BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Voltmeter digunakan untuk mengukru e.m.f (kekuatan
elektromotif) yang dihasilkan oleh sumber listrik atau perbedaan potensial
antara dua titik dalam sebuah sirkit. Tegangan selalu berada antara dua titik.
Dengan kata lain, yang diukur adalah perbedaan tegangan antara sebuah titk
dengan titik lain. Olek karena itu, voltmeter cukup dihubungkan memotong aliran
tegangan yang hendak diukur. Sebenarya tahanan voltmeter harus tidak menentu
supaya tidak mengganggu sirkit, yaitu voltmeter seharusnya menerima arus sebesar
0 dari sirkit. Dalam kenyataan, tahaan voltmeter agak bervariasi. Kalau
kita mengukur arus dalam suatu rangkaian, maka sambungan dimana arus mau diukur
dibuka dan amperemeter dirangkai secara seri didalam sambungan itu. Kalau mau
mengukur voltase dalam suatu rangkaia, maka voltase dirangkai secara paralel
pada dua titik dimana voltase mau diukur. Alat ukur yang ideal tidak akan
mempengaruhi rangkaian yang diukur. Kalau seandainya amperemeter memilki
resistivitas dalam nol, Maka arus bisa
mengalir dalam amperemeter dan bisa diukur tanpa adanya voltase pada
amperemeter. Berarti sama sekali tidak ada perbedaan dalam rangkaian ketika
ampermeter dipasang atau tidak dipasang. Amperemeter dengan resistivitas dalam
nol disebut amperemeter ideal. Tetapi amperemeter ideal tidak ada.
Setiap ampermeter memilki resistivitas
dalam yang lebih besar dari nol. Sebab itu, ketika arus mengalir dalam
amperemeter, akan ada voltase pada amperemeter dan voltase itu akan mempengarui
rangkaian aslinya. Kalau voltase itu cukup kecil (dibandingkan dengan voltase
lain yang terdapat dalam rangkaian), voltase itu bisa diabaikan, tetapi kalau
besar voltase dalam amperemeter hampir
sebesar atau bahkan
lebih besar daripada voltaase lain dalam rangkaian, pengaruh dari ampermeter kepada
rangkaian akan besar. Ampermeter yang ada mempunyasi sifat dimana suatu
ampermeter ideal dirangkai secara seri dengan resistor dalam.
Situasi dengan voltmeter sebagai
berikut. Kalau suatu voltmeter memilki resistivitas dalam yang tak berhingga,
maka tidak ada arus yang mengalir didalamnya. Ketika Voltmeter ini dipasang
pada rangkaian, rangkaian itu sama sekali tidak dipengaruhioleh voltmeter.
1.2
Tujuan Percobaan
1. Untuk mengenal komponen aktif dan pasif
2. Untuk menguji baik buruknya suatu komponen
3. Untuk mengetahui batas kemampuan komponen
4. Untuk mengetahui fungsi dasar komponen
5. Untuk mengetahui faktor – faktor pengujian komponen
elektronika seperti resistor.
BAB
II
DASAR
TEORI
Semua
bahan yang mempunyai sifat menghalangi (merintangi) arus yang melaluinya, sifat
ini disebut ”penahan listrik“. Penahan biasanya digambarkan dengan lambang R
dan satuannya dalam pengukuran adalah ohm.
Penahan atau tahanan adalah sebuah
elemen yang digunakan untuk mendapatkan arus yang dikehendaki dengan fase yang
sama seperti tegangan yang diberika padanya. Bila tegangan E, (volt) diberikan
pada penahan dan mengalir arus I (ampere), maka penahan R adalah :
R=
………………………………………………………………. (2.1)
Hubungan
tersebut dikenal dengan HUKUM OHM. Nilai penahan atau tahanan atau resistor
berubah sesuai denagn temperature pada penahan tersebut. Selain itu bla penahan
digunakan untuk frekuensi yang sangat tinggi, nilai penahannya berukuran dan
mencolok sekali daripada bila digunakan untuk arus DC atau pada frekuensi rendah.
Oleh karena itu untuk frekuensi harus digunakan penahan khusus.
Tahanan
yang dapat diubah nilainya, nilai tahanan yang dapat diubah dan dapat diatur
adalah dengan menggeser kontak penggesernya ke suatu nilai yang diinginkan, penahan
yang dapat diubah digunakan untuk mengatur /menyesuaikan kualitas suara dan
kualitas suara dalamm pesawat penerima.
Dioda,
bentuk dan lambang dioda adalah sebagai berikut ini. Terminal A adalah anoda
dan terminal C adalah katoda. Dioda dapat mengalirkan arus ke arah maju (A) tetapi
menghambat arus dalam arah terbalik (B), pekerjaan ini disebut
pengarahan/penyearahan. Hubungan antara tegangan maju dan arus maju adalah
sebagai berikut :
Tegangan arus dan dan penahan dalam
yang terjadi/dijumpai bila dalam suatu hubungan diberikan arah maju
yang disebut tegangan maju (F) berturut-turut. Tetapi, jika sinyal
terlalu besar, transistor memenuhi daerah jenuh atau putus. Akibatnya puncak
sinyal positif dan negaitif akan tergantung.pada beberapa pemakaian, kita
memang memerlukan penguntingan. Tetapi pada penguat linear transistor harusnya
beroperasi di daerah aktif sepanjang waktu ini berarti selama satu siklus
transistor tak pernah memenuhi daerah jenuh atau daerah putus. Dengan penguat
sekutu emitor kita memperolah penguatan tegangan dan penguatan arus yang besar.
Sinyal keluar fse 1800 dengan sinyal masuk. Bila tegangan diberikan
dalam antar balik atau berlawanan maka tidak ada arus yang mengalir. Dalam hal
ini tegangan arus dan penahan disebut tegangan balik (VR) arus balik ( IR) dan
penahan balik (rR). Bila sedikit arus dilewatkan pada dioda dalam arah aus
sebenarnya tegangan pada dioda menjadi tetap (konstan) kira-kira 0,6 volt. Oleh
karena itu dalam rangkaian berikut tegangan yang tetap kira-kira 1,2 volt dicapai
antara titik a dan b.
Kerusakan dapat diperiksa dengan
mengukur nilai penahannya dalam arah maju dan arah balik/menentang, batas ukur
dari alat pengukurannya haruslah distel pada x 100 ohm, dan seharusnya dicatat
bahwa arus mengalir dari terminal (-) tester malalui kabel tester ke (+) dalam
cara pengukuran nilai penahan dalam arah maju menunjukn beberapa kiloohm sampai
puluhan kiloohm dan nilai penahan dalam arah balik menunjukkan tak terhingga
(jarum tidak bergerak), berarti ion dalam keadaan baik.
Jika pemberian tegangan pada arah
berlawanan terhadap katoda, sesungguhnya tidak ada arus yang mengalir pada
dioda. Tetapi bila tegangan balik dinaikkan pada dioda tetap pada batas yang
konstan tegangan tersebut dikatakan tegangan zener.
Tegangan zener berada pada setiap
dioda untuk menjaga agar tegangan dalam setiap rangkaian elektronika konstan
dapat digunakan zener dioda yang mempunyai tegangan sama dan dipasang secara
terbalik terhadap tegangan rangkaian (arah balik). Rangkaian yang menggunakan
satu dioda dan dikenal sebagai penyearah setengah gelombang karena setengah
siklus negatif dari sinyal masuk dipotong dan tidak muncul pada sinyal
keluaran. Suatu transformator digunakan pada masukan, tugasnya adalah menaikkan
atau menurunkan tegangan bolak-balik (ac) utama yang dihubungkan ke kumparan
primer. Dari pembahasan sebelumnya diketahui bahwa tegangan keluaran eo
hanya berisi setengah siklus positif, karena dioda menghantar hanya selam
interval-interval tertentu.
Ini tentunya konsisten dengan kenyataan bahwa
jika frekuensi f bernilai nol (sehingga menjadi arus dc) tidak terdapat ggl
balik dan tidak ada impedansi terhadap aliran muatan. Perhitungan yang teliti
(menggunakan kalkulus), begitu juga eksperimen, menunjukkan konstanta kesebandingannya
adalah 2
. Dalam proses penyearah setangah
gelombang, arus mengalir melewati resistansi beban hanya selama setengah bagian
positif dari sinyal masuk. Kalau arus yang telah disearahkan mengalir melewati
rsistansi beban menurut arah yang sama selama siklus penuh dari sinyal masuk,
penyearah dinamakan pen yearah gelombang penuh.
Disini
dioda serupa dan sadapan setengah pada kumparan sekunder transformator
digunakan, karena masing-masing setengah dari kumparan sekunder trafo mempunyai
jumlah lilitan yang sama, tegangan yang diinduksikan. Kemudian jika
tegangna rangkaian berubah-ubah akibat suatu hal akan dikembalikan atau
diperbaiki ke tegangan zener. Cara pemeriksaan zener diode pada dasarnya sama
seperti pemeriksaan dioda biasa .jika tarap tegangan zener diukura dlam
rangkaian, harus sesuai dengan zener apa yang tertera dalam diode tersebut.
Varactor (variabel kapasitansi dioda) disebut juga varicap atau
varactor, mempunyai karakteristik dimana nilai kapsitetnya (yang teradi akibat
permberian tegangan balik) sesuai dengan tegangan yang diberikan kepadanya. Apabila
suatu tegangan menetang/balik diberikan pada junction dioda, hole (lubang)
bergerak menuju daerah p dan elektron bergerak menuju daerah N. Jadi, pad
junction (batas pertemuan) hanya ada sedikit pembawa arus carrier. Daerah mana
tidak dapat carrier disebut lapisan pengosongan (depletion layer).
Apabila tegangan menentang yang diberika
kepada junction dinaikkan, lapisan pengosongan juga bertambah besar sehingga
pengosongan berfungsi sebagai bahan dielektrim. Kapasitas dieloktrisasi berubah
sesuai dengan besarnya tegangan menentang yang diberikan. (Drs. Daryanto 2010)
Arus(I) dikatakan ada dalam suatu ruang,
apabila dalam ruang itu terjadi perpindahan muatan listrik dari titik yang satu
ke titik yang lain. Misalkan muatan itu mengalir dalam kawat. Baterai adalah sumber energi listrik.
Jika suatu baterai tidak mengalami hilangnya energi di dalamnya, maka beda
potensial di antara kedua kutubnya disebut gaya gerak listrik (ggl) baterai. Ini merupakan kelanjutan dari pembahasan dua pelabuhan
perangkat kontrol elektronik kelas resistif tetapi melibatkan subclass dari
perangkat kontrol elektronik yang port input tidak direpresentasikan sebagai
rangkaian terbuka. Representasi
untuk perangkat kontrol elektronik akan melibatkan dua generator dikendalikan
seperti yang ditunjukkan untuk umum port jaringan dua dalam bab empat .
Kalau
tidak diberi keterangan lebih lanjut, maka beda potensial antara kedua kutub
baterai dianggap sama dengan ggl-nya. Satuan ggl adalah sama dengan satuan beda
potensial, yakni volt.
Hambatan
(atau Resistansi) kawat atau benda lain menentukan besarnya beda potensial yang
harus diadakan antara kedua ujungnya, agar di dalam kawat mengalir arus satu
ampere. Satuan hambatan ialah ohm
dengan lambing Ω (omega).1Ω = 1V/A.
Hukum
Ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi
hambatan, yakni V=IR. Sering hubungan
ini dinamai hukum Ohm. Akan tetapi, Ohm juga dinyatakan, bahwa R adalah suati
konstanta yang tidak bergantung pada V maupun I. Bagian kedua hukum ini tidak
seluruhnya benar. Hubungan V=IR dapat diterpkan pada resistor apa saja, dimana
V adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan, dan I adalah arus yang mengalir
di dalamnya, sedangkan R adalah hambatan (atau resistasi) resistor tersebut.
Dioda adalah dua terminal elemen unilateral
yang dianggap resistive. Model dioda yang ideal adalah yang memiliki resistansi
nol (sifat resistansi yang rendah) dan cadangan resistansi yang tidak terbatas.
Diagram juga masuk ke dalam simbol untuk dioda yang ideal. Catatan bahwa arah
panah dalam simbol adalah petunjuk arus ke depan. Arus yang ke depan dan muatan
kutub dibuat di dalam terminal muatan kutub dari tegangan diode yang hasilnya
pada resistansi yang rendah atau resistansi yang tinggi. Karateristik dioda yang
ideal memiliki keadaan yang tak tersambung pada sumbernya. Meskipun dioda yang
ideal tidak ada, namun itu adalah model yang sangat bermanfaat untuk diode yang
praktis. Simbol yang sama juga boleh digunakan untuk dioda yang ideal atau
untuk dioda yang praktis, sehingga simbol itu sangat bermanfaat untuk
menentukan yang dimaksud dalam konteks. Terminal dari dioda yang ideal
diidentifikasikan sebagai piring (atau anoda) dan katode sehingga saling
berhubungan ke terminal dari dioda yang praktis.
Pengukuran Hambatan dengan Amperemeter
dan Voltmeter: Arus listrik dalam rangkaian diukur dengan memasang amperemeter
(berhambatan rendah) secara seri di dalamnya. Beda potensial di ukur dengan
menghubungkan voltmeter (berhambatan tinggi) pada kedua ujung resistor yang
sedang dicari, jadi dihubungkan secara paralel. Hambatan resistor dihitung
sebagai hasil bagi penunjukan voltmeter dengan apa yang terbada pada
amperemeter, sesuai hukum Ohm R=V/I. (Jikalau nilai resistansi diinginkan
dengan tepat, hambatan voltmeter dan amperemeter harus ikut diperhitungan dalam
rangkaian).
Beda
Potensial Jepit (Voltase) baterai
atau generator bila baterai memberi arus I adalah gaya gerak listrik (ggl atau
E) baterai dikurangi penurunan potensial antara kedua ujung hambatan dalamnya
r.
(1)
Apabila baterai menghasilkan arus
(dipakai)
Potensial jepit = ggl – penurunan
potensial antara kedua ujung r = v - Ir
(2)
Apabila baterai menerima arus (diberi
muatan)
Potensial
jepit = ggl + penurunan potensial antara kedua ujung r = v + Ir
(3)
Apabila tidak terjadi arus :
Potensial
jepit = ggl baterai atau generator.
Resistivitas:
hambatan (resistansi atau tahanan) R kawat sepanjang L dan berpenampang A
adalah :
R =
…………………………………………………......................................
(2.2)
Dimana
adalah bilangan konstan, disebut resistivitas (atau hambatan jenis) zat,
dan menyatakan sifat khas zat itu.
Kalau L dinyatakan dalam meter, A dalam m2 dan R dalam Ω, maka
satuan
adalah Ω m.
Resistansi merupakan fungsi suhu,
jika sepotong kawat pada suhu T0 hambatannya R0, maka
hambatannya R pada suhu T adalah:
R = R0 + αR0 (
T – T0 ) ………………... ……………………………...(2.3)
Dimana α disebut
koefisien suhu resistansi zat kawat
itu. Pada umumnya α juga merupakan fungsi suhu, sehingga hubungan di atas hanya
berlaku dalam selang suhu yang cukup sempit.
Satuan α ialah K-1 atau °C-1. Hubungan serupa didapat
pada resistivitas yang merupakan fungsi temperatur: jika
o dan
adalah resistivitas pada suhu To
dan T, maka:
=
o + α
o ( T – To
) …………………………………………...( 2.4)
Perubahan Potensial, beda
potensial antara kedua ujung sebuah hambatan R yang dialiri arus I menurut
hukum Ohm adalah IR. Ujung hambatan di mana arus masuk, berpotensial tinggi,
lebih tinggi dari potensial ujung yang lain. Arus listrik selalu mengalir ‘ke
bawah’: dari titik berpotensial tinggi ke yang berpotensial lebih rendah,
melalui hambatan tersebut.
Kutub positif suatu baterai selalu
merupakan titik berpotensial tinggi, jika hambatan dalam baterai rendah atau
sama sekali dapat di abaikan. Hal ini selalu benar, dan tidak bergantung pada
arah arus yang mengalir dalam baterai. (Bueche, 1984)
Komposisi karbon
resistor jenis resistor terbuat dari karbon halus yang terpisah atau grafit
dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai binder.
Ini sebuah proporsi yang diperlukan untuk nilai sebagai R ingin ditunjukkan dalam figh elemen resistor 6 - 1a.
Tertutup di kasus plastik untuk isolasi dan mekanik kuat bergabung pada dua ujung dari perlawanan elemen topi aremetal
karbon dengan kawat utama tembaga kaleng untuk menyolder sambungan ke rangkaian. Ini disebut aksial memimpin karena mereka datang langsung
dari ujung. Resistor karbon umumnya terdapat nilai R dari 1ohm sampai 20 mohm.
Misalkan adalah 10 ohm, 220
ohm, 4,7 ohm, dan 68 kiloohm.
Jenis film resistor ada dua jenis. Film dari tipe karbon memiliki lapisan tipis di sekitar film logam isolator.
Resistor memiliki spiral sekitar subtrate keramik (gambar 6-4). Tetapi, sebuah op
amp dengan laju perubahan-tegangan dapat
memberikan pengatan yang lebih besar dan dapat memberikan lebar-pita yanng
lebih lebar. Diantara banyak penggunaanya, op amp dapta digunakan untuk menghasilkan
filter pelewat-pita atau filter lainnya tanpa menggunakan induktor, hanya
kapasitor, resistor, dan op amp. Dua rangkiaan yang tersusun dalam kaskade demikian,
bila frekuensinya timpang-tindih (overlapping), akan membentuk sebuah filter
pelewat-pita. Interaksi antara tahap-tahap di dalam penguat multi-tahap dapat
dikurangi dengan menggunakan rangkaian dekopel untuk menghindarkan adanya
umpan-balik melalui catu-daya bersama, dengan memasang perisai atau
elektromagnet antara tahap-tahap dan dengan penempatan komponen rangkaian
secara tepat. Jenis resistor film logam dan menggunakan topi untuk memimpin
terminal. Salah satu
perangkat kontrol yang paling umum dari subclass ini adalah transistor. Prinsip-prinsip
fisik operasi transistor sangat berbeda dari tabung vakum, tetapi kepentingan
utama dalam buku ini adalah representasi sirkuit dan aplikasi. Dalam pengertian
ini, perbedaan utama adalah bahwa port input transistor tidak terwakili sebagai
resistensi yang tak terbatas .
Untuk tujuan
ini, transistor dapat dianggap sebagai
perangkat kontrol elektronik solid dengan dua meluruskan persimpangan P-N. Sebuah
transistor memiliki tiga terminal: emitter, base, dan collector. Simbol untuk
transistor ditunjukkan pada gambar. Transistor pertama adalah dari "titik kontak"
jenis. Simbol transistor mungkin dikembangkan untuk mewakili jenis terminal secara fisik. Sebuah transistor diidentifikasi sesuai
dengan fungsi elemen pada titik kontak transistor yang jenis persimpangan
mungkin adalah yang paling umum. Ini
harus ditekankan bahwa model ini hanya berlaku untuk kasus-kasus di mana
operasi pada kisaran linier dan mana hanya berbagai komponen dianggap. Secara umum,
ketika tegangan dan arus sesaat dianggap, representasi melibatkan model
nonlinear.
Salah satu
perangkat kontrol yang paling umum dari subclass ini adalah transistor. Prinsip-prinsip
fisik operasi transistor sangat berbeda dari tabung vakum, tetapi kepentingan
utama dalam buku ini adalah representasi sirkuit dan aplikasi. Dalam pengertian
ini, perbedaan utama adalah bahwa port input transistor tidak terwakili sebagai
resistensi yang tak terbatas. Salah satu di
antara keuntungan-keuntungan besar dari ac dibandingkan dengan dc dalam hal
distribusi daya listrik adalah bahwa jauh lebih mudah untuk menaikkan dan
menurunkan tingkat tegangan dengan ac daripada dengan dc. Untuk transmisi daya
jarak jauh diinginkan untuk menggunakan sebuah tegangan yang setinggi-tingginya
dan sebuah arus yang sekecil-kecilnya.
Transistor dapat dianggap sebagai
perangkat kontrol elektronik solid
dengan dua meluruskan
persimpangan P-N. Sebuah
transistor memiliki tiga terminal: emitter, base, dan kolektor. Transistor
pertama adalah dari "titik kontak" jenis. Simbol transistor
dikembangkan untuk mewakili jenis terminal. Sebuah transistor diidentifikasi sesuai
dengan fungsi elemen pada titik kontak transistor yang jenis persimpangannya adalah yang
paling umum
yang membuat berakhir sebuah heigher sedikit daripada
tubuh. Cermet resistor ini memiliki lapisan karbon dipecat ke tujuan
subtansi. Keramik padat memiliki nilai R lebih tepat dan stabilitas
yang lebih besar dengan cepat. Sering dibuat dalam aquare kecil dengan lead agar sesuai cetak –
rangkaian (PC). Melebur resistor jenis ini adalah luka reistor kawat dibuat untuk
membakar dengan mudah terbuka ketika power rating terlampaui. Kemudian
melayani fungsi ganda dari sebuah sekering dan resistor
untuk membatasi arus. (Bernard Grobs, 2007)
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1
PERALATAN DAN FUNGSI
3.1.1
PERALATAN DAN FUNGSI
Multimeter
Fungsi
: sebagai alat yang akan digunakan untuk menguji baik buruknya suatu komponen
3.1.2 KOMPONEN DAN
FUNGSI
1.
Resistor
Fungsi : sebagai komponen yang akan diuji
2. Kapasitor
Fungsi :sebagai komponen yang akan diuji
3. Dioda
Fungsi :sebagai komponen yang akan diuji
4. Trafo
Fungsi :sebagai komponen yang akan diuji
3.3 Prosedur Percobaan
3.3.1 Untuk
Resistor
1.
Disiapkan
peralatan yang akan digunakan.
2.
Diatur
multimeter digital sehingga berfungsi sebagai ohmmeter.
3.
Dihubungkan
probe positif dan probe negatif dengan resistor 3K3 ± 5% Ω dan 20 K ± 5% Ω
4.
Diamati
dan dicatat besar hambatan yang tertera pada multimeter analog.
I. Untuk Kapasitor
1.
Disiapkan
peralatan yang akan digunakan.
2.
Diatur
multimeter analog sehingga berfungsi sebagai kapasitansimeter.
3.
Dihubungkan
probe positif (merah) pada anoda dan probe negatif (hitam) pada
katoda
4.
Diamati
apakah
jarum multimeter ada begerak atau tidak.
III.
Untuk Dioda
1.
Disiapkan
peralatan yang akan digunakan.
2.
Diatur
multimeter analog sehingga berfungsi sebagai penguji keadaan komponen
3.
Dihubungkan
probe positif (merah) pada anoda dan probe negatif (hitam) pada
katoda
4.
Diamati
apakah
jarum multimeter ada begerak atau tidak.
IV.
Untuk Dioda
1.
Disiapkan
peralatan yang akan digunakan.
2.
Diatur
multimeter analog sehingga berfungsi sebagai penguji keadaan komponen
3.
Dihubungkan
kaki ke kaki pada komponen primer, sekunder, dan sekunder, primer
4.
Diamati
apakah
jarum multimeter ada begerak atau tidak.
GAMBAR
PERCOBAAN
a. Resistor
b. Kapasitor
c. Transistor
d. Dioda
e. Trafo
DAFTAR PUSTAKA
Bueche, Frederick
J. 1985.TEORI DAN SOAL-SOAL FISIKA. Jakarta : Erlangga.
Halaman
: 188
Drs.Daryanto. 2010.
PENGETAHUAN PRAKTIS TEKNIK RADIO. Jakarta : BUMI AKSARA.
Halaman : 17,25-28
Grob, Bernard. 2007.
BASIC ELECTRONICS. Jakarta : Erlangga.
Halaman : 109
