The Motorcycle Diaries ( Ulur'nirvana )

Sabtu, 04 Februari 2012

DASAR DASAR TEORI KELISTRIKAN

Teori Elektron dan teori Atom

Arus listrik dan satuannya
tegangan listrik dan satuannya
Resistor (Hambatan listrik) dan satuannya
Hukum Ohm dan Daya Litrik dan satuannya
Pengenalan Komponen:

Ø Kode warna pada resistor

Ø Kondensator

Ø Dioda

Ø Transformator

Ø Transistor

II. Rangkaian Sederhana

1. Rangkaian Flip Flop

2. Rangkaian Sirine Kebakaran

TEORI ELEKTRON dan TEORI ATOM

Teori Elektron

Teori Elektron dikemukakan oleh Democretos, yang mengatakan :

Jika suatu benda/Zat (padat, cair, gas) dibagi-bagi menjadi bagian yang terkecil dan bagian tersebut masih memiliki sifat asalnya disebut molekul. Kemudian jika molekul tersebut terus dibagi-bagi menjadi bagian yang sangat kecil sekali, dan bagian tersebut tidak memiliki sifat asalnya, disebut atom.

Atom berasal dari kata Yunani yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi.

A = tidak sedangkan tomos = dibagi-bagi.

Jadi Atom adalah bagian yang terkecil dari suatu molekul yang tidak dapat dibagi-bagi lagi menurut reaksi kimia biasa.

Sedangkan molekul adalah bagian yang terkecil dari suatu benda yang masih memiliki sifat asalnya.

Teori Atom

Atom terdiri dari sebuah inti atom (nukleus) yang disusun oleh proton dan netron, dan dikelilingi oleh elektron-elektron.

Model Atom Hidrogen Model Atom Helium

= Proton

= Elektron

O = Netron

Proton adalah partikel penyusun atom yang bermuatan positip

Elektron adalah partikel penyusun atom yang bermuatan negatip

Netron adalah partikel penyusun atom yang tidak bermuatan (netral)

Sebuah atom dikatakan netral apabila jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom tersebut.

Atom netral jika diambil/dikurangi satu atau lebih elektronnya, maka atom tersebut tidak berkesetimbang (netral) lagi, karena kekurangan elektron. Atom yang kekurangan elektron akan bermuatan positip, disebut Ion Positip.

Atim netral jika ditambahkan satu atau lebih elektronnya, maka atom tersebut tidak berkesetimbang (netral) lagi, karena kelebihan elektron. Atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatip, disebut Ion Negatip

Elektron bebas = Elektron Valensi adalah elektron-elektron yang berada pada lintasan kulit atom terluar.

Sifat-Sifat Atom

Sifat-sifat atom antara lain :

a.Nomor atom suatu unsur menyatakan jumlah proton atau jumlah elektron dalam sebuah atom netral. (jumlah proton = jumlah elektron).

b. Suatu Unsur dinyatakan dengan :

X dimana : X = nama unsur

Z A = nomor massa

Z = nomor atom

c. Nomor massa suatu atom menyatakan jumlah proton dan netron dalam inti.

Contoh: 1

1. Atom Hidrogen : H

Berarti, dalam atom H terdapat 1 elektron dan 1 proton.

2. Atom Helium : He

Berarti, dalam atom He terdapat 2 elektron, 2 proton (Z), dan 2

Neutron ( A – Z ).

d. Ion positip ialah atom yang kehilangan/kekurangan satu atau lebih .

elektronnya.

e. Ion Negatip ialah atom yang kelebihan satu atau lebih elektronnya.

Hukum Muatan Listrik

Jika ada dua benda bermuatan sejenis saling berdekatan (positip dengan positip atau negatip dengan negatip), maka akan terjadi tolak menolak.
Jika ada dua benda bermuatan tak sejenis saling didekatkan akan terjadi tolak menolak.

Kedua Hukum diatas dapat disimpulkan bahwa :

Muatan sejenis akan tolakmenarik
Muatan tak sejenis akan tarik menarik

Gambar 2 a, Muatan yang sejenis Gambar 2 b, Muatan tak sejenis

Perpindahan Muatan Listrik

Berdasarkan kemampuan suatu bahan untuk memindahkan muatan listrik, dapat dibagi kelompok dalam :

Konduktor atau penghantar

Yaitu benda atau bahan yang dapat memindahkan muatan listrik

Sifat konduktor antara lain:

a.mempunyai banyak elektron bebas.

Elektron bebas yaitu elektron-elektron yang berada pada lintasan terluar dari

Struktur atom.

b. elektron-elektron pada atom mudah berpindah dari lintasan yang dalam ke

lintasan terluar.

c. Biasanya mudah mengantar panas/kalor seperti : besi, emas, perak, tembaga

aluminium, kuningan dan lain-lain.

Benda cair: larutan elektrolit ( H2SO4 ), air ( H2O )

Tubuh manusia, tanah dan sebagainya.

Isolator atau Penyekat

Adalah benda atau bahan yang tidak dapat memindahkan muatan listrik.

Sifat dari isolator antara lain :

a. Ikatan elektron pada intinya sangat kuat. (tidak ada elektron bebas).

b. Sulit menghantar panas/kalor.

Semikonduktor atau Setengah Penghantar

Adalah benda atau zat yang kurang baik untuk konduktor dan tidak sempurna sebagai isolator.

Contoh:

a. Silikon

b. Germanium

Kedua bahan tersebut biasa dipakai utnuk membuat komponen seperti :

1. Dioda

2. Transistor

3. IC (Integrated Circuit = Rangkaian yang dimampatkan/terpadu).

4. Micro chip.

ARUS LISTRIK dan SATUANNYA

Arus listrik adalah muatan-muatan negatip (elektron-elektron) yang mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.

Mengenai arus listrik ini diselidiki oleh Andre Marie Ampere, yang mengatakan :

(Kuat) Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar setiap sekon (detik). Pernyataan tersebut dapat ditulis dengan rumus :

I = ———- dimana : I = Arus listrik dalam satuan Ampere ( A )

t Q = Muatan listrik dalam satuan Coulomb ( C )

t = waktu dalam satuan sekon atau detik ( s ) atau ( dt )

1 Ampere yaitu apabila dalam suatu penghantar mengalir muatan sebesar satu

coulomb selama satu sekon ( detik ).

1 coulomb 18

1 Ampere = —————– 1 Coulomb = 6,3 x 10 elektron.

1 sekon

Coulomb Coulomb

Maka berdasarkan satuannya Ampere = ————– atau Ampere = ————–

Sekon Detik

Coulomb = Ampere x Sekon

Coulomb

Sedangkan untuk Sekon = ————–

Ampere

Ketiga rumus ini dapat diingat dengan menggunakan segitiga seperti berikut :

1. I = ———

Q t

2. Q = I x t

I t Q

3. t = ———

Contoh Soal :

Dalam suatu penghantar mengalir muatan sebesar 3600 coulomb, selama 4 menit. Berapakah besar arus listriknya ?

Diketahui : Q = 3600 C

t = 4 menit = 4 x 60 s = 240 s = 240 dt

Ditanyakan : I = ?

Q 3600 C

Jawab : I = ——- = ————- = 15 Ampere

T 240 s

Jadi arus listrik yang mengalir = 15 ampere = 15 A

Didalam sebuah penghatar selama 2 menit mengalir arus listrik sebesar 2 Ampere. Tentukanlah besar muatan listriknya !

Diketahui : t = 2 menit = 2 x 60 detik = 120 s = 120 dt

I = 2 Ampere

Ditanyakan : Q = ?

Jawab : Q = I x t = 2 A x 120 dt = 240 A , dt = 240 Coulomb.

Jadi muatan yang mengalir = 240 Coulomb = 240 C

. 3. Muatan listrik sebesar 600 Coulomb mengakibatkan arus mengalir di dalam

penghantar sebesar 3 Ampere. Berapa lama muatan itu mengalir ?

Diketahui : Q = 600 Coulomb

I = 3 Ampere

Ditanyakan : t = ?

Q 600 C

Jawab : t = ——— = ———— = 200 sekon = 200 dt

I 3 A

Jadi lama muatan itu mengalir = 200 sekon = 200 detik

4. Selama 20 menit di dalam penghantar mengalir muatan sebesar 1200 Coulomb.

Berapakah besar arus listriknya ?

Diketahui : t = 20 menit = 20 x 60 detik = 1200 s = 1200 dt

Q = 1200 Coulomb

Ditanyakan : I = ?

Q 1200 C

Jawab : I = ——– = ———– = 1 Ampere = 1 A

T 1200 s

Jadi arus listrik yang mengalir dalam penghantar = 1 Ampere = 1 A

1 Ampere = 1000 mili Ampere = 10 m A

1 mili Ampere = 1000 mikro Ampere = 10 u A

1 Ampere = 1000 m A = 1000.000 mikro Ampere

Sumber Arus Listrik

Sumber arus listrik adalah penghasil arus listrik. Sumber arus listrik ada 2 macam :

Sumber arus listrik searah ( DC = Direct Current )

Yaitu sumber arus listrik yang tidak berubah fasenya. Pada gambar grafik yang memperlihatkan hubungan antara tegangan ( V ) dan waktu ( t ) pada

Arus Listrik searah ( DC ).

Gambar 3. Grafik Arus Listrik Searah ( DC)

Contoh Sumber arus listrik searah ( DC )

Batere/Baterai ( elemen kering )
Accumulator ( aki = accu ) (elemen basah )
Elemen Volta ( elemen basah )
Solar sel
Dinamo DC atau Generator DC
Adaptor AC ke DC : a. Adaptor Sistem Perata Tunggal, b. Adaptor Sistem Cabang Tengah, c. Adaptor Sistem jembatan, d. Adaptor Sistem Dwi Kutub

Sumbaer arus listrik bolak balik ( AC = Alternating Current )

Yaitu sumber arus listrik yang berubah-ubah fasenya setiap saat, jangka waktu tertentu mengalir ke satu arah,dan waktu yang lainnya kearah yang lain.

Gambar 4. Grafik Arus listrik bolak balik ( AC )

Contoh sumber arus listrik bolak balik ( AC )

Generator AC
Jala-jala PLN yang dihasilkan oleh : PLTA, PLTU, PLTP, PLTN, dll.
Inverter DC ke AC

Alat Ukur

Amperemeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik

TEGANGAN LISTRIK dan SATUANNYA

Tegangan Listrik dinyatakan dengan notasi V ( Volt ) atau Voltage dan juga dinyatakan dengan huruf E dari EMF yaitu singkatan Electro Motive Force

( gaya gerak listrik ) dan satuan tegangan Listrik adalah Volt.

.Tegangan listrik atau Potensial listrik

yaitu energi atau tenaga yang menyebabkan muatan-muatan negatip (elektron-elektron) mengalir dalam suatu penghantar.

Pernyataan tersebut dapat ditulis dengan rumus :

V = ———– dimana : V = Tegangan listrik dalam satuan Volt ( V )

Q W = Energi /tenaga/ kerja listrik dalam satuan Joule ( J )

Q = Muatan listrik dalam satuan Coulomb ( C )

Untuk dapat memahami pengertian di atas dapat kita lihat dari keterangan pada gambar di bawah ini :

Arah aliran Arus listrik

A I = Arus Listrik B

negatip

positip e

Arah aliran elektron

Gambar 5. Elektron bergerak jika terdapat perbedaan potensial

Titik A (positip) dan titik B (negatip), karena A dan B terdapat selisih potensial, maka antara titik A dan titik B terjadi tegangan listrik ( beda potensial)

Untuk lebih jelasnya mari kita lihat gambar rangkaian tertutup ( Closed Circuit)

Di bawah ini :

Positip

I = arus Listrik

Batere Lampu ( R )

( V )

Negatip e = elektron

Dari gambar di atas arus listrik mengalir :

Di dalam sumber batere arus mengalir dari negatip ke positip,
Di penghantar arus mengalir dari kutub positip ke kutub negatip

Satuan Tegangan Listrik atau potensial listrik dinyatakan dalam Volt ( V ).

1 Volt = 1000 mili Volt ( m V )

1 mV = 1000 mikro Volt ( u V )

1 Kilo Volt = 1 KV = 1000 Volt

1 Mega Volt = 1 MV = 1000 KV

Alat Ukur

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya tegangan listrik.

RESISTOR ( HAMBATAN LISTRIK ) dan SATUANNYA

Resistor yaitu suatu bahan yang melakukan perlawanan jika dialiri oleh arus listrik.

Resistor diberi notasi dengan huruf R yang berasal dari kata Resistance. (perlawanan

Atau to resist = melawan).

Mengenai resistor ini dipelajari oleh George Simon Ohm, yang melakukan penelitian pada kolom air raksa.

Pengertian Satu Ohm

Satu Ohm adalah besarnya perlawanan sebatang air raksa/Kolom air raksa yang penampangnya serbasama (homogen), yang panjangnya 106,3 Cm, dan luas penampangnya 1 mm2 pada suhu 0 derajat Celsius.

Satuan Resistor/Hambatan Listrik

Satuan utnuk hambatan listrik atau Resistor adalah Ohm ( = omega)

1 Megaohm = 1 M = 1.000 Kiloohm = 1.000 K

1 Kiloohm = 1 K = 1.000 ohm = 1.000

1 Ohm = 1 = 1.000 miliohm = 1.000 m

1 miliohm = 1 = 1.000 mikroohm= 1.000 u

Alat ukur

Ohmmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya hambatan listrik / resistansi.

Fungsi Resistor

Mengatur arus listrik ( melawan arus listrik)
Membagi arus listrik
Membagi tegangan listrik
Sebagai elemen pemanas; seperti solder, solder atraktor, heater, setrika listrik, rice cooker, kompor listrik dll.

Jenis Resistor

Ada 5 (lima) macam resistor yang kita kenal

Resistor Karbon
Resistor Kompon
Resistor Kawat Gulung ( Wire Wound )
Resistor Serbuk Besi
Resistor Film Logam ( Metal Film )

Berdasarkan sifat dan kegunaannya resistor :

I. Resistor tetap ( Fixed resistor )

Yaitu jenis resistor yang nilai hambatannya tidak berubah/tetap/tertentu.

Nilai resistor ada yang dinyatakan dengan :

1. Angka, misalnya : 1 Kiloohm, 1,2 ohm, 100 ohm, 100 Kiloohm dst.

2. Dengan kode warna.

Untuk menentukan nilai resistor dengan kode warna kita perlu meningat akronim dari warna-warna yang digunakan pada resistro tersebut seperti:

Hi Co Me Ji Ku Hi Bi U A P E P Non, yaitu singkatan dari Hitam, Coklat, Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas, Perak dan

Tidan berwarna/tak berwarna (None = Not any one).

Simbol :

II. Resistor Tidak Tetap (Vaiabel Resistor)

Yaitu jenis resistor yang nilai hambatannya tidak tetap/dapat diatur/dapat .

Diubah-ubah/bervariasi.

Contoh dari Variabel Resistor:

1. Trimmer Potensiometer (Trimpot)

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya diubah dengan menggunakan obeng.

Simbol :

2. Potensiometer ( Variabel Resistor )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah/

bervariasi.

Simbol :

Fungsi Variabel Resistor

1. Untuk mengatur Volume, yaitu mengatur keras lunak suara secara

keseluruhan.

2. Untuk mengatur Treble, yaitu mengatur nada-nada tinggi.

3. Untuk mengatur Bass, yaitu mengatur nada-nada rendah.

4. Untuk mengatur Balance, yaitu mengatur suara loudspeaker saluran kiri

maupun saluran kanan agar seimbang.

3. Negative Temperatur Coefficient (NTC)

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengarugi/berganting

Suhu disekitarnya. Jika suhu semakin naik/besar mengenai NTC, maka nilai

Hambatannya semakin kecil, jika suhu semakin kecil, maka nilai hambatann-

nya semakin besar.

NTC disebut juga dengan nama lain Termister

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai saklar otomatis/elektronik

2. Melindungi komponen elektronika

4.Positive Temperatur Coefficient ( PTC )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengaruhi /bergantung

Suhu disekitarnya. Jika suhu sekamin nai/besar mengenai PTC, maka nilai

Hambatannya semakin besar, jika suhu semakin kecil, maka nilai hambatan-

Nya semakin besar.

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai saklar otomatis/elektronik

2. Melindungi komponen elektronik.

5.Light Dependent Resistor ( LDR )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang nilai hambatannya dipengaruhi/bergantung

cahaya yang jatuh pada LDR tersebut.

Simbol :

Fungsi :

1. Sebagai sensor cahaya pada foto/film

2. Sebagai saklar otomatis/elektronik

Magnetic Dependent Resistor ( MDR )

Yaitu jenis resistor tidak tetap yang dipengaruhi/bergantung pada magnit.Jika medan magnit banyak mengenai MDR, maka nilai hambatannya semakin besar, tetapi jika medan magnit sedikit mengenai MDR, maka nilai hambatannya semakin kecil.

III. Menentukan Nilai Resistor Tetap dengan Kode Warna pada Resistor

Untuk menentukan nilai resistor ada beberapa hal yang perlu diingat ;

1. Memahami kedudukan warna-warna tersebut pada resistor tetap.

A, Warna pertama : Untuk menyatakan angka pertama ( digit ke-1 )

B. Warna kedua : Untuk menyatakan angka kedua ( digit ke-2 )

C. Warna ketiga : Untuk menyatakan banyaknya nol atau faktor pengali

Atau pangkat dari bilangan 10..

D.Warna keempat : Untuk menyatakan toleransi ; Emas = 5 %, Perak = 10 %

Dan Non = Tak berwarna = 20 % 1

2. Jika Emas berada pada warna yang ketiga, maka faktor pengalinya = 0,1 = —-

10 1

3. Jika Perak pada warna ketiga, maka faktor pengalinya = 0.01 = ——–

100

4. Dan yang pentingnya adalah hafal akronim HiCoMeJiKuHiBUAPEPNon

Yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 5 %, 10 %, dan 20 %

Tabel Warna Resistor

1 2 2

Contoh Soal : :

Sebuah resistor memiliki warna Coklat – Hitam – Merah – Emas. Tentukan :

A, Nilai Resistor ( NR ) = ?

B. Nilai Toleransi ( Tol ) = ?

C. Nilai resistor berada antara … s/d …

Nilai Resistor Minimum ( NR Min ) = ?

Nilai Resistor Maksimun ( NR Maks ) = ?

Penyelesaian :

1. Coklat = 1

Hitam = 0

Merah = 10 = 100

a. Nilai resistor = NR = 10 x 100 = 1000 ohm = 1 kiloohm

Emas = 5 %

5 5

b. Tol = ——— x NR = ——— x 1000 ohm = 50 ohm

100 100

c. NR min = NR – Tol = 1000 ohm – 50 ohm = 950 ohm

NR maks = NR + Tol = 1000 ohm + 50 0hm = 1050 ohm

Jadi Nilai resistor berada antara = 950 ohm s/d 1050 ohm

Sebuah rsistor memiliki warna Merah – Merah – Coklat – Emas. Tentukan :

Nilai resistor ( NR ) = ?
Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
Nilai Resistor berada antara … s/d …

Penyelesaian :

.Merah = 2

Coklat = 10 = 10

a.NR = 22 x 10 = 220 ohm

Emas = 5 %

b. Tol = ——– x 220 ohm = 11 ohm

100

c. NR min = 220 ohm - 11 ohm = 209 ohm

NR maks = 220 ohm + 11 ohm = 231 ohm

Jadi NR berada antara = 209 ohm s/d 231 ohm

Sebuah resistor memiliki warna Merah – Kuning – Hijau – Perak. Tentukan :

Nilai Resistor ( NR ) = ?
Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
Nilai Resistor berada antara …. S/d …

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Merah = 2

Kuning = 4

Hijau = 10 = 100.000

a. NR = 24 x 100.000 0hm = 2.400 .000 ohm = 2.400 ohm = 2,4 Mohm

Perak = 10 % = ——-

10 100

b.Tol = —— x 2.400.000 0hm = 240.000 ohm = 240 Kiloohm

100

c. NR min = 2.400.000 ohm - 240.000 ohm = 2.160.000 ohm

NR maks = 2.400.000 ohm + 240.000 ohm = 2.640.000 ohm

Jadi NR berada antara = 2.160.000 ohm s/d 2.640.000 ohm

Warna pada resistor Coklat – Merah – Jingga – Non. Tentukan :

Nilai resistor ( NR ) = ?
Nilai Toleransi ( Tol ) = ?
NR berada antara …. S/d ….

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Coklat = 1

Merah = 2

Jingga = 10 = 1.000

a. NR = 12 x 1.000 ohm = 12.000 ohm

Non = Tak berwarna = 20 % = ——–

20 100

b. Tol = ——– x 12.000 ohm = 2.400 ohm

100

c. NR min = 12.000 ohm - 2.400 ohm = 9.600 ohm

NR maks = 12.000 ohm + 2.400 ohm = 14.400 ohm

Jadi NR berada antara = 9.600 ohm s/d 14.400 ohm

Warna pada resistor Merah - Ungu - Emas - Emas. Tentukan : a.Nilai Resistor ( NR ) = ?

b. Nilai toleransi ( Tol ) = ?

c. NR berada antara … s/d ….

NR min = ?

NR maks = ?

Penyelesaian :

Merah = 2

Ungu = 7 1 -1

Emas = 0,1 = —– = 10

a. NR = 27 x 0,1 = 2,7 ohm

Emas = 5 % = ——–

100

5 13,5

b. Tol = —— x 2,7 ohm = ——– ohm = 0,135 ohm

100 100

c. NR min = 2,7 ohm - 0,135 ohm = 2,565 ohm

NR maks = 2,7 ohm + 0,135 ohm = 2,835 ohm

Jadi NR berada antara = 2,565 ohm s/d 2,835 ohm

HUKUM OHM

I = Arus listrik

George Simon Ohm telah melakukan percobaan-

percobaan dan membuktikan bahwa terdapat

hubungan yang erat antara arus listrik ( I ), tegangan

listrik ( V ) dan hambatan listrik/Resistor ( R ).

Hubungan tersebut dikenal dengan Hukum Ohm

Yang berbunyi : V +

Dalam suatu rangkaian tertutup ( Closed Circuit ) - R

Kuat arus listrik ( I ), sebanding atau berbanding

lurus dengan tegangan listriknya ( V ), dan ber-

banding terbalik dengan hambatan listriknya ( R ). I=Arus listrik

Pernyataan tersebut dapat ditulis secara matematis : Rangkaian Terturup

V Keterangan : I = Arus listrik dalam satuan Ampere ( A )

I = ——- V = Tegangan listrik dalam satuan Volt ( V )

R R = hambatan listrik/Resistor dalam satuan Ohm ( )

Untuk memudahkan mengingat Rumus tersebut dapat kita perhatikan segi tiga penghafal berikut :

V Volt

1. I = ——— = Ampere = ———–

R Ohm

———

I | R 2. V = I x R = Volt = Ampere x Ohm

V Volt

3. R = ——— = Ohm = ———–

I Ampere

Contoh Soal :

Sebuah rangkaian dipasang pada tegangan 12 volt, jika hambatannya 60 ohm.

Tentukan besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 12 Volt

R = 60 ohm

Ditanyakan : I = ?

Jawab : V 12 Volt 1

I = ——- = ————- = ——– = 0,2 Ampere

R 60 ohm 5

Pada sebuah rangkaian mengalis arus listrik sebesar 1500 miliAmpere

dan hambatan listriknya 40 ohm. Tentukan besar tegangan yang dipasang

pada rangkaian tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : I = 1500 miliAmpere = 1,5 A

R = 40 ohm

Ditanyakan : V = ?

Jawab :

V = I x R = 1,5 A x 40 ohm

= 60 Volt

Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 240 Volt, dan arus listrik yang

mengalir pada setrika tersebut adalah 3 Ampere. Berapakah besar hambatan

dari sertika tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 240 Volt

I = 3 Ampere

Ditanyakan : R = ?

Jawab : V 240 Volt

R = ——— = ————— = 80 ohm

I 3 Ampere

Sebuah lampu dipasang pada tegangan 120 Volt, dan hambatannya 400 ohm.

Tentukan berapa besar arus listrik yang mengalir pada lampu tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : V = 120 Volt

R = 400 ohm

Ditanyakan : I = ?

Jawab : V 120 volt 3 Volt

I = ——— = ————– = ————

R 400 ohm 10 ohm

= 0,3 Ampere

Sebuah rangkaian listrik memiliki hambatan sebesar 300 ohm, dan mengalir

arus sebesar 10 miliAmpere. Pada tegangan berapakah rangkaian dipasang ?

Penyelesaian :

Diketahui : R = 300 ohm

I = 10 miliAmpere = 0,01 Ampere

Ditanyakan : V = ?

Jawab :

V = I x R = 0,01 Ampere x 300 ohm

= 3 Volt

Antara titik-titik a dan b pada suatu rangkian terdapat resistor/hambatan listrik

2 ohm. Arus yang mengalir dari a ke b adalah 2 Ampere. Jika, potensial di titik

a = 5 Volt. Berapakah potensial di titik b ?

Penyelesaian :

Diketahui : R = 2 Ohm R = 2 ohm

Va = 5 Volt a b

I = 2 Ampere

Ditanyakan : Vb = ?

I 5 V

Jawab :

Va - Vb = I x R

5 V - Vb = 2 x 2

Vb = 5 V - 4 V

Vb = 1 volt

Jadi, potensial di titik b adalah = 1 Volt = 1 V

Antara titik a dan b pada suatu rangkaian terdapat resistor/hambatan listrik

4 ohm. Arus yang mengalir dari a ke b adalah 3 Ampere. Jika, potensial di titik a = 24 Volt. Berapakah potensial di titik B.

Penyelesaian :

Diketahui : R = 4 Ohm R = 4 ohm

I = 3 Ampere a b

Va = 24 Volt

Ditanyakan : Vb = ?

Jawab : I 24 Volt

Va - Vb = I x R

24 V - Vb = 3 x 4

Vb = 24 V - 12 V

Vb = 12 V

Jadi, potensial di titik b adalah = 12 Volt = 12 V

DAYA LISTRIK dan SATUANNYA

Daya Listrik adalah usaha listrik dalam suatu penghantar setiap detik.

Pernyataa ini dapat ditulis dengan rumus :

W V x I x t

P = ———- atau P = ————– maka P = V x I

t t

Keterangan : P = Daya listrik dalam satuan Watt

V = Tegangan listrik dalam satuan Volt

I = Arus listrik dalam satuan Ampere

W = Usaha listrik dalam satuan Joule

W = V x I x t

t = Waktu dalam satuan detik atau sekon

Jika kita hubungkan antara Hukum Ohm dengan Daya Listrik maka diperoleh :

V V V

1. P = V x I jika I = ——– maka 2. P = V x ——- = ——–

R R R

. P = V x I jika V = I x R maka 3. P = I x I x R = I x R

Jadi untuk menentukan besarnya Daya Listrik dapat kita selesaikan dengan menggunakan tiga buah rumus seperti di atas.

Contoh Soal :

1. Sebuah rangkaian listrik dipasang tegangan 110 Volt, jika arus yang mengalir 2

Ampere. Berapa besar daya listriknya ?

Diketahui : V = 110 volt

I = 2 Vmpere

Ditanyakan : P = ?

Jawab : P = I x V = 2 A x 110 V

= 220 Watt

2. Arus listrik yang mengalir pada sebuah lampu 500 miliAmpere, jika hambatannya

100 ohm. Berapakah besar daya listriknya ?

Diketahui : I = 500 mA = 0,5 A

R = 100 ohm

Ditanyakan : P = ?

2 2

Jawab : P = I x R = ( 0,5 ) A x 100 ohm

= 0,25 A x 100 ohm

= 25 Watt

3. Sebuah rangkaian menggunakan daya listrik sebesar 14.400 Watt.Jika tegangan

yang terpasang 240 Volt, tentukan besar arus yang mengalir pada rangkaian ?

Diketahui : P = 14.400 Watt

V = 240 Volt

Ditanyakan : I = ?

P 14.400 Waat

Jawab : P = I x V, maka I = ——— = ——————

V 240 Volt

= 60 Ampere

4, Sebuah lampu dipasang pada tegangan 120 Volt, dan hambatannya 600 ohm.

Tentukan besar daya listriknya ?

Diketahui : V = 120 Volt

R = 600 ohm

Ditanyakan : P = ?

2 2

V ( 120 ) Volt 14.400 Volt

Jawab : P = ——— = —————— = —————–

R 600 ohm 600 ohm

= 24 Watt

5. Sebuah rangkaian hambatannya 7200 ohm dan menggunakan daya listrik

sebesar 18 Watt. Pada tegangan berapakah rangkaian tersebut dipasang ?

Diketahui : R = 7200 ohm

P = 18 Watt

Ditanyakan : V = ?

V 2

Jawab : P = ———- maka V = P x R jadi V = P x R

V = 18 Watt x 7200 ohm

= 129600

= 360 Volt

KOMPETEN MERAWATAN DAN MEMPERBAIKI SISTEM PENGAPIAN/ IGNATION SYSTEM

Kinerja sistem pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap kesempurnaan proses pembakaran didalam silinder, dengan sistem pengapian yang baik akan diperoleh performa mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat. Agar kinerja sistem pengapian selalu dalam kondisi baik maka sistem ini perlu dirawat dengan baik. Perawatan sistem pengapian dengan cara membersihkan, melumasi dan menyetel komponen atau sistem.

Komponen sistem pengapian yang cepat kotor adalah busi, platina, ujung rotor dan terminal pada tutup distributor. Bagian tersebut perlu diperiksa dan dibersihkan kotorannya dengan amplas. Bagian sistem pengapian yang perlu pelumasan adalah nok dan rubbing block, poros nok dan centrifugal advancer. Penyetelan sistem pengapian meliputi penyetelan celah busi, celah platina atau besar sudut dweel, penyetelan saat pengapian. Antara celah platina dan sudut dweel dapat dilakukan salah satu. Penyetelan sudut dweel lebih akurat dibandingkan penyetelan celah platina, karena dweel tester lebih akuran dibandingkan feller gauge.

Bagi pemilik kendaraan perawatan dapat dilakukan sendiri dengan alat yang terdapat pada kelengkapan kendaraan. Alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan perawatan antara lain:

1. Bahan : Grease, amplas

2. Alat : Kunci busi, kunci ring 10, 12, 19, obeng (+) dan obeng (-), feeler gauge, lampu 12V dengan dua kabel, multimeter.

Selain alat tersebut, pada bengkel yang baik menggunakan beberapa alat: diantaranya: Tester Spark Plug Cleaner , Spark plug gauge , Tune up tester , Timing tester dan condenser tester.

a. Tester Spark Plug Cleaner alat untuk membersihkan dan memeriksa busi.

b. Spark plug gauge untuk mengukur dan menyetel celah busi.

c. Tune up tester untuk mengukur putaran dan sudut dweel.

d. Timing tester untuk mengetahui saat pengapian.

e. Condenser tester untuk memeriksa kapasitas kondensor

Langkah kerja dalam merawat sistem pengapian adalah sebagai berikut.

1. Memeriksa secara visual kelainan pada komponen dan rangkaian sistem pengapian

Gambar 40. Memeriksa secara visual komponen pengapian

Periksa komponen sistem pengapian secara visual dari:

Elektrolit baterai kurang, terminal baterai dari sambungan kotor, kabel putus atau terbakar
Koil pengapian dari terminal kotor, kabel kendor, putus, terbakar atau bodi retak
Distributor retak, kotor, terminal aus dan pemasangan kurang baik
Kabel busi dari retak atau pemasangan kurang rapat

2. Memeriksa, membersikan dan menyetel celah busi

a. Lepas kabel tegangan tinggi yang menempel dibusi, catat urutan kabel yang dilepas agar urutan pengapian tidak salah.

b. Lepas busi satu persatu, periksa bagaimana warna dan deposit karbon pada rongga busi, kondisi elektrode, masukkan busi pada nampan yang berisi bensin.

c. Bersihkan rongga busi menggunakan sikat dan bersihkan elektrode busi dengan amplas. Perhatian: Jangan membersihkan kotoran pada rongga busi dengan benda keras seperi obeng kecil atau kawat karena dikuatirkan isolator porselin menjadi retak sehingga busi mati.

Gambar 41. Cara melepas kabel tegangan tinggi yang benar

d. Setel celah elektrode busi sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan kendaraan.


Membersihkan	Memeriksa celah busi	Menyetel celah busi

Gambar 42.. Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah busi

e. Pasang kembali busi pada silinder. Pemasangan yang benar adalah memutar busi dengan tenaga yang ringan, setelah ulir habis mengencangkan ¼ putaran.

Saat kita melakukan pengujian busi di luar silinder, kita dapat menyimpulkan busi masih baik, namun terdapat kemungkinan saat didalam silinder busi mati karena busi bekerja peda tekanan lebih tinggi, sehingga kesimpulan kita salah, untuk mengatasi hal tersebut dibuat Spark plug cleaner and tester.

Penggunaan Spark Plug Cleaner Tester tersebut adalah sebagai berikut:

1. Membersihkan busi

a. Pasang busi yang akan dibersihkan pada lubang pembersih (3), tekan tombol udara untuk membersihkan kotoran yang menempel.

b. Tekan tombol pasir pembersih sehingga pasir pembersih akan menyemprot rongga busi (atur tekanan 3-4 kg/ cm2 , waktu 3-4 detik)

c. Ulangi langkah a) dan b) sampai busi bersih. Setelah busi bersih maka tekan tombol udara (1) agar pasir yang masih menempel dapat bersih.

Gambar 43. Spark plug cleaner tester

2. Memeriksa busi

a. Pasang busi pada lubang tempat pemeriksaan, bila diameter lubang dengan busi tidak tepat ganti ukuran lubang ( diameter lubang yang tersedia untuk ukuran busi 10mm, 12mm dan 14mm).

b. Tekan tombol spark test, dan lihat apakah terdapat pecikan api pada celah jarum, yang dapat dilihat pada kaca pandang (9) dan (10), bila ada berarti alat berfungsi.

c. Pasang kabel tegangan tinggi pada terminal busi.

d. Tekan tombol spark test (6), pada beberapa kondisi tekanan:

Tekanan 2-3 kg/cm2 : terjadi percikan api pada kaca pandang (9)

Tekanan 3-4 kg/cm2 : terjadi percikan pada kaca pandang (9) dan (10)

Tekanan 5 kg/cm lebih : terjadi percikan pada kaca pandang (10).

Bila saat tekanan 2-3 kg/cm2 terjadi percikan api pada kaca pandang (10) saja berarti busi sudah jelek.

3. Memeriksa dan membersihkan kabel tegangan tinggi

a. Lepas kabel tegangan tinggi, bersihkan ujung kabel dari kemungkinan ada karat dengan menggunakan amplas.

b. Periksa tahanan kabel menggunakan W meter ( multi meter bagian W ,posisi selector pada 1xk), tahanan kabel harus kurang dari 25 kW.

Perhatian : Jangan menekuk atau menarik kabel berlebihan sebab dapat merusak kabel tegangan tinggi.

Gambar 44. Memeriksa kabel busi

4. Memeriksa, membersihkan rotor dan tutup distributor

a. Lepas tutup distributor dengan melepas kait penguncinya.

b. Periksa tutup distributor dari kemungkinan retak, karat / kotor pada terminal tegangan tinggi.

c. Bersihkan terminal tegangan tinggi dengan amplas.

d. Lepas rotor, bersikan karat/ deposit pada ujung rotor menggunakan amplas.

Gambar 45. Memeriksa dan membersihkan tutup distributor

5. Memeriksa nok, centrifugal advancer dan vacuum advancer

a. Periksa permukaan poros nok dari kemungkinan aus, keausan secara visual dapat dilihat dari banyaknya goresan pada nok. Lumasi poros menggunakan grease.

b. Periksa kerja centrifugal advancer dengan cara: Pasang kembali rotor yang telah dibersihkan, putar rotor searah putaran rotor saat mesin hidup. Lepas rotor maka rotor harus segera kembali. Kekocaakan rotor saat diputar tidak boleh berlebihan.

c. Periksa vacuum advancer dengan cara: lepas slang vacuum, hubungkan ke pompa vacuum, lakukan pemompaan, amati dudukan platina (breaker plate) harus bergerak. Bila tidak mempunyai pompa vacuum dapat dengan cara dihisap dengan kuat.


Memeriksa centrifugal advancer	Memeriksa vacuum advancer

Gambar 46. Memeriksa advancer

6. Memeriksa koil pengapian

Atur selector multi meter kearah x1Ω, kalibrasi Ohm meter dengan cara menghubungkan kedua colok ukur, setel penunjukan tepat pada 0 Ω, bila penyetelan tidak tercapai periksa/ ganti baterai multi meter.
Periksa tahanan resistor dengan menghubungkan colok ukur pada kedua resistor. Nilai tahanan resistor 1,3 - 1,5Ω. Pada koil pengapian jenis internal resistor, pengukuran resistor dengan menghubungkan jolok ukur pada terminal (B) dengan terminal (+).
Periksa tahanan primer koil dengan menghubungkan jolok ukur antara teminal (+) dengan terminal (-) koil. Nilai tahanan 1,3 – 1,6 Ω.
Atur selector pada 1xk, kalibrasi Ohm meter dengan cara menghubungkan kedua colok ukur, setel penunjukan tepat pada 0 Ω.
Periksa tahanan primer koil dengan menghubungkan jolok ukur antara teminal (+) dengan terminal tinggi koil. Nilai tahanan 10 – 15 kΩ.
Periksa kebocoran atau hubung singkat dengan menghunungkan (+) koil dengan bodi. Tahnan harus menunjukkan tak terhingga.

Gambar 47 Pemeriksaan koil pengapian

7. Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah platina/ menyetel sudut dwell

Menyetel celah platina dan sudut dwell merupakan pekerjaan yang sama. Perbedaan menyetel sudut dwell dengan menyetel celah platina adalah:

Menyetel sudut dwell menggunakan alat dwell tester untuk mengukur lama platina menutup. Pengukuran dilakukan dengan alat ukur elektrik, hasil pengukuran lebih akurat tetapi harga alat mahal.
Menyetel celah platina menggunakan alat feeler gauge, untuk mengukur celah platina sebagai indicator lama atau sudut platina membuka. Hasil pengukuran kurang akurat, tetapi harga alat 1/1000 dari harga alat dwell tester.
Bila celah platina besar maka sudut dwell kecil, dan sebaliknya bila celah platina kecil maka sudut dwell menjadi besar.

Langkah menyetel celah platina adalah:

a. Putar puli poros engkol sampai rubbing blok pada puncak nok atau platina membuka maksimal.

b. Periksa kondisi permukaan platina dari kemungkinan aus, terbakar, kontak yang tidak tepat. Bila terjadi keausan platina, lepas platina dengan melepas sekerup pengikatnya. Amplas permukaan platina sampai keausan hilang, periksa ketepatan kontak permukaannya. Membersikan platina juga dapat dilakukan langsung tanpa melepas dari dudukannya, namun dengan cara ini hasilnya sering menyebabkan permukaan kontak tidak tepat atau adanya serpian amplas tertinggal dipermukaan kontak sehingga saat platina menutup tidak ada aliran listrik akibat terganjal oleh serpian amplas.

Gambar 48. Menyetel celah platina

d. Pasang kembali platina, geser penyetelan platina sampai platina membuka 0,40 – 0,50 mm, kencangkan sekerup pengikat namun platina masih dapat digeser.

e. Setel celah platina dengan cara menyisipkan feeler gauge ukuran 0,40 – 0,50 mm, bila feeler tidak dapat masuk berarti celah terlalu kecil, dan sebaliknya. Letakkan obeng (-) pada tempat penyetelan putar obeng searah jarum jam untuk memperbesar celah dan sebaliknya. Kencangkan sekerup pengikat agar celah tidak berubah.

Beberapa kendaraan menggunakan celah rubbing blok sebagai spesifikasi menyetel celah platina. Cara penyetelan kedua model tersebut sama, namun bila sepesifikasi kendaraan menentukan celah rubbing blok kita setel celah platina hasilnya dapat berbeda, untuk itu ikuti petunjuk yang diberikan produsen kendaraan. Kelebihan penyetelan pada celah rubbing blok adalah permukan kontak platina tidak kotor oleh minyak pada feller gauge, adanya minyak pada permukaan kontak menyebabkan oksidasi pada permukaan kontak lebih cepat sehingga usia platina lebih pendek.

Langkah menyetel sudut dwell

a. Pasang dwell tester sesuai petunjuk alat, untuk model 2 kabel maka kabel merah dihubungkan terminal distributor atau (-) koil pengapina, kabel hitam dihubungkan ke massa.

Gambar 49 Pemasangan dwell tester

b. Hidupkan mesin, lihat besar sudut dwell yang ditunjukan oleh alat ukur. Pada mesin 4 silinder spesifikasi sudut dweel sebesar 52 ± 2 º.

c. Bila sudut dwell terlalu besar, berarti celah platina terlalu sempit. Matikan mesin, buka tutup distributor, kendorkan mur pengikat platina, stell sudut dweel dengan menggeser dudukan platina kearah celah platina yang lebih besar.

d. Pasang kembali tutup distributor, hidupkan mesin, periksa apakah hasil penyetelan sudut dwell telah tepat. Ulangi bila hasil penyetelan belum tepat.

6. Menyetel saat pengapian

Menyetel menggunakan timing tester

Penggunaan Timing Tester untuk menyetel saat pengapian adalah sebagai berikut:

1) Hidupkan mesin pada putaran stasioner (putaran stasioner 700 rpm, pengukuran putaran lebih tepat menggunakan tachometer yang terdapat pada tune up tester gambar di atas).

2) Pasang Timing Tester, dengan menghubungkan alat dengan sumber listrik yaitu kabel merah (+) pada baterai (+), kabel hitam (-) pada baterai (-) dan sensor pada kabel tegangan tinggi silinder 1.

Gambar 50. Menyetel saat pengapian dengan timing light

3) Tekan tombol pada Timing Tester, arahkan cahaya pada tanda pengapian (timing mark).

4) Bila saat pengapian tidak tepat, kendurkan baut pengikat distributor, putar distributor berlawanan arah dengan putaran rotor untuk mengajukan dan putar searah putaran rotor untuk mengundurkan saat pengapian.

Penyetelan sudut dweel harus dilakukan dahulu setelah itu baru dilakukan penyetelan saat pengapian. Urutan penyetelan tersebut tidak boleh terbalik, bila terbalik maka hasil penyetelan saat pengapian akan berubah saat dilakukan penyetelan sudut dweel. Perubahan hasil penyetelan saat pengapian tersebut disebabkan saat dilakukan penyetelan sudut dweel akan merubah celah kontak pemutus arus, celah kontak pemutus arus berubah maka waktu pembukaan kontak jadi berubah. Celah kontak membesar berarti kontak lebih cepat membuka maka saat pengapian menjadi lebih maju dan sebaliknya.

Menyetel saat pengapian tanpa timing light

Penyetelan saat pengapian tanpa timing tester dapat dilakukan, namun akurasi hasil sangat tergantung dari keterampilan mekanik.

Langkah penyetelan adalah sebagai berikut:

1) Putar poros engkol sampai tepat tanda pengapian, misal saat pengapian 88 sebelum TMA, maka kita tepat engkol pada posisi tersebut.

2) Buka tutup distributor

3) Kendorkan baut pengikat distributor dengan kunci 12 mm

4) Putar kunci kontak ke arah ON,

5) Amati kontak platina, bila kontak platina menutup putar rumah distributor berlawanan dengan arah putaran rotor sampai platina mulai membuka sebagai indicator mulai membuka adalah adanya percikan api pada kontak platina. Sebaliknya bila saat itu kontak platina telah membuka maka putar rumah distributor searah putaran rotor sampai platina menutup dan putar balik sehingga platina mulai membuka.

6) Kencangkan kembali baut pengikat distributor.

Gambar 51 Menyetel saat pengapian tanpa timing light

7) Rakit kembali tutup distributor dan kabel tegangan tinggi. Perhatikan lokasi nok pada rumah distributor agar tutup distributor dapat terpasang dengan baik. Kabel tegangan tinggi busi harus terpasang dengan urutan yang benar seperti sebelum dibongkar. Kesalahan memasang akan menyebabkan mesin sulit hidup, mesin pincang dan terjadi ledakan di karburator.