik.
Ammeter dihubungkan seri dengan sirkuit.
Putuskan sirkuit, kemudian sambung kembali dengan Ammeter.
Penggunaan
Ammeter
Sirkuit yang akan ditest diatur
dalam keadaan “OFF” (putuskan sirkuit dengan batterei atau pada hubungan dalam
rangkaiannya).
Atur
saklar (knob) putar pada skala tertinggi.
Hubungkan jarum penduga/probe positif +
(merah) pada pada input +supply (sisi baterai) dan jarum penduga negatif -
(hitam) pada sambungan input komponen.
Nyalakan rangkaian beban dan perhatikan
penyimpangan yang ditunjukkan oleh jarum meter.
Jika pembacaan meter berada di
bawah range, matikan rangkaian dan pindahkan saklar putar pada tingkat yang
lebih kecil. Dengan demikian akan diperoleh hasil pembacaan yang lebih akurat.
Hitung pembacaan meter dengan membaca skala
range dan pembagian skala.
Ohmmeter
Ohmmeter
digunakan untuk mengukur resistansi komponen atau rangkaian. Ohmmeter juga
dapat dipergunakan untuk mengetes saklar, kabel dan sekering untuk mengetahui
apakah terputus serta rangkaian terbuka.
Perubahan
skala tidaklah linier.
Catatan :
Ke arah kanan perubahan hanya menandakan 1
satuan (terhadap nilai yang ditunjukkan oleh saklar putar)
Ke arah kiri perubahan menunjukkan nilai
yang lebih besar dari 100 atau 1000 kali.
Gambar 2.13 Ohmmeter
Ohmmeter
harus memiliki sendiri baterai karena ohmmeter mengukur resistansi dengan
mengalirkan arus melalui resistor. Oleh karena itu pada saat mengetes sebuah komponen
atau rangkaian dengan menggunakan ohmmeter, sumber power supply harus diputus.
Ohmmeter
mempunyai skala range yang menunjukkan lebih dari satu range nilai tahanan.
Untuk menghitung resistansi, pembacaan pada skala dikalikan dengan nilai saklar
putar yang dipilih.
0 komentar:
Posting Komentar