1 bahan kuliah konsep eldas mesin
TRANSCRIPT
![Page 1: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/1.jpg)
ELEKTRONIKA DASAR
Simon Patabang, ST., MT.
![Page 2: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/2.jpg)
Buku Referensi
1. Dorf C. Richard, James A. Svoboda, 1996,
Introduction to Electric Circuits, 3rd Edition, John
Wiley & Son, Singapore
3. Hyat, William, 1972, Engineering Circuit Analysis, Mc 3. Hyat, William, 1972, Engineering Circuit Analysis, Mc
Graw Hill., Singapore.
4. Johnson, David. E, 1997, Electric Circuit Analysis,
Prentice Hall, London.
5. Smith, Ralph .J., 1984, Circuits, Devices and Systems,
John Willey & Son, Singapore.
![Page 3: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/3.jpg)
Materi Kuliah
1. Konsep Dasar Rangkain Elektronika
2. Hukum/ Aturan Dalam Rangkain listrik
3. Analisis Rangkain
4. Teorema Rangkaian4. Teorema Rangkaian
5. Konsep Dasar Rangkaian AC
6. Analisis Rangkaian AC
7. Daya pada Rangkaian RLC
8. Frekuensi dan Resonansi Rangkaian
![Page 4: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/4.jpg)
Penilaian
• Ujian Tengah Semester : 20%
• Ujian Akhir Semester : 20%
• Quiz : 10%
Tugas : 30%• Tugas : 30%
• Aktifitas Kuliah : 20%
![Page 5: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/5.jpg)
KONSEP ELEKTRONIKA DASAR
• Elektronika adalah kumpulan dari komponen-komponen listrik yang membentuk sebuah rangkaianlistrik dengan tujuan tertentu.
• Komponen atau elemen2 listrik dihubungkan denganmetode tertentu dan paling sedikit mempunyai satumetode tertentu dan paling sedikit mempunyai satulintasan tertutup.
• Elemen atau komponen yang akan dibahas terbataspada elemen atau komponen yang memiliki dua buahterminal atau kutub pada kedua ujungnya. Untukelemen atau komponen yang lebih dari dua terminaldibahas pada mata kuliah Elektronika.
![Page 6: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/6.jpg)
Jenis Komponen
1. Komponen aktif
2. Komponen pasif
• Elemen aktif adalah elemen yang• Elemen aktif adalah elemen yangmenghasilkan energi. Misalnya sumbertegangan dan sumber arus.
• Elemen pasif adalah elemen yang tidak dapatmenghasilkan energi tetapi menyerap energi. Misalnya resistor, kapasitor, dan induktor
![Page 7: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/7.jpg)
Arus adalah besarnya tenaga yang dibutuhkan untuk
menggerakkan satu muatan selama t detik dari titik potensial
rendah ke titik potensial tinggi.
1. Arus searah (Direct
Current/DC)
Arus DC adalah arus yang
mempunyai nilai tetap ataumempunyai nilai tetap atau
konstan terhadap satuan
waktu, artinya diaman pun
kita meninjau arus tersebut
pada wakttu berbeda akan
mendapatkan nilai yang sama
![Page 8: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/8.jpg)
2. Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)
Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang
berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik
akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu
(mempunyai perida waktu : T).
![Page 9: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/9.jpg)
Tegangan
• Adalah besarnya tenaga yang dibutuhkan
untuk menggerakkan satu muatan sebesar
satu coulomb dari satu titik potensial tinggi ke
titik potensial rendah.
• Jadi tegangan adalah energi per satuan
muatan.
![Page 10: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/10.jpg)
• Maka jika beda potensial antara kedua titik
sebesar 5 Volt, maka :
VAB = 5 Volt dan
VBA = -5 Volt
![Page 11: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/11.jpg)
Energi
• Adalah besarnya kerja yang dilakukan oleh gayasebesar satu Newton untuk memindahkanmuatan/benda sejauh satu meter.
• Komponen listrik dapat menyerap dan ataumengirim energi listrik.
• Besarnya Energi yang diserap/dikirim pada suatukomponen yang bertegangan v dan muatan yangkomponen yang bertegangan v dan muatan yangmelewatinya Δq adalah Δw = vΔq
• Satuannya : Joule (J)
Hukum Kekekalan Energi
• Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapatdimusnakan, energi hanya berpindah dari satubentuk ke bentuk yang lainnya.
![Page 12: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/12.jpg)
1. Menyerap Energi Listrik
• Komponen menyerap energi listrik jika arus
listrik mengalir dari terminal positif rangkaian
menuju terminal positip komponen.
![Page 13: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/13.jpg)
1. Mengirim Energi Listrik
• Komponen mengirim energi listrik jika arus mengalir
dari terminal positip komponen menuju terminal
positip rangkaian
![Page 14: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/14.jpg)
Daya
Adalah rata-rata kerja yang dilakukan untuk
memindahkan muatan sejauh 1 meter selama 1
detik.
Daya secara matematis : • Daya secara matematis :
• Satuannya : Watt (W)
![Page 15: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/15.jpg)
Contoh
1. Jika arus 6 A, tentukan v jika elemen menyerap daya
18 W ?
Jawaban :
Arus positif karena dari potensial tinggi ke potensial
rendah.rendah.
![Page 16: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/16.jpg)
2. Jika arus 6 A, tentukan v jika elemen mengirimkan
daya 18 W ?
Jawaban :
Arus negatif karena dari potensial rendah ke
potensial tinggi.potensial tinggi.
![Page 17: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/17.jpg)
3. Tentukan daya pada rangkaian,
apakah sumber tegangan
mengirimkan atau menyerap daya !
Jawaban :
Arus positif karena dari potensial tinggi ke potensial
rendahrendah
i = 3 A
v = 6 V
p = vi = 3.6 = 18 W
Arus meninggalkan terminal positif sumber,
sehingga sumber mengirimkan daya.
![Page 18: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/18.jpg)
Soal Latihan
1. Arus yang mengalir 2 A pada suatu elemen . Energi
untuk memindahkan arus selama 1 s adalah 10 J.
Tentukan tegangan yang melintasi elemen tersebut.
2. Jika V = 4 Volt dan i = -10 A. Tentukan daya diserap
atau dikirimkan.
3. Arus 6 A, tentukan V jika elemen menyerap daya P =3. Arus 6 A, tentukan V jika elemen menyerap daya P =
18 W
4. Tentukan daya pada rangkaian berikut
![Page 19: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/19.jpg)
Simbol Komponen
1. Sumber Tegangan Ideal
• Sumber tegangan ideal adalah suatu sumber yangmenghasilkan tegangan yang tetap, tidaktergantung pada arus yang mengalir pada sumbertersebut, meskipun tegangan tersebut merupakanfungsi dari t.
• Besarnya tahanan dalam Rd = 0
Sifat Sumber Tegangan
a. Sumber Bebas
b. Sumber Tak Bebas
![Page 20: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/20.jpg)
a. Sumber Bebas
• Yaitu sumber tegangan yang nilainya tegangannya
tidak bergantung pada harga tegangan atau arus
lainnya dalam rangkaian. Artinya nilai tegangannya
berasal dari sumber tegangan itu sendiri.
• Simbol :• Simbol :
![Page 21: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/21.jpg)
b. Sumber Tegangan Tak Bebas
• yaitu sumber tegangan yang nilainya
bergantung pada harga tegangan atau arus
lainnya dalam rangkaian.
• Simbol :• Simbol :
![Page 22: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/22.jpg)
2. Sumber Arus
• Sumber arus ideal adalah sumber yang
menghasilkan arus yang tetap, tidak bergantung
pada tegangan dari sumber arus lainnya dalam
rangkaian.
• Nilai Tahanan dalamnya Rd = ∞
Sifat sumber Arus
a. Sumber Arus Bebas
b. Sumber Arus Tak Bebas
![Page 23: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/23.jpg)
a. Sumber Arus Bebas
• yaitu sumber arus yang besar arusnya tidak
bergantung pada harga tegangan atau arus
lainnya dalam rangkaian.
• Simbol :
![Page 24: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/24.jpg)
b. Sumber Arus Tak Bebas
• Adalah sumber arus yang besar arusnya bergantungpada harga tegangan atau arus lainnya dalamrangkaian.
• Simbol :
![Page 25: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/25.jpg)
3. Resistor/ Hambatan
• Resistor berfungsi sebagai penghambat arus, pembagiarus , dan pembagi tegangan.
• Nilai resistor tergantung dari besarnya hambatan jenisbahan resistor, panjang dan luas penampang dari resistoritu sendiri.
• Satuan dari resistor : Ohm (Ω)Satuan dari resistor : Ohm (Ω)
• Secara matematis :
dimana :
ρ = hambatan jenis
l = panjang dari resistor
A = luas penampang
![Page 26: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/26.jpg)
• Jika suatu resistor dilewati oleh sebuah arus maka
pada kedua ujung dari resistor tersebut akan
menimbulkan beda potensial atau tegangan.
• Besarnya tegangan pada resistor dinyatakan dengan
rumus : VR = IxR
• Simbol :
![Page 27: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/27.jpg)
4. Kapasitor (C)
• Kapasitor berfungsi untuk membatasi arus DC yang
mengalir pada kapasitor tersebut, dan dapat
menyimpan energi dalam bentuk medan listrik.
• Sering juga disebut dengan kondensator atau
kapasitansi.
Nilai kapasitor tergantung dari nilai permitivitas• Nilai kapasitor tergantung dari nilai permitivitas
bahan pembuat kapasitor, luas penampang dan jarak
antara kedua penampang kapasitor tersebut.
• Secara matematis :
dimana : ε = permitivitas bahan
A = luas penampang bahan
d = jarak dua keping
![Page 28: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/28.jpg)
• Satuan dari kapasitor : Farad (F)
• Jika sebuah kapasitor dilewati oleh arus listrik makapada kedua ujung kapaistor tersebut akan munculbeda potensial atau tegangan.
• Jika kapasitor dicatu dengan tegangan konstan/DC, maka arus pada kapasitor sama dengan nol. Sehinggakapasitor bertindak sebagai rangkaian terbuka/ open circuit untuk.circuit untuk.
• Simbol :
![Page 29: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/29.jpg)
5. Induktor
• Induktor berfungsi untuk menyimpan energi listrik
dalam bentuk medan magnet.
• Seringkali disebut sebagai induktansi, lilitan,
kumparan, atau belitan dengan satuan Henry (H).
Arus yang mengalir pada induktor akan menghasilkan• Arus yang mengalir pada induktor akan menghasilkan
fluksi magnetik (φ ) yang membentuk loop yang
melingkupi kumparan.
• Simbol :
![Page 30: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/30.jpg)
• Jika induktor dilewati arus konstan/DC, maka
tegangan pada induktor sama dengan nol. Sehingga
induktor bertindak sebagai rangkaian hubung
singkat/ short circuit.
![Page 31: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/31.jpg)
Aturan Penting Dalam Rangkaian Listrik
• Tegangan antara 2 titik a dan b digambarkan dengan
satu anak panah.
• Vab menunjukkan besar potensial relatif titik a
terhadap titik b.
• Tegangan dalam pembahasan kuliah adalah
tegangan drop/ jatuh yang bernilai positif, bila kita
bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah.
![Page 32: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/32.jpg)
• Setiap arus yang melewati komponen pasif maka
terminal dari komponen tersebut pertamakali dialiri
arus akan menjadi potensial lebih tinggi
dibandingkan potensial terminal lainnya.
• Bedakan antara sumber tegangan dan pengukur
tegangan/ Voltmeter.tegangan/ Voltmeter.
– Sumber tegangan, tahanan dalamnya, Rd = 0
– Voltmeter tahanan dalamnya, Rd = ∞
![Page 33: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/33.jpg)
• Voltmeter dipasang paralel padakomponen yang akan diukursupaya tidak ada arus yangmelalui Voltmeter.
• Bedakan antara sumber arus dan
pengukur arus/ Amperemeter
�Sumber arus (Rd = ∞ )�Sumber arus (Rd = ∞ )
�Amperemeter (Rd = 0)
• Amperemeter dipasang seri pada
komponen yang akan diukur supaya
tegangan pada Amperemeter
samadengan nol.
![Page 34: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/34.jpg)
• Rangkaian Hubung Singkat (Short Circuit)
Tegangan Vab sama dengan 0, tidak tergantung pada
arus I yang mengalir padanya.
� Vab = 0
� Rd = 0
• Rangkaian Terbuka (Open Circuit)
Besarnya Arus sama dengan 0, tidak tergantung
pada tegangan Vab.
� I = 0
� Rd = ∞
![Page 35: 1 bahan kuliah konsep eldas mesin](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022020108/587462461a28abab198b56a7/html5/thumbnails/35.jpg)
Sekian