Minggu, 09 Juni 2019

Komponen Dasar Elektronika

       Selamat siang, TS kali ini akan memberikan artikel ilmu pengetahuan, yaitu tentang elektronika. Sebelum kita belajar tentang elektronika, kita harus memahami tentang komponen yang sering dipakai dibidang elektronika. Fungsi dari komponen adalah untuk mengendalikan besaran - besaran aliran listrik (seperti arus,tegangan,resistansi,daya,arah arus,frekuensi,dll) yang akan kita pakai sesuai dengan yang kita inginkan. Pasti teman - teman sudah tidak asing dengan nama - nama komponen seperti kapasitor apalagi resistor yang merupakan beberapa contoh dari komponen elektronika. Berikut TS rangkum komponen - komponen dasar elektronika :

1. Resistor
Ilustrasi Resistor
(Sumber:wikipedia)

           Resistor adalah komponen yang paling familiar di masyarakat. Resistor adalah komponen yang sudah kita pelajari sejak di bangku SD. Fungsi utama dari resistor adalah untuk mengurangi besar arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dengan cara memberikan atau menaikan nilai resistansi melalui komponen ini. Berdasarkan hukum ohm V=I*R, sehingga I=V/R jika kita menaikan nilai resistansi R maka nilai arus I akan berkurang dan nilai tegangan V akan meningkat karena I berbanding terbalik dengan R dan V berbanding lurus dengan R. Jadi, dengan mengendalikan resistansi rangkaian kita, juga dapat mengendalikan arus dan tegangan pada rangkaian tersebut.


Hukum Ohm
(Sumber : https://www.electronics-notes.com/articles/basic_concepts/resistance/what-is-ohms-law-formula-equation.php)
Untuk mengendalikan resistansi kita harus mengetahui aturan rangkaian hambatan listrik:
Resistor rangkaian seri (kiri) dan Resistor rangkaian paralel (kanan)
Sumber : https://openpress.usask.ca/physics155/chapter/6-2-resistors-in-series-and-parallel/

a. Rangkaian Seri
Resistor Seri (Sumber : youtube)

         Resistansi total pada rangkaian seri merupakan penjumlahan seluruh resistor yang ada pada jalur rangkaian seri tersebut (termasuk komponen yang memiliki resistani seperti lampu). Resistansi atau hambatan total pada rangkaian seri dapat diketahui melalui persamaan :

Rtot = R1+R2+R3+R4+R5+....+Rn

Sifat dari hambatan pada rangkain seri:
1. Arus pada masing - masing komponen resistor pada rangkaian besarnya sama.
2. Jumlah tegangan seluruh komponen resistor sama dengan nilai tegangan sumber tegangan.

a. Rangkaian Paralel
Resistor Paralel (Sumber : youtube)
          Resistansi total pada rangkaian paralel merupakan 1 dibagi penjumlahan 1/R seluruh resistor yang paralel pada rangkaian  (termasuk komponen yang memiliki resistani seperti lampu). Resistansi atau hambatan total pada rangkaian paralel dapat diketahui melalui persamaan :

1/Rtot = 1/R1+1/R2+1/R3+1/R4+1/R5+....+1/Rn

Sifat dari hambatan pada rangkain seri:
1. Tegangan pada masing - masing komponen resistor pada rangkaian besarnya sama.
2. Jumlah arus seluruh komponen resistor sama dengan nilai arus yang memasuki cabang dan keluar dari cabang.

           Komponen resistor ini umunya berbentuk tabung kecil berpola besar kecil dengan lapisan pita yang memiliki warna tersendiri sesuai nilai resistansinya. Nilai resistansi berdasarkan warna pita dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Kode Warna Resistor


           Resistor juga ada jenisnya berdasarkan daya/wattnya. Untuk resistor dibawah 1 watt mengunakan resistor karbon yang umum digunakan pada perangkat elektronika. Untuk yg dayanya 1 watt keatas biasanya menggunakan resistor lapis metal oxide. Sedangkan untuk 5 watt menggunakan resistor kapur seperti pada gambar.

Jenis Resistor berdasarkan dayanya
(Sumber : https://www.indiamart.com/proddetail/resistors-capacitors-diodes-microcontroller-ics-8407629888.html)

            Semakin besar nilai watt dari resistor maka semakin tahan resistor dalam menahan listrik dengan arus dan tegangan tinggi seperti arus listrik AC PLN 220V.

2. Kapasitor
Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor

                 Fungsi utama dari kapasitor adalah untuk menyimpan muatan. Kapasitor sebenarnya adalah bahan yang terdiri dari dua plat lempengan konduktor yang didekatkan namun tidak saling bertemu dan dapat dipisahkan oleh ruang hampa, atau bahan isolator, ataupun bahan dielektrik. Kapasitor bekerja dengan cara mengalirkan muatan ke bidang kapasitornya, karena muatan yang sama memiliki sifat tolak menolak hal ini menyebabkan salah satu bidang akan terisi oleh muatan positif dan bidang yang lainnya akan memiliki muatan negatif. Karena ada perbedaan muatan atau beda potensial pada kedua lempengan menyebabkan adanya aliran listrik jika kedua lempengan atau kapasitor tersebut disambungkan pada rangkaian tertutup. Secara singkat definisi kapasitor adalah komponen yang dapat menyimpan beda potensial secara sementara. Kapasitor dapat ditemui pada perangkat - perangkat modern yang membutuhkan pengisian atau pelepasan lambat ketika listrik dihidupkan atau dimatikan (seperti adaptor laptop temen2). Kapasitor juga mulai kita pelajari di bangku Sekolah Menengah Atas, kalau teman2 masih ingat atau yang masih SMA pasti tau persamaan kapasitansi dibawah ini :

                                                                           C=qxV

dimana C adalah nilai kapasitas kapasitor atau kapasitansi yang menunjukan seberapa banyak muatan dapat disimpan dalam kapasitor dengan satuannya yaitu F (Farad). q menunjukan nilai muatan yang ada pada kapasitornya dengan satuan Coulomb. V adalah beda potensial pada kedua ujung kapasitor tersebut.

Persamaan lain yang dapat digunakan untuk mengukur kapasitansi dari kapasitor adalah :
Persamaan Kapasitansi
(Sumber : http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/dielec.html)

                                                                     C= ke0A/d
                                                         (maaf pakai simbol seadanya)

             Untuk meningkatkan kemampuan kapasitansi atau meningkatkan nilai kapasitor C berdasarkan persamaan diatas dapat dilakukan dengan cara meningkatkan luas dari bidang kedua pelat kapasitor (A berbanding lurus dengan C), memasukan bahan dielektrik penyekat  diantara kedua pelat dengan nilai koefisien permitivitas relatif bahan penyekat/konstanta dielektrik tinggi (k berbanding lurus dengan C), dan  yang terakhir yaitu mendekatkan jarak antara kedua pelat namun jangan sampai bertemu (jarak d berbanding terbalik dengan kapasitansi C), sehingga semakin kecil jarak nilai kapasitansinya semakin besar, namun jika pelat bersentuhan atau d = 0, Cnya akan memiliki nilai tak terdefinisi (tidak bisa dianggap kapasitor)
Sumber : https://www.instructables.com/id/Why-Capacitors-Explodes-/

           Kapasitor ada yang memiliki kutub dan ada yang tidak memiliki kutub. Biasanya jika jenis kapasitornya elektrolit sudah pasti memiliki kutub. O iya dan jangan sampai lupa pemasangan kutub kapasitor jangan sampai terbalik, jika terbalik kapasitor bisa terbakar atau meledak.
Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=rVYGZ2hFUsw

           Selain kutub, juga pastikan tegangan kapasitornya diatas tegangan sumber. Karena jika nilai tegangan sumber terlalu dekat dengan tegangan kapasitor, kapasitornya dapat panas atau meleleh. Dan jika tegangan sumber melebihi tegangan kapasitor, kapasitor akan meledak. Sebaiknya pilih nilai kapasitor yang tegangannya 2 kali tegangan sumber biar aman.


Sumber : https://www.westfloridacomponents.com/
RE023BPP10/47uF+450V+Radial+Electrolytic+Capacitor+Panasonic+EEUEB2W470.html

           Kapasitor bentuknya bermacam - macam. Ada yang berbentuk pipih, tabung, dan seperti kacang wkwk. Berikut adalah jenis kapasitor yang paling sering ditemui di pasaran :

Kapasitor Elektrolit :
Sumber : https://uk.rs-online.com/web/p/aluminium-capacitors/5194059/

Ini adalah kapasitor yang paling sering kita temui (sebenarnya yang TS temui). Kapasitor ini yang bentuknya paling besar dan berbentuk tabung seperti alien. Pemasangan kapasitor ini harus hati -hati jangan sampai terbalik karena kapasitor jenis ini memliki kutub + -, jika terbalik....(kalau baca yg diatas pasti tau). Kapasitor jenis ini juga memiliki kapastas yang besar (ada yang bisa sampai 1000uf)

Kapasitor Tantalum :
Sumber : http://www.capacitorguide.com/tantalum-capacitor/

Ini kapasitor yg masih belum banyak TS tau. Karena TSnya belum punya hehe. Menurut referensi kapasitor ini memiliki ukuran kecil namun dengan kapasitas yang besar. Kapasitor ini juga tahan pada rentang suhu -55'C sampai 125'C (rentangnya cukup luas). Perlu diketahui juga kapasitor ini dapat meledak jika digunakan terus menerus di tekanan yang tinggi.

Kapasitor Keramik :
Sumber : http://www.capacitorguide.com/ceramic-capacitor/

Kapasitor ini peringkat 2 yang paling sering TS temui. Bentuknya kecil dan pipih. Kapasitansinya bisa sangat kecil sampai picofarad dan nanofarad.

Kapasitor Mylar :
Sumber : https://www.aliexpress.com/item/10pcs-CBB-capacitor-104-1000V-104J-1KV-0-1uF-100nF-P15-CBB22-Metallized-Polypropylene-Film-Capacitor/32825594387.html

           Kapasitor ini juga bisa disebut kapasitor kacang oleh TS. TS juga susah mendefinisikan ini bentuknya apa wkwk, pakai google translate juga artinya mylar adalah mylar -_-. Yah pokoknya intinya kapasitor ini biasanya memiliki tegangan maksimal yang besar, sehingga dapat digunakan di perangkat tegangan tinggi atau tegangan AC PLN. TS pakai kapasitor ini buat bikin dimmer AC.
Kapasitor bersifat memblokir arus DC karena bagian tengahnya adalah isolator (elektron terblokir), namun dapat meneruskan arus AC karena elektron tidak perlu bergerak menembus isolatornya untuk menghasilkan arus AC (elektron hanya cukup bergerak maju dan mundur atau bolak - balik).

3. Induktor
Induktor adalah komponen pasif dasar terakhir yang biasanya dipelajari di sekolah. Biasanya di SMA induktor tidak terlalu dipelajari secara mendalam. Induktor adalah komponen yang terbuat dari kumparan lilitan atau coil yang didalamnya juga terdapat logam sehingga ketika diberi arus listrik terdapat medan magnet dalam inductor yang dapat menginduksi elektron dalam kawat untuk mempertahankan arus listriknya. Jadi, secara singkat definisi Induktor adalah komponen yang dapat menjaga dan menyimpan arus sementara, sehingga arus listrik masih tetap berjalan atau mencari jalannya meskipun rangkaiannya diputus. Kemampuan suatu induktor dijelaskan dalam nilai induktansi (L) dengan satuan Henry. Nilai induktansi dapat diketahui dari beberapa persamaan tergantung jenis konstruksi induktornya. Berikut persamaan yang TS capture dari wikipedia :

Yang perlu diperhatikan ketika menggunakan inductor dan sejenis lilitan lainnya adalah yaitu adanya arus balik atau backcurrent ketika rangkaiannya diputus. Arus balik ini disebabkan karena induktor tidak dapat merubah arusnya secara spontan seperti ketika saklar diputus, maka arus dari induktor tidak mau berubah dari ada menjadi tidak ada sehingga arus listrik tersebut ingin mencari jalannya sendiri. Arus ini bersifat seperti sumber arus. yang tegangannya dapat bervariasi tidak menentuk tergantung pada resistansinya. Arus backcurrent ini dapat merusak komponen transistor dan IC,sehingga diperlukan pengaman menggunakan dioda yanga dapat dipasang parallel dengan induktor untuk memblokir arus yang berlawanan arah. Arus dari induktor akan mencari jalan yang bisa dilalui sehingga hati - hati ketika induktor dimatikan tiba - tiba karena tubuh manusia dan benda disekitar induktor dianggap sebagai resistor dengan nilai R tinggi yang menyebabkan arus induktor tersebut dapat membuat tegangan tinggi secara cepat dan tiba- tiba.


Pengalaman Seminar Proposal Tugas Akhir

Oke teman - teman kali ini saya akan mengshare pengalaman seminar proposal tugas akhir saya  yang barusan dilaksanakan beberapa minggu yang ...