Difada, Mitra Sukses Meraih Masa Depan Lebih Baik

Rangkaian Listrik Dasar Hal penting dalam rangkaian listrik adalah memahami aturan-aturan atau sifat-sifat kelistrikan suatu rangkaian, seperti nilai resistansi, tegangan, arus, dan daya. Pengetahuan dalam memahami suatu rangkaian listrik sederhana adalah amat penting dalam memahami sirkuit yang lebih kompleks. Rangkaian listrik dapat dikelompokan menjadi tiga bagian utama; yaitu hubungan seri, paralel, dan hubungan kombinasi. Hubungan seri dan paralel sederhana dapat dibangun melalui dua buah resistor, sedangkan hubungan kombinasi adalah penggabungan dari hubungan seri dengan paralel. Hubungan kombinasi sederhana dapat dibangun dengan satu buah resistor yang terhubung secara seri dengan dua resistor terhubung paralel. Pengetahuan dalam hubungan dasar seri dan paralel akan sangat berguna untuk memahami bagaimana komponen-komponen yang dihubungkan secara kombinasi satu sama lain. (a)seri (b)paralel Dalam pemakaian sehari-hari, kebutuhan energi listrik seperti untuk kebutuhan industri, konsumsi rumah tangga ataupun untuk penerangan lampu jalan, penerapan hubungan seri secara langsung jarang sekali digunakan. Penerapan hubungan seri terutama banyak digunakan untuk rangkaian pembatas arus atau pengaman (Gambar 1.2). Contoh sistem pengaman sederhana yang banyak digunakan pada rangkaian listrik adalah sistem pemutus arus dengan menggunakan sekering. Sekering F1 digunakan sebagai alat pemutus hubungan listrik bilamana arus yang mengalir melalui sekering melebihi batas kemampuan maksimum. Gambar 1.2. Pemutus arus F1 (hubungan seri) dengan Lampu dan sumber tegangan Hubungan Seri Sifat rangkaian hubungan seri hanya memiliki satu jalur aliran kuat arus dari potensial (+) menuju potensial negatif (-) UB. Karena hanya ada satu jalur aliran arus pada rangkaian seri, sehingga kuat arus yang melalui masing-masing resistor adalah sama besar. Hubungan seri tidak hanya terdiri dari dua atau tiga resistror saja yang dapat dihubungkan secara seri, tetapi rangkaian seri dimungkinkan terdiri dari empat buah resistor atau lebih. Gambar 1.3. Prinsip Hubungan Seri Resistor Kuat Arus hubungan Seri Menurut hukum Kirchhoff-II, jika rangkaian seri dengan tiga buah resistor (R) dihubungkan dengan tegangan baterai UB, maka jumlah kuat arus (I) mengalir melalui tiga resistor R1, R2 dan R3 adalah sama besar (Gambar 1.4b). Kuat arus hubungan seri dapat dinyatakan seperti persamaan berikut: I = I1=I2=I3 (a) (b) Gambar 1.4. (a) rangkaian seri 3 resistor dan (b) kurva arus-tegangan Kuat arus disemua bagian rangkaian seri adalah sama besar, tidak hanya tiga resistor saja yang dapat dihubungkan seri, tetapi rangkaian seri dapat terdiri dari dua, tiga, dan empat resistor atau lebih. Tegangan Jatuh Pada Hubungan Seri Tegangan adalah gaya yang mendorong elektron melalui resistansi sehingga terjadi beda potensial diantara kedua ujung resistor. Tegangan jatuh pada kedua ujung resistor ditentukan oleh kuat arus dan besarnya resistansi suatu resistor. Jumlah tegangan jatuh total pada ujung-ujung paling luar sumber merupakan penjumlahan secara aljabar pada masing-masing resistor R1, R2 dan R3 seperti yang diilustrasikan skema rangkaian Gambar 1.4a dan kurva hubungan arus-tegangan Gambar 1.4b. Jika sebuah voltmeter dihubungkan dengan diantara kedua ujung resistor, maka besarnya tegangan yang diperlukan untuk mendorong arus melalui resistor yang ditunjukkan oleh volmeter dinamakan drop tegangan atau tegangan jatuh. Kejadian ini mirip dengan penurunan tekanan dalam sistem air/fluida yang dialirkan melalui pipa (Gambar 1.1c). Dalam rangkaian seri, jumlah semua tegangan turun di semua resistor harus sama dengan tegangan yang diberikan ke sirkuit. Jumlah drop tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan resistansi dan arus sirkuit. Gambar 1.5. Polaritas Pengukuran tegangan drop hubungan seri Pengukuran tegangan pada masing-masing resistor, mulai dari resistor R1 dengan tegangan: U1 ; resistor R2 dengan tegangan: U2 ; resistor R3 dengan tegangan ketiga: U3; dan resistor R4 dengan tegangan U4, maka hubungan jumlah dari keempat tegangan adalah sama dengan jumlah tegangan di baterai UB. UB = U1 + U2 + U3 + U4 Karena U1 = I1•R1 ;U2 = I2•R2 ; U3 = I3•R3 ; U4 = I4•R4 dan Vs = I•Rt, maka: I•Rt = I1•R1 + I2•R2 + I3•R3 + I4•R4, dengan demikian kuat arus I = I1 = I2 = I3 = I4 Resistansi Pada Hubungan Seri Oleh karena pada hubungan seri kuat arus yang melalui masing-masing resistor sama besar, sehingga jumlah nilai resistansi keseluruhan Rt adalah: Rt = R1 + R2 + R3 + R4 Ilustrasi yang ditunjukkan Gambar 1.6 mengasumsikan bahwa hasil dari pengukuran tegangan dengan voltmeter pada masing-masing resistor dianggap sama besar. Karena kuat arus yang melalui pada masing-masing resistor adalah sama besar, maka berdasarkan hasil dari pengukuran data tegangan dapat diasumsikan bahwa nilai resistansi dari semua keempat resistor juga bernilai sama besar. Dan apabila rangkaian ini dihubungkan ke baterai UB = 24Volt, maka besarnya tegangan jatuh pada masing-masing resistor adalah U1=U2=U3=U4 = 24V/4 = 6V. Kejadian istimewa ini hanya berlaku, jika suatu rangkaian seri memiliki tegangan jatuh pada masing-masing dari ke-empat resistor bernilai sama besar. Gambar 1.6. Tegangan jatuh dengan nilai resistor sama besar Rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 1.7 mengilustrasikan hubungan seri yang terdiri dari resistor dengan nilai berbeda. Perhatikan bahwa penurunan tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan besarnya resistansi/resistansi. Juga perhatikan bahwa jumlah dari tegangan jatuh pada setiap resistor adalah sama dengan besarnya tegangan baterai UB, yaitu 24 volt. Resistor dengan nilai resistansi terkecil menghasilkan tegangan jatuh paling kecil, sebaliknya resistor dengan nilai resistansi paling besar menghasilkan tegangan jatuh paling besar. Gambar 1.7. Tegangan jatuh dengan nilai resistor berbeda Metode Perhitungan Pada Hubungan Seri Ada tiga aturan yang dapat diterapkan dalam menghitung nilai-nilai dari arus, tegangan, resistansi dan daya dalam rangkaian yang terhubung secara seri, yaitu: Rangkaian memiliki kuat arus yang sama pada setiap resistor. Nilai Resistansi total adalah jumlah dari resistor individu. Tegangan sumber adalah sama dengan jumlah tegangan jatuh pada masing-masing resistor. Rangkaian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.8 dengan nilai-nilai yang telah ditentukan,seperti, tegangan jatuh, resistansi untuk masing-masing resistor. (a) (b) Gambar 1.8.(a) Nilai-nilai I, U, dan R hubungan seri, (b) Rangkaian pengganti Langkah I: Menentukan resistansi total (RT) dari seluruh rangkaian dapat ditentukan dengan menambahkan nilai-nilai resistansi ketiga resistor: RT = R1 + R2 + R3 RT = 20 + 10 + 30  RT = 60 Langkah II: Menghitung jumlah kuat arus dalam rangkaian dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Ohm I = UT/RT I = 120V/60 I = 2A Kuat arus total 2A mengalir melalui setiap resistor dalam rangkaian hubungan seri: IT = I1 = I2 = I3 = 2A Langkah III: Karena jumlah arus yang mengalir melalui resistor R1 diketahui, maka drop tegangan pada resistor R1 dapat dihitung dengan menggunakan hukum Ohm: U1 = I1 x R1 U1 = 2A x 20 U1 = 40V Langkah IV: Pengukuran tegangan jatuh pada R1, untuk nilai resistansi resistor R1 = 20 dengan tegangan jatuh U1 = 40Volt mengalirkan kuat arus I1 = 2A (Gambar 1.8a). Dengan cara yang sama, maka penurunan tegangan pada resistor R2 dan R3 dapat ditemukan dengan menggunakan hukum ohm: U2 = U2 xR2 U2 = 2A x 10 =20V U3 = I3 x R3 U3 = 2A x 30 = 60V Gambar 1.9. Pengukuran tegangan jatuh pada R1 Dan jika drop tegangan pada masing-masing resistor dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan total ET: UT= U1 + U2 + U3 UT = 40V + 20V + 60V UT = 120V Jika diukur tegangan pada masing-masing resistor: tegangan jatuh pada resistor R1 adalah U1; tegangan pada resistor R2 adalah U2; dan tegangan pada resistor R3 adalah U3, maka bila dari ketiga tegangan dijumlahkan, nilainya akan sama dengan tegangan baterai UT. Jadi rangkaian resistor yang terhubung seri antara TEGANGAN JATUH dan KUAT ARUS mempunyai ARAH dengan POLARITAS yang sama pada masing-masing resistor, sehingga secara matematis besaran tegangan dan resistor dapat dijumlahkan secara langsung.   Lampiran Keterangan: Tegangan “E” dalam standar jerman ditulis dengan simbol “U” Pengkodean Resistor TEKNIK ELEKTRONIKA AUDIO VIDEO TEKNIK LISTRIK Rangkaian Seri Resistor Percobaan 1:  Simulasi dengan Circuit Wizard Hubungan seri resistor dengan nilai resistansi sama Langkah Percobaan: Pengukuran Tegangan Hubungkan rangkaian seperti yang diperlihatkan Gambar 1.10 berikut ini. Gambar 1.10. Pengukuran tegangan hubungan seri Pilih batas ukur multimeter 20V= (DC), tetapkan tegangan power supply sebesar 12V dan kemudian hidupkan tombol power. Ukur besarnya tegangan jatuh pada resistor R1, yaitu dengan menekan tombol “run” pada program circuit wizard. Lakukan dengan cara yang sama untuk resistor yang lainnya. Masukan hasilnya pada tabel 1.1 Pengukuran Arus Ubah posisi power supply dan multimeter seperti Gambar 1.11 berikut ini. Tetapkan batas ukur ampermeter sebesar 20mA, lalu ukur besarnya kuat arus total IT yang melalui rangkaian, yaitu dengan menekan tombol “run” pada program circuit wizard. Gambar 1.11. Pengukuran arus hubungan seri Masukan hasilnya pada tabel 1.1   Menyimpulkan hasil simulasi berdasarkan tabel 1.1 Menjawab tugas-tugas Tabel 1.1. Pengukuran arus-tegangan hubungan deri dengan nilai resistansi sama Tegangan (Volt) Arus (mA) Resistansi Total () Resistor UR1 UR2 UR3 UT IT RT=R1+R2+R3 RT=UT/IT RT=UT/(Banyaknya R) Kesimpulan dan Tugas Kesimpulan tabel 1.1 ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tugas Hitung nilai-nilai dari arus, tegangan, resistansi dan daya dengan menggunakan rumus hukum ohm. UT = 120V U1 = ...........V U2 = ...........V U3 = ...........V U4 = ...........V U5 = ...........V IT = ............A I1 = .............A I2 = .............A I3 = .............A I4 = .............A I5 = .............A RT = .......... R1 = 1000  R2 = 1000  R3 = 1000  R4 = 1000  R5 = 1000  PT = .........W P1 = ..........W P2 = ..........W P3 = ..........W P4 = ..........W P5 = ..........W Tuliskan hasil perhitungan dari tabel diatas kedalam skema rangkaian berikut ini!  

Difada, Mitra Sukses Meraih Masa Depan Lebih Baik Teori Dasar Kelistrikan Rangkaian Listrik Dasar Hal penting dalam rangkaian listrik adalah memahami aturan-aturan atau sifat-sifat kelistrikan suatu rangkaian, seperti nilai resistansi, tegangan, arus, dan daya. Pengetahuan dalam memahami suatu rangkaian listrik sederhana adalah amat penting dalam memahami sirkuit yang lebih kompleks. Rangkaian listrik dapat dikelompokan menjadi tiga bagian utama; yaitu hubungan seri, paralel, dan hubungan kombinasi. Hubungan seri dan paralel sederhana dapat dibangun melalui dua buah resistor, sedangkan hubungan kombinasi adalah penggabungan dari hubungan seri dengan paralel. Hubungan kombinasi sederhana dapat dibangun dengan satu buah resistor yang terhubung secara seri dengan dua resistor terhubung paralel. Pengetahuan dalam hubungan dasar seri dan paralel akan sangat berguna untuk memahami bagaimana komponen-komponen yang dihubungkan secara kombinasi satu sama lain. (a) (b) Gambar 1.1. (a) Hubungan seri 2 resistor, (b) 3 resistor dan (c) seri fluida Dalam pemakaian sehari-hari, kebutuhan energi listrik seperti untuk kebutuhan industri, konsumsi rumah tangga ataupun untuk penerangan lampu jalan, penerapan hubungan seri secara langsung jarang sekali digunakan. Penerapan hubungan seri terutama banyak digunakan untuk rangkaian pembatas arus atau pengaman (Gambar 1.2). Contoh sistem pengaman sederhana yang banyak digunakan pada rangkaian listrik adalah sistem pemutus arus dengan menggunakan sekering. Sekering F1 digunakan sebagai alat pemutus hubungan listrik bilamana arus yang mengalir melalui sekering melebihi batas kemampuan maksimum. Gambar 1.2. Pemutus arus F1 (hubungan seri) dengan Lampu dan sumber tegangan Hubungan Seri Sifat rangkaian hubungan seri hanya memiliki satu jalur aliran kuat arus dari potensial (+) menuju potensial negatif (-) UB. Karena hanya ada satu jalur aliran arus pada rangkaian seri, sehingga kuat arus yang melalui masing-masing resistor adalah sama besar. Hubungan seri tidak hanya terdiri dari dua atau tiga resistror saja yang dapat dihubungkan secara seri, tetapi rangkaian seri dimungkinkan terdiri dari empat buah resistor atau lebih. Gambar 1.3. Prinsip Hubungan Seri Resistor Kuat Arus hubungan Seri Menurut hukum Kirchhoff-II, jika rangkaian seri dengan tiga buah resistor (R) dihubungkan dengan tegangan baterai UB, maka jumlah kuat arus (I) mengalir melalui tiga resistor R1, R2 dan R3 adalah sama besar (Gambar 1.4b). Kuat arus hubungan seri dapat dinyatakan seperti persamaan berikut: I = I1=I2=I3 (a) (b) Gambar 1.4. (a) rangkaian seri 3 resistor dan (b) kurva arus-tegangan Kuat arus disemua bagian rangkaian seri adalah sama besar, tidak hanya tiga resistor saja yang dapat dihubungkan seri, tetapi rangkaian seri dapat terdiri dari dua, tiga, dan empat resistor atau lebih. Tegangan Jatuh Pada Hubungan Seri Tegangan adalah gaya yang mendorong elektron melalui resistansi sehingga terjadi beda potensial diantara kedua ujung resistor. Tegangan jatuh pada kedua ujung resistor ditentukan oleh kuat arus dan besarnya resistansi suatu resistor. Jumlah tegangan jatuh total pada ujung-ujung paling luar sumber merupakan penjumlahan secara aljabar pada masing-masing resistor R1, R2 dan R3 seperti yang diilustrasikan skema rangkaian Gambar 1.4a dan kurva hubungan arus-tegangan Gambar 1.4b. Jika sebuah voltmeter dihubungkan dengan diantara kedua ujung resistor, maka besarnya tegangan yang diperlukan untuk mendorong arus melalui resistor yang ditunjukkan oleh volmeter dinamakan drop tegangan atau tegangan jatuh. Kejadian ini mirip dengan penurunan tekanan dalam sistem air/fluida yang dialirkan melalui pipa (Gambar 1.1c). Dalam rangkaian seri, jumlah semua tegangan turun di semua resistor harus sama dengan tegangan yang diberikan ke sirkuit. Jumlah drop tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan resistansi dan arus sirkuit. Gambar 1.5. Polaritas Pengukuran tegangan drop hubungan seri Pengukuran tegangan pada masing-masing resistor, mulai dari resistor R1 dengan tegangan: U1 ; resistor R2 dengan tegangan: U2 ; resistor R3 dengan tegangan ketiga: U3; dan resistor R4 dengan tegangan U4, maka hubungan jumlah dari keempat tegangan adalah sama dengan jumlah tegangan di baterai UB. UB = U1 + U2 + U3 + U4 Karena U1 = I1•R1 ;U2 = I2•R2 ; U3 = I3•R3 ; U4 = I4•R4 dan Vs = I•Rt, maka: I•Rt = I1•R1 + I2•R2 + I3•R3 + I4•R4, dengan demikian kuat arus I = I1 = I2 = I3 = I4 Resistansi Pada Hubungan Seri Oleh karena pada hubungan seri kuat arus yang melalui masing-masing resistor sama besar, sehingga jumlah nilai resistansi keseluruhan Rt adalah: Rt = R1 + R2 + R3 + R4 Ilustrasi yang ditunjukkan Gambar 1.6 mengasumsikan bahwa hasil dari pengukuran tegangan dengan voltmeter pada masing-masing resistor dianggap sama besar. Karena kuat arus yang melalui pada masing-masing resistor adalah sama besar, maka berdasarkan hasil dari pengukuran data tegangan dapat diasumsikan bahwa nilai resistansi dari semua keempat resistor juga bernilai sama besar. Dan apabila rangkaian ini dihubungkan ke baterai UB = 24Volt, maka besarnya tegangan jatuh pada masing-masing resistor adalah U1=U2=U3=U4 = 24V/4 = 6V. Kejadian istimewa ini hanya berlaku, jika suatu rangkaian seri memiliki tegangan jatuh pada masing-masing dari ke-empat resistor bernilai sama besar. Gambar 1.6. Tegangan jatuh dengan nilai resistor sama besar Rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 1.7 mengilustrasikan hubungan seri yang terdiri dari resistor dengan nilai berbeda. Perhatikan bahwa penurunan tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan besarnya resistansi/resistansi. Juga perhatikan bahwa jumlah dari tegangan jatuh pada setiap resistor adalah sama dengan besarnya tegangan baterai UB, yaitu 24 volt. Resistor dengan nilai resistansi terkecil menghasilkan tegangan jatuh paling kecil, sebaliknya resistor dengan nilai resistansi paling besar menghasilkan tegangan jatuh paling besar. Gambar 1.7. Tegangan jatuh dengan nilai resistor berbeda Metode Perhitungan Pada Hubungan Seri Ada tiga aturan yang dapat diterapkan dalam menghitung nilai-nilai dari arus, tegangan, resistansi dan daya dalam rangkaian yang terhubung secara seri, yaitu: 1. Rangkaian memiliki kuat arus yang sama pada setiap resistor. 2. Nilai Resistansi total adalah jumlah dari resistor individu. 3. Tegangan sumber adalah sama dengan jumlah tegangan jatuh pada masing-masing resistor. Rangkaian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.8 dengan nilai-nilai yang telah ditentukan,seperti, tegangan jatuh, resistansi untuk masing-masing resistor. (a) (b) Gambar 1.8.(a) Nilai-nilai I, U, dan R hubungan seri, (b) Rangkaian pengganti Langkah I: Menentukan resistansi total (RT) dari seluruh rangkaian dapat ditentukan dengan menambahkan nilai-nilai resistansi ketiga resistor: RT = R1 + R2 + R3 RT = 20 + 10 + 30  RT = 60 Langkah II: Menghitung jumlah kuat arus dalam rangkaian dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Ohm I = UT/RT I = 120V/60 I = 2A Kuat arus total 2A mengalir melalui setiap resistor dalam rangkaian hubungan seri: IT = I1 = I2 = I3 = 2A Langkah III: Karena jumlah arus yang mengalir melalui resistor R1 diketahui, maka drop tegangan pada resistor R1 dapat dihitung dengan menggunakan hukum Ohm: U1 = I1 x R1 U1 = 2A x 20 U1 = 40V Langkah IV: Pengukuran tegangan jatuh pada R1, untuk nilai resistansi resistor R1 = 20 dengan tegangan jatuh U1 = 40Volt mengalirkan kuat arus I1 = 2A (Gambar 1.8a). Dengan cara yang sama, maka penurunan tegangan pada resistor R2 dan R3 dapat ditemukan dengan menggunakan hukum ohm: U2 = U2 xR2 U2 = 2A x 10 =20V U3 = I3 x R3 U3 = 2A x 30 = 60V Gambar 1.9. Pengukuran tegangan jatuh pada R1 Dan jika drop tegangan pada masing-masing resistor dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan total ET: UT= U1 + U2 + U3 UT = 40V + 20V + 60V UT = 120V Jika diukur tegangan pada masing-masing resistor: tegangan jatuh pada resistor R1 adalah U1; tegangan pada resistor R2 adalah U2; dan tegangan pada resistor R3 adalah U3, maka bila dari ketiga tegangan dijumlahkan, nilainya akan sama dengan tegangan baterai UT. Jadi rangkaian resistor yang terhubung seri antara TEGANGAN JATUH dan KUAT ARUS mempunyai ARAH dengan POLARITAS yang sama pada masing-masing resistor, sehingga secara matematis besaran tegangan dan resistor dapat dijumlahkan secara langsung.

Teori Dasar Kelistrikan Rangkaian Listrik Dasar Hal penting dalam rangkaian listrik adalah memahami aturan-aturan atau sifat-sifat kelistrikan suatu rangkaian, seperti nilai resistansi, tegangan, arus, dan daya. Pengetahuan dalam memahami suatu rangkaian listrik sederhana adalah amat penting dalam memahami sirkuit yang lebih kompleks. Rangkaian listrik dapat dikelompokan menjadi tiga bagian utama; yaitu hubungan seri, paralel, dan hubungan kombinasi. Hubungan seri dan paralel sederhana dapat dibangun melalui dua buah resistor, sedangkan hubungan kombinasi adalah penggabungan dari hubungan seri dengan paralel. Hubungan kombinasi sederhana dapat dibangun dengan satu buah resistor yang terhubung secara seri dengan dua resistor terhubung paralel. Pengetahuan dalam hubungan dasar seri dan paralel akan sangat berguna untuk memahami bagaimana komponen-komponen yang dihubungkan secara kombinasi satu sama lain. (a) (b) Gambar 1.1. (a) Hubungan seri 2 resistor, (b) 3 resistor dan (c) seri fluida Dalam pemakaian sehari-hari, kebutuhan energi listrik seperti untuk kebutuhan industri, konsumsi rumah tangga ataupun untuk penerangan lampu jalan, penerapan hubungan seri secara langsung jarang sekali digunakan. Penerapan hubungan seri terutama banyak digunakan untuk rangkaian pembatas arus atau pengaman (Gambar 1.2). Contoh sistem pengaman sederhana yang banyak digunakan pada rangkaian listrik adalah sistem pemutus arus dengan menggunakan sekering. Sekering F1 digunakan sebagai alat pemutus hubungan listrik bilamana arus yang mengalir melalui sekering melebihi batas kemampuan maksimum. Gambar 1.2. Pemutus arus F1 (hubungan seri) dengan Lampu dan sumber tegangan Hubungan Seri Sifat rangkaian hubungan seri hanya memiliki satu jalur aliran kuat arus dari potensial (+) menuju potensial negatif (-) UB. Karena hanya ada satu jalur aliran arus pada rangkaian seri, sehingga kuat arus yang melalui masing-masing resistor adalah sama besar. Hubungan seri tidak hanya terdiri dari dua atau tiga resistror saja yang dapat dihubungkan secara seri, tetapi rangkaian seri dimungkinkan terdiri dari empat buah resistor atau lebih. Gambar 1.3. Prinsip Hubungan Seri Resistor Kuat Arus hubungan Seri Menurut hukum Kirchhoff-II, jika rangkaian seri dengan tiga buah resistor (R) dihubungkan dengan tegangan baterai UB, maka jumlah kuat arus (I) mengalir melalui tiga resistor R1, R2 dan R3 adalah sama besar (Gambar 1.4b). Kuat arus hubungan seri dapat dinyatakan seperti persamaan berikut: I = I1=I2=I3 (a) (b) Gambar 1.4. (a) rangkaian seri 3 resistor dan (b) kurva arus-tegangan Kuat arus disemua bagian rangkaian seri adalah sama besar, tidak hanya tiga resistor saja yang dapat dihubungkan seri, tetapi rangkaian seri dapat terdiri dari dua, tiga, dan empat resistor atau lebih. Tegangan Jatuh Pada Hubungan Seri Tegangan adalah gaya yang mendorong elektron melalui resistansi sehingga terjadi beda potensial diantara kedua ujung resistor. Tegangan jatuh pada kedua ujung resistor ditentukan oleh kuat arus dan besarnya resistansi suatu resistor. Jumlah tegangan jatuh total pada ujung-ujung paling luar sumber merupakan penjumlahan secara aljabar pada masing-masing resistor R1, R2 dan R3 seperti yang diilustrasikan skema rangkaian Gambar 1.4a dan kurva hubungan arus-tegangan Gambar 1.4b. Jika sebuah voltmeter dihubungkan dengan diantara kedua ujung resistor, maka besarnya tegangan yang diperlukan untuk mendorong arus melalui resistor yang ditunjukkan oleh volmeter dinamakan drop tegangan atau tegangan jatuh. Kejadian ini mirip dengan penurunan tekanan dalam sistem air/fluida yang dialirkan melalui pipa (Gambar 1.1c). Dalam rangkaian seri, jumlah semua tegangan turun di semua resistor harus sama dengan tegangan yang diberikan ke sirkuit. Jumlah drop tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan resistansi dan arus sirkuit. Gambar 1.5. Polaritas Pengukuran tegangan drop hubungan seri Pengukuran tegangan pada masing-masing resistor, mulai dari resistor R1 dengan tegangan: U1 ; resistor R2 dengan tegangan: U2 ; resistor R3 dengan tegangan ketiga: U3; dan resistor R4 dengan tegangan U4, maka hubungan jumlah dari keempat tegangan adalah sama dengan jumlah tegangan di baterai UB. UB = U1 + U2 + U3 + U4 Karena U1 = I1•R1 ;U2 = I2•R2 ; U3 = I3•R3 ; U4 = I4•R4 dan Vs = I•Rt, maka: I•Rt = I1•R1 + I2•R2 + I3•R3 + I4•R4, dengan demikian kuat arus I = I1 = I2 = I3 = I4 Resistansi Pada Hubungan Seri Oleh karena pada hubungan seri kuat arus yang melalui masing-masing resistor sama besar, sehingga jumlah nilai resistansi keseluruhan Rt adalah: Rt = R1 + R2 + R3 + R4 Ilustrasi yang ditunjukkan Gambar 1.6 mengasumsikan bahwa hasil dari pengukuran tegangan dengan voltmeter pada masing-masing resistor dianggap sama besar. Karena kuat arus yang melalui pada masing-masing resistor adalah sama besar, maka berdasarkan hasil dari pengukuran data tegangan dapat diasumsikan bahwa nilai resistansi dari semua keempat resistor juga bernilai sama besar. Dan apabila rangkaian ini dihubungkan ke baterai UB = 24Volt, maka besarnya tegangan jatuh pada masing-masing resistor adalah U1=U2=U3=U4 = 24V/4 = 6V. Kejadian istimewa ini hanya berlaku, jika suatu rangkaian seri memiliki tegangan jatuh pada masing-masing dari ke-empat resistor bernilai sama besar. Gambar 1.6. Tegangan jatuh dengan nilai resistor sama besar Rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 1.7 mengilustrasikan hubungan seri yang terdiri dari resistor dengan nilai berbeda. Perhatikan bahwa penurunan tegangan pada masing-masing resistor sebanding dengan besarnya resistansi/resistansi. Juga perhatikan bahwa jumlah dari tegangan jatuh pada setiap resistor adalah sama dengan besarnya tegangan baterai UB, yaitu 24 volt. Resistor dengan nilai resistansi terkecil menghasilkan tegangan jatuh paling kecil, sebaliknya resistor dengan nilai resistansi paling besar menghasilkan tegangan jatuh paling besar. Gambar 1.7. Tegangan jatuh dengan nilai resistor berbeda Metode Perhitungan Pada Hubungan Seri Ada tiga aturan yang dapat diterapkan dalam menghitung nilai-nilai dari arus, tegangan, resistansi dan daya dalam rangkaian yang terhubung secara seri, yaitu: 1. Rangkaian memiliki kuat arus yang sama pada setiap resistor. 2. Nilai Resistansi total adalah jumlah dari resistor individu. 3. Tegangan sumber adalah sama dengan jumlah tegangan jatuh pada masing-masing resistor. Rangkaian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.8 dengan nilai-nilai yang telah ditentukan,seperti, tegangan jatuh, resistansi untuk masing-masing resistor. (a) (b) Gambar 1.8.(a) Nilai-nilai I, U, dan R hubungan seri, (b) Rangkaian pengganti Langkah I: Menentukan resistansi total (RT) dari seluruh rangkaian dapat ditentukan dengan menambahkan nilai-nilai resistansi ketiga resistor: RT = R1 + R2 + R3 RT = 20 + 10 + 30  RT = 60 Langkah II: Menghitung jumlah kuat arus dalam rangkaian dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Ohm I = UT/RT I = 120V/60 I = 2A Kuat arus total 2A mengalir melalui setiap resistor dalam rangkaian hubungan seri: IT = I1 = I2 = I3 = 2A Langkah III: Karena jumlah arus yang mengalir melalui resistor R1 diketahui, maka drop tegangan pada resistor R1 dapat dihitung dengan menggunakan hukum Ohm: U1 = I1 x R1 U1 = 2A x 20 U1 = 40V Langkah IV: Pengukuran tegangan jatuh pada R1, untuk nilai resistansi resistor R1 = 20 dengan tegangan jatuh U1 = 40Volt mengalirkan kuat arus I1 = 2A (Gambar 1.8a). Dengan cara yang sama, maka penurunan tegangan pada resistor R2 dan R3 dapat ditemukan dengan menggunakan hukum ohm: U2 = U2 xR2 U2 = 2A x 10 =20V U3 = I3 x R3 U3 = 2A x 30 = 60V Gambar 1.9. Pengukuran tegangan jatuh pada R1 Dan jika drop tegangan pada masing-masing resistor dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan total ET: UT= U1 + U2 + U3 UT = 40V + 20V + 60V UT = 120V Jika diukur tegangan pada masing-masing resistor: tegangan jatuh pada resistor R1 adalah U1; tegangan pada resistor R2 adalah U2; dan tegangan pada resistor R3 adalah U3, maka bila dari ketiga tegangan dijumlahkan, nilainya akan sama dengan tegangan baterai UT. Jadi rangkaian resistor yang terhubung seri antara TEGANGAN JATUH dan KUAT ARUS mempunyai ARAH dengan POLARITAS yang sama pada masing-masing resistor, sehingga secara matematis besaran tegangan dan resistor dapat dijumlahkan secara langsung.

Dif@da, Mitra Sukses Meraih Masa Depan Lebih Baik

Kunci Sukses

Seseorang tentunya menginginkan menjadi sukses, baik dalam karier, jabatan/pekerjaan atau dalam bidang yang ia tekuni. Bagaimanakah untuk bisa sukses itu? dari pandangan para pakar dan praktisi sukses dalam diraih dengan cara: 1. Identity (seseorang harus punya identitas,yang dimaksud identitas disini adalah ia mampu menunjukkan jatidiri dan identitasnya sebagai pekerja keras, pekerjaanya selalu diikuti dengan tawakal/berserah diri dan doa/kekuatan bathin sehingga ia akan): 2. Belief (percaya diri) bahwa ia akan mampu melaksanakan apa yang ia targetkan atau cita-citakan. karena dengan percaya diri dapat menjadi semangat dalam mencapai tujuan. 3. Capasity (kapasitas/kemampuan), seseorang yang sukses tentunya harus didasarkan pada kemampuan yang dimiliki, kemampuan itu bisa dimiliki apabila mau berusaha untuk belajar secara berkesinambungan atau terus menerus,sehingga diharapkan dengan belajar akan menjadikan: 4. Competency (kompeten) mampu melaksanakan apa yang menjadi tujuan dalam mencapai target sesuai dengan bidangnya. nah yang tidak kalah pentingnya dari itu semua adalah: 5. Relationship (kerjasama), manusia diciptakan oleh Alloh selain sebagai mahluk individu juga sebagai mahluk sosial, oleh karena itu kerjasama dengan orang lain mutlaq diperlukan apabila ingin menjadi Sukses, jalin kerjasama dengan semua orang, sehingga banyak relasinya sehingga apabila mempunyai sesuatu yang dapat dibagikan akan mudah untuk membagikannya. Nah itulah sekelumit kunci sukses menurut saya, semoga bermanfaat, terimakasih.

Teknik Listrik

Sistem Distribusi Tenaga Listrik Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen, Jadi fungsi distribusi tenaga listrik adalah: 1) pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan 2) merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikan tegangannya oleh gardu induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154kV, 220kV atau 500kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana dalam hal ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I kwadrat R). Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula. Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380 Volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam sistem tenaga listrik secara keseluruhan. Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan setinggi mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang sangat tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain: berbahaya bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan-perlengkapannya, selain menjadi tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi beban. Maka, pada daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban, terdapat bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda. Pengelompokan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Gambar 1. Konfigurasi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kemudahan dan penyederhanaan, lalu diadakan pembagian serta pembatasan-pembatasan seperti pada Gambar diatas: Daerah I : Bagian pembangkitan (Generation) Daerah II : Bagian penyaluran (Transmission) , bertegangan tinggi (HV,UHV,EHV) Daerah III : Bagian Distribusi Primer, bertegangan menengah (6 atau 20kV). Daerah IV : (Di dalam bangunan pada beban/konsumen), Instalasi, bertegangan rendah. Berdasarkan pembatasan-pembatasan tersebut, maka diketahui bahwa porsi materi Sistem Distribusi adalah Daerah III dan IV, yang pada dasarnya dapat dikelasifikasikan menurut beberapa cara, bergantung dari segi apa klasifikasi itu dibuat. Dengan demikian ruang lingkup Jaringan Distribusi adalah: a. SUTM, terdiri dari : Tiang dan peralatan kelengkapannya, konduktor dan peralatan perlengkapannya, serta peralatan pengaman dan pemutus. b. SKTM, terdiri dari : Kabel tanah, indoor dan outdoor termination dan lain-lain. c. Gardu trafo, terdiri dari : Transformator, tiang, pondasi tiang, rangka tempat trafo, LV panel, pipa-pipa pelindung, Arrester, kabel-kabel, transformer band, peralatan grounding,dan lain-lain. d. SUTR dan SKTR, terdiri dari: sama dengan perlengkapan/material pada SUTM dan SKTM. Yang membedakan hanya dimensinya. Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik Secara umum, saluran tenaga Listrik atau saluran distribusi dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Menurut nilai tegangannya: a. Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (Gardu Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah 20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan, bisa disebut jaringan distribusi. b. Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban. 2. Menurut bentuk tegangannya: a. Saluran Distribusi DC (Direct Current) menggunakan sistem tegangan searah. b. Saluran Distribusi AC (Alternating Current) menggunakan sistem tegangan bolak-balik. 3. Menurut jenis/tipe konduktornya: a. Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan bantuan penyangga (tiang) dan perlengkapannya, dan dibedakan atas: - Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang, tanpa isolasi pembungkus. - Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus isolasi. b. Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan menggunakan kabel tanah (ground cable). c. Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan kabel laut (submarine cable) 4. Menurut susunan (konfigurasi) salurannya: a. Saluran Konfigurasi horizontal, bila saluran fasa terhadap fasa yang lain/terhadap netral, atau saluran positip terhadap negatip (pada sistem DC) membentuk garis horisontal. b. Saluran Konfigurasi Vertikal, bila saluran-saluran tersebut membentuk garis vertikal . c. Saluran konfigurasi Delta, bila kedudukan saluran satu sama lain membentuk suatu segitiga (delta). 5. Menurut Susunan Rangkaiannya Dari uraian diatas telah disinggung bahwa sistem distribusi di bedakan menjadi dua yaitu sistem distribusi primer dan sistem distribusi sekunder. a. Jaringan Sistem Distribusi Primer, Sistem distribusi primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban. Sistem ini dapat menggunakan saluran udara, kabel udara, maupun kabel tanah sesuai dengan tingkat keandalan yang diinginkan dan kondisi serta situasi lingkungan. Saluran distribusi ini direntangkan sepanjang daerah yang akan di suplai tenaga listrik sampai ke pusat beban. Terdapat bermacam-macam bentuk rangkaian jaringan distribusi primer, yaitu: - Jaringan Distribusi Radial, dengan model: Radial tipe pohon, Radial dengan tie dan switch pemisah, Radial dengan pusat beban dan Radial dengan pembagian phase area. - Jaringan distribusi ring (loop), dengan model: Bentuk open loop dan bentuk Close loop. - Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET) - Jaringan distribusi spindle - Saluran Radial Interkoneksi b. Jaringan Sistem Distribusi Sekunder, Sistem distribusi sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban-beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusi sekunder bentuk saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistem ini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi. Sistem ini biasanya disebut sistem tegangan rendah yang langsung akan dihubungkan kepada konsumen/pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan-peralatan sbb: - Papan pembagi pada trafo distribusi, - Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder). - Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen/pemakai) - Alat Pembatas dan pengukur daya (kWh meter) serta fuse atau pengaman pada pelanggan. gambar 2. Komponen Sistem Distribusi Tegangan Sistem Distribusi Sekunder Ada bermacam-macam sistem tegangan distribusi sekunder menurut standar; (1) EEI : Edison Electric Institut, (2) NEMA (National Electrical Manufactures Association). Pada dasarnya tidak berbeda dengan sistem distribusi DC, faktor utama yang perlu diperhatikan adalah besar tegangan yang diterima pada titik beban mendekati nilai nominal, sehingga peralatan/beban dapat dioperasikan secara optimal. Ditinjau dari cara pengawatannya, saluran distribusi AC dibedakan atas beberapa macam tipe dan cara pengawatan, ini bergantung pula pada jumlah fasanya, yaitu: 1. Sistem satu fasa dua kawat 120 Volt 2. Sistem satu fasa tiga kawat 120/240 Volt 3. Sistem tiga fasa empat kawat 120/208 Volt 4. Sistem tiga fasa empat kawat 120/240 Volt 5. Sistem tiga fasa tiga kawat 240 Volt 6. Sistem tiga fasa tiga kawat 480 Volt 7. Sistem tiga fasa empat kawat 240/416 Volt 8. Sistem tiga fasa empat kawat 265/460 Volt 9. Sistem tiga fasa empat kawat 220/380 Volt Di Indonesia dalam hal ini PT. PLN menggunakan sistem tegangan 220/380 Volt. Sedang pemakai listrik yang tidak menggunakan tenaga listrik dari PT. PLN, menggunakan salah satu sistem diatas sesuai dengan standar yang ada. Pemakai listrik yang dimaksud umumnya mereka bergantung kepada negara pemberi pinjaman atau dalam rangka kerja sama, dimana semua peralatan listrik mulai dari pembangkit (generator set) hingga peralatan kerja (motor-motor listrik) di suplai dari negara pemberi pinjaman/kerja sama tersebut. Sebagai anggota, IEC (International Electrotechnical Comission), Indonesia telah mulai menyesuaikan sistem tegangan menjadi 220/380 Volt saja, karena IEC sejak tahun 1967 sudah tidak mencantumkan lagi tegangan 127 Volt. (IEC Standard Voltage pada Publikasi nomor 38 tahun 1967 halaman 7 seri 1 tabel 1). Diagram rangkaian sisi sekunder trafo distribusi terdiri dari: 1. Sistem distribusi satu fasa dengan dua kawat, Tipe ini merupakan bentuk dasar yang paling sederhana, biasanya digunakan untuk melayani penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan dan pedesaan. 2. Sistem distribusi satu fasa dengan tiga kawat, Pada tipe ini, prinsipnya sama dengan sistem distribusi DC dengan tiga kawat, yang dalam hal ini terdapat dua alternatif besar tegangan. Sebagai saluran “netral” disini dihubungkan pada tengah belitan (center-tap) sisi sekunder trafo, dan diketanahkan, untuk tujuan pengamanan personil. Tipe ini untuk melayani penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan dan pedesaan. 3. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan 120/240 Volt, Tipe ini untuk melayani penyalur daya berkapasitas sedang dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan pedesaan dan perdagangan ringan, dimana terdapat dengan beban 3 fasa. 4. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan 120/208 Volt. 5. Sistem distribusi tiga fasa dengan tiga kawat, Tipe ini banyak dikembangkan secara ekstensif. Dalam hal ini rangkaian tiga fasa sisi sekunder trafo dapat diperoleh dalam bentuk rangkaian delta (segitiga) ataupun rangkaian wye (star/bintang). Diperoleh dua alternatif besar tegangan, yang dalam pelaksanaannya perlu diperhatikan adanya pembagian seimbang antara ketiga fasanya. Untuk rangkaian delta tegangannya bervariasi yaitu 240 Volt, dan 480 Volt. Tipe ini dipakai untuk melayani beban-beban industri atau perdagangan. 6. Sistem distribusi tiga fasa dengan empat kawat, Pada tipe ini, sisi sekunder (output) trafo distribusi terhubung star,dimana saluran netral diambil dari titik bintangnya. Seperti halnya padasistem tiga fasa yang lain, di sini perlu diperhatikan keseimbangan beban antara ketiga fasanya, dan disini terdapat dua alternatif besar tegangan.