|
Dalam kehidupan sehari-hari kita membutuhkan listrik misalnya untuk penerangan dan untuk mengoperasikan
peralatan elektronik yang memerlukan sumber listrik.
Listrik
merupakan bentuk energi seperti air terjun,cahaya batu bara,minyak dan energi
yang terkandung di dalamnya dapat diubah menjadi bentuk energi lain yang dapat bermanfaat bagi manusia.
Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas misalnya
seterika, heater,energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia misalnya
akumulator dan energi listrik dapat dubah menjadi tenaga gerak misalnya untuk
menggerakkan motor listrik.
Untuk itu
penyusun mencoba menyusun buku ini untuk membantu peserta diklat dalam memahami
pengetahuan dasar – dasar kelistrikan dan sistem kontrol .
|
Setelah mempelajari dasar-dasar Kelistrikan ,siswa diharapkan dapat :
1.
Memahami struktur
atom
2.
Memahami
timbulnya listrik
Ada tiga
parameter untuk listrik yaitu tegangan, arus dan tahanan. Setiap peralatan
listrik dan elektronik selalu berhubungan dengan ketiga parameter tersebut.
Untuk dapat mengendalikan tegangan dan arus listrik pada
kondisi yang kita inginkan maka dikembangkanlah komponen elektronika.
A. STRUKTUR ATOM
Benda
didefinisikan sebagai sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai berat. Benda
terbentuk dari partikel-partikel yang sangat kecil yang disebut molekul. Molekul adalah partikel
terkecil suatu zat yang masih mempunyai sifat zat asalnya Molekul dapat
dibagi-bagi lagi menjadi atom-atom.
Atom adalah partikel terkecil suatu materi yg tidak dapat
dibagi-bagi lagi dengan cara reaksi kimia biasa.
Jhon Dalton mengemukakan teori tentang atom yang menyatakan
bahwa atom merupakan partikel terkecil suatu materi bentuknya seperti bola
pejal yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Niels Bohr menyatakan
susunan electron dalam atom seperti susunan planet-planet mengitari matahari. Electron – elektron pada atom beredar mengelilingi inti
dalam lintasan tertentu. Inti atom disebut
nucleus terdiri dari proton dan
neutron. Elektron bermuatan negatif sedangkan Proton bermuatan positif (+) dan
neutron tidak bermuatan ( netral ).
Elektron tetap
beredar dalam lintasannya karena adanya gaya tarik menarik antara electron dan
proton , sedangkan antara electron dengan electron akan tolak menolak.
Elektron yang berdekatan dengan
inti mempunyai tenaga yang terbesar dan yang berada di kulit yang terluar
adalah yang paling kecil sehingga mudah lepas dari inti. Dalam keadaan normal
/netral jumlah proton dan elektron sama. Jika karena sesuatu hal benda kehilangan
beberapa electron maka benda tersebut dikatakan bermuatan positif . Apabila benda kelebihan electron maka benda dikatakan
bermuatan negative.
Electron – elektron yang mengisi
orbit terluar suatu atom disebut Electron
Valensi. Kemampuan suatu unsur untuk mengikat suatu unsur yang lain
ditentukan oleh electron valensinya.
Unsur
yang memiliki electron valensi 1 (satu) kemungkinan dapat
dikelompokkan ke dalam bahan Konduktor karena satu electron pada
orbit terluar dapat dengan mudah diikat dan mengikat unsur lain.
Bahan
Isolator memiliki electron
valensi 8 sehingga tidak mudah diikat atau mengikat unsur lain
karena atom-atom penyusunnya dalam keadaan stabil.
Bahan
Semikonduktor memiliki electron
valensi 4 maka dengan mudah diikat atau mengikat atom lain menjadi stabil.
Nomor
atom suatu unsur ditentukan dari banyaknya proton dalam inti atom dinyatakan
oleh H.G.J.Moseley.
Jumlah
electron maksimum dalam satu orbit = 2n2
n = nomor lintasan / orbit
|
Orbit
|
Electron
maksimum
|
|
1
2
3
4
5
6
7
|
2
8
8
atau 18
8,18
atau 18
8
atau 18
8
atau 18
8
|
Jika suatu
benda digosok dengan benda lain maka benda tersebut akan bermuatan listrik.
Akibatnya benda tersebut dapat menarik atau menolak benda yang
didekatnya,tergantung dari muatan kedua benda tersebut.Terdapat dua jenis
muatan listrik yaitu muatan positif dan negatif.
Contoh muatan
positif : jika kaca digosok dengan kain sutra maka kaca akan bermuatan positif
,ini terjadi karena sebagian electron kaca pindah ke kain sutra.
Contoh muatan
negative : jika ebonite digosokkan dengan kain wol maka ebonite akan bermuatan
negatif ,ini terjadi karena sebagian elektron kain wol pindah ke ebonit
Benda
bermuatan positif didekatkan benda bermuatan negative maka kedua benda tersebut
akan saling tarik-menarik dan begitu pula sebaliknya.
Gaya tarik dan tolak dari benda –benda yang bermuatan
listrik membentuk dasar untuk suatu aturan dasar listrik yaitu banda-benda yang
bermuatan sama saling tolak menolak dan yang bermuatan berlainan akan saling
tarik menarik.
|
1.
Molekul adalah partikel terkecil
suatu zat yang masih mempunyai sifat zat asalnya.
2.
Atom adalah
partikel terkecil suatu materi yg tidak dapat dibagi-bagi lagi dengan cara
reaksi kimia biasa.
3.
Proton bermuatan negative
4.
Electron bermuatan positif
5.
Neutron bermuatan netral
6.
Electron – elektron yang mengisi
orbit terluar suatu atom disebut Electron Valensi.
7.
Bahan
Konduktor memiliki elektron valensi 1 (satu) .
8.
Bahan Isolator memiliki elektron valensi 8 .
9.
Bahan
Semikonduktor memiliki electron
valensi 4 .
|
1.
Inti atom yang
bermuatan netral adalah :
a.
Neutron c. Elektron
b.
Proton d.
Nukleus
2.
Unsur yang
memiliki electron valensi 4 termasuk :
a.
Konduktor c. Semikonduktor
b.
Isolator d.
Logam
3.
Inti atom
terdiri dari .................
a.
Proton & Elektron c.
Elektron
b.
Proton & Neutron d.
Neutron
4.
Proton
bermuatan .....................
a.
Negatif c. Netral
b.
Positif d. Tidak bermuatan
5.
Bahan
konduktor memiliki elektron valensi :
a.
1 c.
8
b.
4 d. 9
Essay
1.
Molekul
adalah………………………………………..
2.
Atom terdiri
dari………………………………………..
3.
Inti atom
terdiri dari……………………………………
4.
Electron bermuatan…………………………………..
5.
Bahan yang
memiliki elektron valensi 4 digolongkan bahan….
6.
Bahan yang
memiliki elektron valensi 1 dogolongkan bahan…
7.
Bahan yang
memiliki elektron valensi 4 digolongkan bahan….
|
Setelah
mempelajari bahan-bahan konduktor, isolator dan semikonduktor siswa diharapkan
dapat :
1.
Menyebutkan
bahan-bahan konduktor, isolator dan semikonduktor
2.
Mengetahui sifat-sifat
bahan - bahan konduktor, isolator dan semikonduktor
Di Elektronika terdapat tiga jenis bahan berdasarkan jumlah electron
bebas yaitu :
a.
Konduktor
b.
Isolator
c.
Semikonduktor
A. KONDUKTOR
Konduktor adalah bahan yang mudah mengalirkan arus listrik . Bahan
konduktor memiliki banyak electron bebas sehingga electronnya mudah berpindah
ke atom lain. Kebanyakan logam adalah konduktor yang baik.
Contoh bahan Konduktor : Emas & Perak,Tembaga,Alumunium,Tungsten, Karbon dan
Timah
Yang paling
banyak digunakan adalah tembaga karena harganya tidak semahal perak. Alumunium
juga banyak digunakan meskipun tidak sebaik tembaga.
B. ISOLATOR
Isolator adalah bahan yang tidak dapat mengalirkan arus listrik. Bahan
isolator memiliki jumlah elektron bebas yang sangat sedikit sehingga sukar
berpindah ke atom lain.
Contoh bahan isolator : Mika, Porselen, Polythene, PVC, Asbestos, Karet, Kaca, Kertas,
Kayu, Plastik
Bahan isolator yang baik harus
mempunyai beberapa persyaratan antara lain :
- Harus memiliki
nilai hambatan yang sangat tinggi unutk mengurangi kebocoran arus dan tegangan
sehingga bahan tersebut dapat menahan tegangan tinggi tanpa rusak.
- Harus
mempunyai kekuatan mekanik yang memadai untuk menahan getaran.
- Isolator gas
dan cairan dapat digunakan sebagai pendingin seperti minyak
trnsfomator,hidrogen dan helium.
- Harus memiliki
pemuaian panas yang kecil untuk menhindari kerusakan fisik dan harus tahan api.
C. SEMIKONDUKTOR
Bahan
semikonduktor memiliki resistansi di antara konduktor dan isolator.
Semikonduktor memiliki jumlah elektron yang
lebih sedikit dibanding konduktor. Ini berarti kemampuan mengalirkan arus lebih buruk daripada konduktor.
Kebanyakan bahan semikonduktor adalah zat padat tetapi juga terdapat bahan
semikonduktor yang berupa zat cair
senyawa dari oksida,
Bahan semikonduktor menjadi dasar peralatan
elektronik modern misalnya : dioda , transistor, IC.
Semikonduktor
yang sering digunakan adalah silikon
dan germanium ( keduanya
merupakan zat padat ).
Resistansi pada semikonduktor mengalami perubahan sesuai dengan perubahan suhu.
Resistansi semikonduktor
akan turun jika suhu semikonduktor naik.
Pada suhu
rendah semua semikonduktor adalah isolator.
|
1. Konduktor adalah bahan yang mudah mengalirkan arus listrik.
2. Isolator adalah bahan yang tidak dapat mengalirkan arus listrik.
3. Bahan semikonduktor memiliki resistansi di
antara konduktor dan isolator.
4. Dioda ,transistor,IC bahan dasarnya terbuat
dari bahan semikonduktor.
|
1. Jelaskan perbedaan antara konduktor,isolator
dan semikonduktor !
2. Berikan masing-masing 3 contoh bahan
konduktor,isolator dan semikonduktor .
3.
Semikonduktor bersifat
isolator pada…………………………….
4. Pada suhu tinggi semikonduktor akan besifat
…………………..
5. Bahan semikonduktor untuk pembuatan
komponen.................
|
Setelah
mempelajari Hukum Kirchoff , siswa diharapkan dapat :
1.
Dapat
menggunakan hukum Kirchhoff pada perhitungan rangkaian listrik.
Hukum Kirchhoff adalah suatu hukum
yang mengatur tentang jalannya arus dan jumlah tegangan dalam suatu rangkaian
listrik yang mempunyai lebih dari satu sumber gaya gerak listrik yang berbeda
kekuatannya.
Hukum
Kirchhoff digunakan untuk menyelesaikan
perhitungan rangkaian listrik seri,parallel maupun seri-paralel.
Hukum
Kirchhoff I (hukum arus)
“ Jumlah aljabar dari arus-arus listrik pada
suatu titik pertemuan dari lingkaran listrik selalu sama dengan nol ”.
Hukum Kirchhoff II (Hukum
tegangan) :
“ Dalam suatu lingkaran
listrik tertutup,jumlah aljabar antara GGL –GGL dengan kehilangan tegangan
selalu sama dengan nol ”.
Yang dimaksud dengan
kehilangan adalah perkalian arus dengan resistansinya.
∑ E = ∑ i.R
Contoh :
1). Tentukan besar sumber tegangan
pada rangkaian !
Jawaban :
Sesuai dengan hkm Kirchhoff, tegangan sumber = jumlah
total dari jatuh tegangan
Vs = V1 + V2
Vs = 5 V + 10 V = 15V
2). Tentukan besar tahanan R1 pada rangkaian di
atas jika diketahui besar R2 = 5 Ω
Jawaban :
Kuat arus yang mengalir pada rangkaian seri sama di semua
titik
I = V2
: R2
= 10 : 5 = 2 A
R2 = V2 + I2
= 5 X 2
= 10 Ω
|
Setelah
mempelajari , siswa diharapkan dapat :
1.
Mengetahui Hukum Ohm serta penggunaannya pada
rangkaian listrik.
Pada tahun 1826 George
Simon Ohm menemukan suatu tetapan pebanding yang menyatakan hubungan antara
beda potensial pada ujung – ujung konduktor dengan arus yang melalui konduktor
itu. Tetapan pembanding ini dikenal
dengan Hukum Ohm : ” Besarnya kuat arus yang timbul pada suatu penghantar
berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan antara kedua ujung penghantar
tersebut”.
V V
= tegangan (Volt)
i i = arus (Ampere)
R
= hambatan (Ohm)
A. Rangkaian seri
Terdapat tiga buah
hambatan R1 ,R2 ,R3 jika dihubungkan seri maka :
Besar arus listrik yang melalui hambatan R1 = besarnya arus yang
melalui R2 = besarnya arus
yang melalui R3
I = i1 = i2
= i3
Tegangan masing-masing hambatan R1 ,R2 ,R3 adalah
V1 = i. R1 V2
= i. R2 V3 = i. R3
Tegangan total
V = V1 + V2 + V3
Rseri = R1 + R2 + R3
Dalam rangkaian seri terdapat tiga prinsip =
1.
Arus yang
melalui sejumlah rangkaian sama pada setiap bagian.
2. Tegangan pada
rangkaian seri = jumlah tegangan yang melalui masing-masing tahanan.
3. Tahanan total
= jumlah masing-masing tahanan
Contoh :
a).
Tahanan total
Rtotal =
R1 + R2
+ R3 + R4
= 4 + 6 + 2+ 8 = 20 Ω
b).
Besarnya arus = ...................
c).
Tegangan
masing-masing tahanan
V1 = i. R1 = 3 x 4 = 12 V
V2 = i.
R2 = 3 x 4 = 12 V
V3 = i. R3 = 3 x 4 = 12 V
V = V1 + V2 + V3
= 12 + 18 + 6 + 24 = 60 Volt
B. Rangkaian
parallel
Terdapat tiga buah
hambatan R1 ,R2 ,R3
jika dihubungkan parallel maka :
Besarnya tegangan pada R1 = tegangan pada R2 =
tegangan pada R3 = besarnya tegangan total
V1 = V2
= V3 = Vtotal
Besar arus listrik yang melalui masing-masing R1 , R2
, R3
I = i1 + i2
+ i3
|
1.
Hubungan Seri
Rtotal =
R1 + R2
+ R3 + R4
V = V1
+ V2 + V3
I = i1
= i2 = i3
2.
Hubungan
Parallel
1 1 1
1
Rseri R1 + R2 + R3
V1
= V2 = V3 = Vtotal
I = i1
+ i2 + i3
|
Setelah
mempelajari , siswa diharapkan dapat :
1.
Mengetahui
perbedaan arus searah dan bolak-balik
2.
Mengetahui
sumber arus searah
A.
PENDAHULUAN
Perbedaan arus bolak-balik dan arus searah sebagai
berikut :
AC DC
Mempunyai frequensi tidak mempunyai frekuensi
Mempunyai beda phase tidak mempunyai beda phase
Berkekuatan tinggi berkekuatan lemah
sampai sedang
Alasan – alasan mengapa arus AC banyak
digunakan :
1. AC generator
tidak mempunyai commutator sehingga memungkinkan untuk menghasilkan tenaga
besar dgn kecepatan tinggi.
2. Tegangan
generator dapat dinaikkan dan diturunkan sesuai kebutuhannya melalui step up
transformator.
3.
Motor induksi
AC lebih ekonomis dibandingkan dgn motor arus searah.
4. Jangkauan
salurannya lebih jauh karena tegangan yang dihasilkan lebih tinggi.
B. SUMBER LISTRIK ARUS SEARAH / DC
Yang dimaksud
sumber arus searah adalah alat yang menjadi sumber listrik arus searah dan menghasilkan
arus searah secara permanen. Paling banyak dikenal yang membangkitkan listrik
secara kimia dan mekanik.
1.
Elemen Elektro Kimia
Batang logam yang dimasukkan ke dalam
larutan asam sulfat akan melepas ion-ion positif ke dalam larutan itu. Jadi
logam tsb bermuatan negative.
Sedangkan larutan menjadi bermuatan
positif.
Daftar logam yg kuat melepas ion-ion
negative.
Makin ke kanan makin lemah melepas
ion-ion elektronnya.
Zeng (Zn) lebih kuat melepas ion-ion
electron daripada logam tembaga (Cu).
|
L
|
Na
|
Ca
|
Mg
|
Ae
|
Zn
|
Fe
|
Ni
|
Sn
|
Pb
|
H
|
Cu
|
Ag
|
Pt
|
Au
|
G
|
Batang tembaga = kutub positif
Batang zeng = kutub negative
Beda potensial antara kutub positif
dan negative disebut gaya gerak listrik.
Pada kawat-kawat penghubung terdapat
beda potensial yg disebut tegangan jepit lampu yang dihubungkan dengan elemen
basah volta.
Berpijar lampu ini tidak berpijar lama
dan segera meredup kemudian padam.
Hal ini terjadi karena plat tembaga
tertutup oleh lapisan gelombang gas hydrogen.
Jika plat dikeluarkan dan
gelembung-gelembung dihilangkan dgn dicuci kemudian plat-plat itu dicelupkan
kembali ke dalam larutan maka lampu berpijar lagi tetapi hanya bertahan dalam
waktu singkat.
2.
Elemen Volta
Pada elemen primer reaksi kimia yang
menyebabkan electron mengalir dari elektroda positif ke negative tidak dapat
dibalik arahnya.
Ini menyebabkan elemen primer tidak
dapat dimuati kembali. Jadi elemen primer ialah elemen yg bila habis muatannya
tidak dapat diisi kembali dan tidak dapat lagi digunakan.
Untuk mengatasi kelemahan elemen
primer ini,dibuat jenis elemen yang dapat dimuati kembali,berulang kali. Jenis ini dinamakan elemen sekunder
(akumulator) karena apabila energinya
habis dapat dimuati kembali dan dapat digunakan lagi.
3. Accumulator
4. Elemen Kering (Leclanche) / baterai
5.
Thermo elemen
6.
Photo elektrik cell
7.
Generator DC
C. SUMBER LISTRIK ARUS BOLAK – BALIK / AC
Arus bolak-balik / AC ( Alternating Current ) merupakan arus yang besar dan arahnya berubah
–ubah setiap saat. Sumber arus AC
berasal dari generator AC.
|
1.
Elemen primer
adalah elemen yang bila telah habis muatannya tidak dapat diisi kembali dan
tidak dapat digunakan lagi.
2.
Elemen
sekunder adalah elemen apabila energinya habis dapat diisi kembali dan dapat
digunakan lagi.
|
1.
Sebutkan
perbedaan antara arus AC & DC ?
2.
Sebutkan
sumber listrik arus searah ?
3.
Sebutkan
sumber listrik arus bolak-balik ?
|
Setelah mempelajari accumulator ,siswa
diharapkan dapat :
1.
Mengetahui
bagian-bagian accu dan cara kerja accu
2.
Mengetahui
cara memelihara accu
3.
Mengukur Bj
air accu.
Accumulator dari perkataan to accumulate = mengumpulkan,jadi
accu berarti pengumpul / penyimpan (storage battery).
Accumulator
adalah suatu pesawat untuk mengumpulkan atau menyimpan arus listrik yang terlebih
dahulu sudah diubah menjadi tenaga kimia .Apabila digunakan tenaga kimia yang
disimpan didalamnya diubah menjadi tenaga listrik.
Akumulator / Accu disebut sel sekunder karena sebelum dapat memberi arus listrik harus diisi
dahulu.
Caranya adalah dengan menghubungkan dengan sumber arus
searah sehingga dialiri arus dan terjadilah reaksi kimia pertama.Sesudah
penuh accumulator dapat memberi arus ke
rangkaian luar ,didalamnya terjadi reaksi kimia kedua.
Asam belerang pecah menjadi ion-ion H2++
bermuatan positif (+)
Untuk mengisi baterai accumulator , hubungkan positif baterai ke positif sumber arus searah dan kutub negative ke negative sumber arus.
Sebagai
sumber arus searah untuk mengisi accu dapat dipakai generator arus searah atau
adaptor (mengubah AC ke DC).
A.
Kontruksi Accu
Terdiri dari bejana gelas / ebonite
yang berisi larutan asam belerang dan air destilate sebagai elektrolit yang
mempunyai berat jenis 1,24.
Plat positif dan plat negatif
pemisah-pemisah dan penutup bejana.
Berat jenis adalah
perbandingan berat suatu zat cair dengan berat air pada volume yang sama.
Accumulator Timbel
Terdiri dari
lempeng positif dan negative yang direndam dalam larutan asam belerang dalam
air.
Lempeng
positif dibuat dari rangkaian timbel –antimon ditempeli massa aktif yang dibuat
dari peroxida timbel (PbO2) berwarna coklat tua.
Lempeng
negatif dibuat dari rangka yang sama tetapi massa aktifnya timbel murni (Pb)
yang berbentuk spon berwarna kelabu.
Kedua lempeng
berpetak-petak.agar massa aktifnya dapat menempel kuat.
Apabila massa
aktif lepas dapat terjadi hubungan singkat antara plat positif dan negative dan
mengurangi kemampuan kerja accumulator.
Keterangan :
a.
Wadah
b.
Pelat positif
c.
Pelat negatif
d.
Pemisah
(separator)
e.
Ruangan
endapan
f.
Ruang rusuk
g.
Strap negatif
h.
Strap positif
i.
Tutup
j.
Penghubung sel
k.
Klem
(penghubung luar)
l.
Tutup yang
mudah dibuka
Plat positif sel penyimpan asam timbal adalah timbal
peroksida (PbO2).
Plat negatif Pb murni
Asam sulfat encer H2 SO4 digunakan
sebagai elektrolit.
Jika sel mencatu ke beban atau mengosongkan terjadi reaksi
kimia yang membentuk timbale sulfat PbSO4 pada kedua plat terbentuk
air dalam elektrolit.
Setelah sejumlah energi diambil dari
sel kedua plat telah diubah menjadi bahan yang sama dan sel tidak lagi
menghasilkan ggl.
Untuk mengisi accu kembali membalik
proses kimia dan membentuk kembali kembali plat positif timbale peroksida dan
plat negative timbale murni dan pada saat bersamaan mengembalikan elektrolit ke
kondisi awal.
(+) (-)
ELEKTROLIT (+) (-) ELEKTROLIT
PbO2
+ Pb + 2H2 SO4
PbSO4 + PbSO4 + H2
O
Pengosongan jika dibaca dari kiri ke
kanan.
Pengisian jika dibaca dari kanan ke
kiri.
B.
Cara
memelihara accu :
a.
Selalu periksa
air accu
b.
Bersihkan klem
accu dan katup-katup accu
c.
Secara berkala
ukur berat jenis cairan accu
d.
Lebih accu
diisi pada skala 1,16
Jika terisi penuh 1,25
Bj
1,10 s/d 1,15 tidak terisi penuh
C.
Cara mengukur
berat jenis air accu.
Alat ukur untuk mengukur berat jenis
air accu disebut hydrometer.
Hydrometer berupa tabung gelas yang
tertutup kedua ujungnya.dibagian bawah diberi peluru-peluru timbel sebagai
pemberat yang diletakkan pada dinding tabung.
Terdapat sebuah pipet untuk menghisap
elektrolit dan skala harga Berat jenisnya.
Pembacaan 1,288 accu terisi penuh.
1,250
¾ penuh
1,190
¼ penuh
1,130
kosong
Makin rendah bola mengapung makin
rendah berat jenisnya.
D.
Penggunaan di
kapal
Di kapal accu digunakan untuk
penerangan darurat dan motor starter diesel generator ukuran kecil.
|
1.
Sebutkan cara
pemeliharaan accu agar dapat dipakai jangka waktu lama ?
2.
Bagaimana cara
mengukur berat jenis accu ?
3.
Alat untuk
mengukur berat jenis accu disebut.......................
4.
Penggunaan
accu di kapal untuk.............................................
|
Setelah
mempelajari transfomator ,siswa diharapkan dapat :
1.
Memahami apa
yang dimaksud dengan trafo
2.
Mengetahui
prinsip kerja dan kontruksi trafo
3.
Menghitung
perbandingan transformasi
Transformator adalah alat yang
digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) dari suatu harga tertentu ke
harga lainnya.
Jika transformator menerima energi pada tegangan rendah
dan mengubahnya pada tegangan yang lebih tinggi disebut transformator step up. Jika transformator diberi energi pada
tegangan tertentu dan mengubahnya menjadi tegangan yang lebih rendah disebut transformstor step down.
Transformator (trafo) terdiri dari pasangan kumparan
primer dan sekunder yang diisolasi dan dililitkan pada inti besi lunak. Inti
besi lunak dibuat dari pelat yang berlapis-lapis.
A.
Prinsip kerja
Transformator
Prinsip kerja trafo berdasarkan
induksi elektromagnetik.
Bila salah satu sisi primer atau
sekunder dihubungkan dengan sumber tegangan
bolak-balik ,energi listrik yang diberikan oleh sumber digunakan inti beserta
belitannya untuk menghasilkan medan magnet sehingga akan menghasilkan tegangan
induksi.
B.
Kontruksi
Trafo
Umumnya kontruksi trafo terdiri dari :
1). Inti terbuat
dari lembaran-lembaran pla besi lunak / baja silikon yang diklem menjadi satu
2).
Lilitan dari
tembaga yang dililitkan pada inti besi
3).
Sistem
pendinginan trafo
4).
Bushing untuk
menghubungkan dengan rangkaian luar
C.
Jenis Trafo
Berdasarkan cara melilitkan kumparan
pada inti
1).
Trafo type inti
2).
Trafo type
cangkang
D.
Perbandingan
Transformasi
Perbandingan transformasi dari
transfomator dapat dinyatakan sbb :
E1
N1
E1 N2
E1
= tegangan primer N1
= lilitan primer
E1
= tegangan sekunder N2
= lilitan sekunder
E1
I2
E1 I1
I1
= arus primer
I2
= arus sekunder
Contoh =
Suatu trafo mempunyai 400 lilitan pada
primer dan 200 pada sekunder. Jika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan
sumber sebesar 220 volt dan arus beban sekunder 20 Ampere,Hitung :
a).
Arus primer
b).
Tegangan
sekunder
Jawab :
N1 = 400 lilitan V1 = 100 volt
N2 = 200 lilitan I1 = 20 A
N1
I2
N1 I1
400
20
200 I1
a.
I1= 10 A
E1 E2
I1
220 110 Volt
10
|
Setelah mempelajari sistem kontrol
,siswa diharpkan dapat :
1.
Mengetahui
tujuan sistem pengontrolan di atas kapal
2.
Mengetahui
keuntungan otomatisasi di kapal
A. Pengertian
Adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan dengan tujuan
untuk mempertahankan harga yang dihasilkan oleh setiap proses sesuai dengan
harga yang diinginkan.
B.
Kegiatan – kegiatan yang dilakukan =
1.
Pengukuran (mengamati, mendeteksi)
2.
Perbandingan
3.
Pencatatan dan Perhitungan
4.
Perbaikan /
koreksi
C.
System control dikelompokkan sbb :
1.
Keterlibatan manusia dalam kegiatan pengendalian dan
a.
Manual
Pengontrolan
yang dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator.
b.
Otomatik
Pengontrolan
yang dilakukan oleh mesin-mesin/peralatan yang bekerja secara otomatis &
operasinya dibawah pengawasan manusia.
2.
Jenis
jaringan
a.
Closed
loop (jaringan tertutup)
Sistem pengontrolan dimana besaran
keluaran memberikan efek thd besaran
masukan sehingga besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang
diinginkan.
b.
Open
loop (jaringan terbuka)
Sistem
pengontrolan dimana besaran keluaran tidak memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga besaran yang
dikontrol tidak dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan.
|
3.
Menurut
hasil keluaran proses
a.
Servo
mekanis
System
pengendalian dgn keluaran berupa posisi,kecepatan .
b.
Regulator
mekanis
System
pengendalian dgn keluaran yg diinginkan konstan.
4.
Menurut
sumber penggerak :
a.
Elektrik
b.
Pneumatic
c.
Hydrolik
d.
Mekanis
D. Keuntungan pengendalian otomatis di atas
kapal:
o
Lebih effisien penggunaan tenaga manusia
o
Meningkatkan daya guna kapal
o
Peningkatan effisiensi permesinan
o
Hemat bahan bakar
o
Memperkecil
biaya operasional
o
Aspek keselamatan lingkungan dapat tercapai
|
1.
Apa yang dimaksud sistem kontrol ?
2.
Sebutkan kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada sistem
kontrol ?
3.
Apa yang dimaksud dengan sistem kontrol manual ?
4.
Apa yang dimaksud dengan sistem kontrol otomatis ?
5.
Apa yang dimaksud sistem kontrol tertutup ?
6.
Apa yang maksud sistem kontrol terbuka ?
7.
Sebutkan sistem kontrol menurut sumber tenaga
penggeraknya ?
|
Setelah mempelajari peralatan ukur
,siswa diharapkan dapat :
1. Menyebutkan
peralatan ukur suhu, tekanan, level dan flow
2. Menggambar
berbagai jenis peralatan ukur.
MACAM-MACAM
PERALATAN PENGUKURAN DI ATAS KAPAL :
Peralatan Ukur Tekanan
1. Manometer
2. Barometer
3. Tabung Bourdon
4. Elemen Bellow
Peralatan Ukur Temperature
1.
Liquid in glass thermometer
2. Bimetal strip thermometer
3. Thermocouple
4. Resistance thermometer
Peralatan
Ukur Flow
1. Venturi
meter
2. Orifice plate
3. Area
Flowmeter
4. Electromagnetic
flowmeter
Peralatan Ukur Level
1. Gelas Duga
2. Level Transmitter
3. Float Operated level
swithces
4. Float Operated system
A. PERALATAN UKUR
TEKANAN
1. Manometer
2. Barometer
3. Tabung Bourdon
4. Elemen Bellow
B. PERALATAN UKUR TEMPERATUR
1. Metode Ekspansi Cair
a. Liquid In Glass Thermometer
Mercury -38º C sampai 600 ºC
Alcohol -80 º C sampai 70º C
2. Metode Ekspansi Padat
a. Bimetal Strip Thermometer
- 40º C sampai
320º C
3. Metode Ekspansi Listrik
a. Thermocouple
b. Resistance Thermometer
4. Metode Ekspansi Radiasi
C. PERALATAN UKUR FLOW
1. Venturi
Meter
2. Orifice Plate
3. Area flowometer
D. PERALATAN UKUR LEVEL
DIRECT
METHODS
KATUP
PENGATUR
(Control
Valve)
Gunanya
mengatur jumlah aliran agar menghasilkan kondisi tertentu .
ACTUATOR
Actuator = Peralatan penggerak gerakan katup
Keuntungan actuator hydrolik
-
Effisiensi tinggi pada tenaga dan kecepatan penuh
-
Respon
halus
-
Power
output sangat besar
Kerugian
actuator hydrolik
-
Memerlukan cairan fluida tekanan tinggi
-
Memerlukan pemipaan yang kuat unutk menahan tekanan
tinggi
-
Jika masuk angin dapat mempengaruhi kerjanya
-
Kemungkinan terjadi kebocoran pada penataan pipanya
-
Perubahan vikositet minyak jika terjadi perubahan suhu
akan menyebabkan turunnya kinerja
Keuntungan
penggunaan actuator pneumatic
-
Tidak
mudah terbakar
-
Harga
murah
-
Mudah
perawatannya
-
Suhu
tidak berpengaruh
Kerugian
actuator pneumatic
-
Membutuhkan
pemipaan
-
Harus
tersedia compressor udara yg siap kerja
|
1.
Yang
tidak termasuk sumber tenaga penggerak system control adalah :
a.
Pneumatik
b.
Digital
c.
Hydrolik
d.
Mekanik
2.
Yang
membedakan antara sistem control loop tertutup dengan loop terbuka :
a.
Error
b.
Referen
c.
Feed
back
d.
Input
3.
Sistem
control yang keluarannya tidak berpengaruh pada aksi pengontrolan, keluaran
tidak diukur atau diumpan balikkan untuk
dibandingkan dengan masukan disebut :
a.
Sistem
control loop terbuka
b.
Sistem
control loop tertutup
c.
Control
manual berumpan balik
d.
Control
automatic berumpan balik
Essay
- Sebutkan
peralatan ukur tekanan ?
- Sebutkan
peralatan ukur suhu ?
- Sebutkan
peralatan ukur flow ?
- Sebutkan
peralatan ukur level ?
- Apa
kegunaan kontrol valve pada sistem kontrol ?
- Apa yang
dimaksud dengan Aktuator ?
DAFTAR PUSTAKA
- Michael
Tooley, Rangkaian Elektronik : Prinsip dan Aplikasi / Edisi Kedua, Penerbit
Erlangga, Jakarta, 2003
- Efvy Zamidra Zam, Transistor, Penerbit Indah,
Surabaya,2004
- Ahmad Kusnandar,S.Pd dan Aji
W.Pahmi,S.Pd, Penerapan Konsep Dasar
Listrik dan Elektronika SMK Tingkat 1, Penerbit Armico, Bandung, 2001
- FrankD.Petrzella, Elektronik Industri, Penerbit Andi,
Yogyakarta, 2001
- Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen Elektronika,
Penerbit Pionir Jaya, Bandung, 2001
- Drs.Daryanto, Pengetahuan Tehnik Elektronika, Penerbit Bumi Aksara,
- Tim BPLP Semarang, Tehnik Listrik untuk perwira kapal
niaga, BPLP Semarang, 1981
- Eduard
Rusdianto,ST, Penerapan Konsep Dasar
Listrik dan Elektronika, Penerbit Kanisius, Yogyakarta, 1999
Tidak ada komentar:
Posting Komentar