basic electric guru

KELISTRIKAN

DASAR-DASAR KELISTRIKAN

Tujuan Instruksional Umum :

Agar peserta training dapat mengetahui penyebab dan akibat yang di tumbulkan oleh listrik.

Tujuan Instruksional Khusus :

Peserta training dapat mengetahui bagaimana timbulnya kelistrikan. Peserta training dapat mengetahui tipe-tipe listrik Peserta training dapat mengetahui sifat-sifat listrik Peserta training dapat menjelaskan dengan tepat dan benar mengenai teori

hukum ohm. Peserta training mengetahui dan menggambarkan mengenai rangkaian

kelistrikan seri dan pararel. Peserta training dapat menjelaskan akibat yang ditimbulkan oleh energi listrik

atau induksi kemagnetan.

Waktu : 4 jam

Kepustakaan :

1. Automotive electric dan electronic.2. New Step 1 Training Manual Toyota3. Modul Mekanik III

Alat bantu :

1. OHP2. Transparant3. Alat peraga :

Magnet Relay/lilitan

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL

Nama : 10 30 01 01Perusahaan : Penyusun : Tanggal : 1 of 23

Wwn/Hut Peb’98

Struktur Materi

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Dasar-dasar kelistrikan

Kelistrikan

Tipe listrik dan sifat-sifatnya

Sirkuit kelistrikan

Pengaruh arus listrik

Instruktur Guidance

Tahapan Mengajar Metode Alat Bantu Waktu1. Basic mentality Cer 3 Menit

2. Motivasi Cer 2 Menit

3. Elaborasi

3.1Kelistrikan3.1.1 Komposisi dari benda-

benda3.1.2 Elektron bebas

3.2Tipe listrik dan sifat-sifatnya3.2.1 Listrik statis dan listrik

dinamis3.2.2 Arus listrik3.2.3 Tegangan listrik3.2.4 Tahanan listrik

3.3Sirkuit kelistrikan3.3.1 Teori dasar3.3.2 Hukum ohm3.3.3 Tahanan rangkaian3.3.4 Kerja dan daya listrik

3.4Pengaruh arus listrik3.4.1 Pembangkitan panas3.4.2 Aksi magnet3.4.3 Aksi kimia

Cer

Cer

Cer

Cer

Transparant

Transparant

Transparant

Transparant

20 Menit

50 Menit

90 Menit

60 Menit

4. Konsulidasi T-J 15 Menit

5. Test kompetensi Tertulis Soal 60 Menit

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Test Kompetensi

1. Apa yang dimaksud dengan :a. Elektron i. Satu ohmb. Proton j. Konduktorc. Neutron k. Semi-konduktord. Valence elektron l. Isolatore. Listrik statis m. Thermistorf. Listrik dinamis n. NTCg. Satu ampere o. PTCh. Satu volt p. Magnetic pole

2. Kejadian-kejadian apa saja yang dapat disebabkan oleh arus listrik ?3. Bunyi hukum Ohm adalah ?4. Jelaskan karakteristik :

a. Rangkaian serib. Rangkaian pararel

5. Hitunglah R2, R3, R01, R02, V1, I, I1, I2 ?

6. Jelaskan kaidah tangan kiri fleming ?

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

R1 = 2

P2 = 48 watt

P3 = 24 watt

DASAR-DASAR KELISTRIKAN

KELISTRIKAN

I. KOMPOSISI DARI BENDA-BENDA

Suatu benda bila kita bagi, kita akan mendapatkan suatu partikel yang di sebut molekul dan bila kita bagi lagi kita akan menda-patkan beberapa atomSemua atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh partikel-partikel tipis yang biasa disebut dengan elektron-elektron. Inti terdiri dari proton dan neut-ron dalam jumlah yang sama, kecuali atom hidrogen yang ke-kurangan neutron.

Proton dan elektron mempunyai suatu hal yang sama yaitu muatan listrik (electrical charge) Proton mempunyai muatan positf dan elektron mempunyai muatan negatif sedangkan neutron tidak bermuatan.

II. ELEKTRON BEBAS

Elektron-elektron yang orbitnya paling jauh disebut valence electron. Karena elektron yang mempunyai orbit paling jauh dari inti gaya tariknya lemah, maka elektron ini cenderung akan berpindah ke atom lain Tembaga, perak atau logam lainnya, valensi elektronnya akan bergerak hampir bebas terhadap intinya, dengan demikian elektron disebut elektron bebas

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

TIPE LISTRIK DAN SIFAT-SIFATNYA

I. LISTRIK STATIS DAN LISTRIK DINAMIS

Ada dua tipe listrik yaitu : listrik statis dan listrik dinamis. Listrik dinamis dibagi menjadi arus searah (DC / Direct Current) dan arus bolak-balik (AC / Alterna-ting Current).

Listrik Statis

Bila sebatang kaca (glass rod) digosok dengan kain sutera, glass rod dan sutera menjadi bermuatan listrik, satu bermuat-an positif dan satu lagi bermuat-an negatif.

Tanpa menyentuh kedua benda tersebut dan menghubungkan dengan konduktor, muatan listrik tetap berada pada batang kaca dan kain sutera. Karena tidak terjadi gerakkan maka tipe kelistrikkan ini disebut listrik statis.Dalam rumus elektron bebas, listrik statis adalah suatu keadaaan dimana elektron bebas sudah terpisah dari atomnya masing-masing, tetapi tidak bergerak dan hanya berkumpul di atas permukaan benda.

Listrik Dinamis

Listrik dinamis adalah suatu keadaan dimana terjadinya pergerakan dari electron-elektron bebas melalui suatu konduktor.

Listrik arus searah (DC) adalah bila elektron-elektron bebas melalui suatu konduktor. Listrik arus bolak-balik (AC) adalah bila elektron-elektron bebas bergerak dengan arah yang bervariasi.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

II. ARUS LISTRIK

Arus Listrik

Bila kita menghubungkan battery dan lampu dengan kabel temba-ga, maka lampu akan menyala.Arus listrik mengalir dari positif ke negatif, tetapi elektron meng-alir dari negatif ke positif.

Satuan Pengukuran Arus Listrik

Besar arus listrik yang mengalir melalui konduktor adalah sama dengan jumlah elektron bebas yang melewati penampang konduktor setiap detik.Arus listrik dinyatakan dengan I (intensity) sedangkan besar arus listrik dinyatakan dengan satuan ampere (A)Satu ampere sama dengan pergerakan 6,25 x 1018 elektron bebas (1 coloumb) yang melewati konduktor tiap detik.

SatuanDasar

Arus Kecil Arus Besar

Simbol A A mA kA MADibaca Ampere Micro Milli

Ampere Ampere Kilo Mega Ampere Ampere

Perkalian 1 1 x 10-6 1 x 10-3

1/1.000.000 1/1.0001 x 103 1x 106

1.000 1.000.000

Kejadian-Kejadian Yang Disebabkan Oleh Arus Listrik

Bila arus mengalir pada konduktor atau elektrolit akan menyebabkan tiga kejadian : Pembangkitan panas, contohnya headlight, cigarette lighter, dll. Aksi kimia terjadi pada elektrolit battery yang memungkinkan arus dapat

mengalir. Pembangkitan magnet, bila arus listrik mengalir pada kumparan (relay,

selenoid, dll)

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

III. TEGANGAN LISTRIK

Uraian

Bila dua buah tangki air yang berbeda tingginya dihubungkan oleh pipa, air akan mengalir dari tangki yang lebih tinggi ke tangki yang lebih rendahHal ini disebabkan oleh adanya head (perbedaan tinggi) sehingga terjadi perbedaan tekanan (beda potensial).Hal yang sama juga terjadi, bila lampu dihubungkan dengan battery oleh kabel.

Hal ini disebabkan oleh adanya potensial tinggi pada terminal positif dan potensial rendah pada terminal negatif battery (beda potensial), dan te-gangan listrik menyebabkan arus listrik akan mengalir dan lampu menyala. Tegangan listrik ini disebut dengan voltage.

Satuan Pengukuran Tegangan Listrik

Satuan tegangan listrik dinyatakan dengan volt (V)Satu volt adalah tegangan listrik yang dapat mengalirkan arus sebesar 1 ampere pada konduktor dengan tahanan 1 .

SatuanDasar

Tegangan Kecil Tegangan Besar

Simbol V V mV kV MVDibaca Volt Micro Milli

Volt Volt Kilo Mega Volt Volt

Perkalian 1 1 x 10-6 1 x 10-3

1/1.000.000 1/1.0001 x 103 1x 106

1.000 1.000.000

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

IV. TAHANAN LISTRIK

Konduktor, Semi Konduktor Dan Isolator

Dalam hal tahanan terhadap aliran listrik, maka benda-benda digolongkan ke dalam tiga kategori.

Konduktor

Konduktor adalah material (benda-benda) yang dapat dialiri arus dengan mudah (emas, perak, tembaga, logam).

Semi Konduktor

Semi konduktor adalah material dimana arus listrik dapat mengalir tetapi tidak semudah konduktor (silikon, germanium).

Isolator

Isolator adalah material yang tidak dapat dialiri arus sama sekali (karet, kaca, plastik).

Tahanan Listrik

Tahanan listrik adalah derajat kesulitan dari arus listrik (elek-tron-elektron) mengalir melalui suatu benda.

Satuan Pengukuran Tahanan Listrik

Tahanan listrik dinyatakan dengan resistance (R) & satuan ohm (Ω).Satu ohm adalah tahanan yang mampu menahan arus yang mengalir sebesar 1 A dengan tegangan 1 volt.

SatuanDasar

Tahanan Kecil Tahanan Besar

Simbol Ω μΩ mΩ kΩ MΩDibaca Ohm Micro Milli

Ohm Ohm Kilo Mega Ohm Ohm

Perkalian 1 1 x 10-6 1 x 10-3

1/1.000.000 1/1.0001 x 103 1x 106

1.000 1.000.000

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Hubungan Antara Diameter Dan Panjang Konduktor Dengan Tahanan

Tangki-tangki dengan ketinggian sama tetapi dihubungkan oleh pipa-pipa dengan diameter berbeda. Meskipun ketinggiannya sama, tetapi air akan lebih mudah mengalir pada tangki-tangki yang dihubungkan dengan pipa yang lebih besar.Kejadian ini juga berlaku untuk listrik, dimana arus listrik ( elektron ) lebih mudah mengalir pada kabel yang lebih besar.

Bila arus listrik mengalir pada jarak yang jauh (kabel yang panjang), maka tahanan akan menjadi lebih besar.Kesimpulannya, tahanan listrik pada suatu konduktor akan berbanding lurus dengan panjang konduktor dan berbanding terbalik terhadap luas penampang konduktor.

R = l A

R = Tahanan listrik () = Tahanan spesifik (m)l = Panjang konduktor (m)A = Luas penampang (m2)

Bahan Hambatan Bahan Hambatan Alumunium 0,03 Besi 0,13Emas 0,022 Perak (lunak) 0,016Tembaga (lunak) 0,0167 Perak (keras) 0,018Tembaga (keras) 0,0175 Seng 0,12Platina 0,12 Baja 0,10 – 0,25Timah 0,13 Kuningan 0,07

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Hubungan Antara Temperatur dan Tahanan Listrik

Tahanan listrik pada konduktor akan berubah-ubah dengan ada-nya perubahan temperatur, bi-asanya tahanan akan naik bila temperatur naik.Bila sebuah lampu dihubungkan dengan battery melalui kawat, dan kawat tersebut kemudian di-panaskan dengan api, maka lampu akan menjadi redup.

Thermistor adalah suatu material yang akan merubah tahanannya dalam dua cara terhadap perubahan suhu.Thermistor PTC (positive temperature coefficient) adalah thermistor yang tahanannya bertambah jika suhu naik.Thermistor NTC (negative temperature coefficient) adalah thermistor yang tahanannya berkurang jika suhu naik.

Tahanan Sambungan (Contact Resistance)

Bila penyambungan kabel ke battery atau ke beban keadaannya kurang baik, atau bila terdapat karat pada switch yang menghubungkan dua kom-ponen, maka arus listrik menjadi sulit mengalir. Tahanan sambungan adalah tahanan yang disebabkan oleh hubungan yang kurang baik.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

SIRKUIT KELISTRIKAN

I. TEORI DASAR

Sirkuit kelistrikan adalah rang-kaian dimana arus listrik dapat mengalir.

Pada gambar di samping arus listrik mengalir dari terminal po-sitif battery kabel fuse switch kabel lampu kabel terminal negatif battery.

Beban

Beban adalah Perlengkapan-perlengkapan kendaraan yang menggunakan listrik (lampu, klakson, motor wiper, dll).

Dalam sirkuit kelistrikan semua beban dikategorikan sebagai tahanan.

Sirkuit Listrik Pada Mobil

Dalam sirkuit kelistrikan mobil, salah satu ujung kabel dari setiap beban dihubungkan dengan body atau rangka mobil yang berfungsi sebagai massa (ground) dari sirkuit (mengem- balikan arus ke negatif battery).

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

II. HUKUM OHM

Uraian

Bunyi hukum ohm adalah Arus yang mengalir akan berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik terhadap tahan-an.

V = I x R

V = Tegangan (V)I = Arus (A)R = Tahanan ()

Dalam praktek istilah “I = V/R” berarti “A = V/”. 1 pada ta-hanan memungkinkan 1 A arus mengalir dalam satu sirkuit bila tegangan 1 V diberikan.

Penggunaan Hukum Ohm

1. Menentukan besarnya arus yang mengalir.

I = V = 12 V = 6 A R 2

2. Menghitung tegangan yang diperlukan agar arus dapat mengalir.

V = I x R = 3A x 4 = 12 V

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

3. Menghitung tahanan jika te-gangan dan arus diketahui.

R = V = 12 V = 3 I 4A

III. TAHANAN RANGKAIAN

Rangkaian Seri

Rangkaian seri mempunyai karakteristik : Tahanan total / kombinasi (combined resistance) selalu lebih besar dari

nilai tahanan terbesar. Arus yang mengalir pada tiap-tiap hambatan sama. Tegangan sumber adalah hasil penjumlahan tegangan-tegangan jatuh

( Voltage drop ).

Tahanan total : R0 = R1 + R2

Arus listrik yang mengalir : I = V = V R0 R1+R2

Hitunglah berapa tahanan total dan arus yang mengalir pada sirkuit di ba-wah ini ?

R0 = R1 + R2

= 2 + 4 = 6

I = V = 12 V

R0 6 = 2 A

Penurunan Tegangan (Voltage Drop)TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Voltage drop adalah Besarnya perubahan tegangan dengan adanya tahanan.

V1 = R1 X I

V2= R2 X I

Hitunglah penurunan tegangan sirkuit di bawah ini ?

V1 = R1 x I = 2 x 2 A = 4 V

V2 = R2 x I = 4 x 2 A = 8 V

Rangkaian Pararel

Rangkaian pararel mempunyai karakteristik : Tahanan kombinasi selalu lebih kecil dari nilai tahanan terkecil. Tegangan pada tiap-tiap tahanan adalah sama. Arus total adalah penjumlahan dari arus-arus yang melewati tiap-tiap

tahanan.

Tahanan total : R0 = 1 = R1 x R2

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

1 + 1 R1 + R2

R1 R2

Arus total : I = V = V = V x R1 + R2

R0 1 R1 x R2

1 + 1 R1 R2

Arus yang melewati R1 : I1 = V R1

Arus yang melewati R2 : I2 = V R2

Hitunglah Rt, It, I1, I2 pada sirkuit di bawah ini ?

R0 = R1 x R2 = 6 x 3 = 18 = 2 R1 + R2 6 + 3 9

I = V = 12 = 6 A R0 2I1 = V = 12 = 2 A R1 6I2 = V = 12 = 4 A R2 3

Rangkaian Seri Pararel

Tahanan total : R02 = R1 + R01 = R1 + R2 x R3

R2 + R3

Arus total : It = V R02

Tegangan pada R2 dan R3 : V1 = R01 x I

Hitunglah R01, R02, I, I1, I2, V1 pada sirkuit di bawah ini ?TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

R01 = R1 x R3 = 2 x 2 = 1 R1 + R3 2 + 2

R02 = R1 + R01 = 5 + 1 = 6

It = V = 12 V = 2 A R02 6

V1 = R01 x It = 1 x 2A = 2 V

I1 = V1 = 2 V = 1 A R2 2

I2 = V1 = 2 V = 1 A R3 2

IV. KERJA DAN DAYA LISTRIK TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Daya Listrik (Electric Power)

Daya listrik adalah energi listrik yang dirubah menjadi energi lain (energi panas, energi radiasi / sinar, dan energi mekanis.

- Berapa besarnya daya listrik, bila tahanan lampu adalah 12 dan arus yang mengalir adalah 2 A ?P = V x I P = 12 x 22

= (I x R) x I = 12 x 4 = R x I2 = 48 W

- Berapa besarnya daya listrik, bila tahanan lampu adalah 3 dan te-gangan yang bekerja adalah 12 V ? P = V x I P = V2 = 122 = 144 = 48 W = V x (V ) R 3 3 R

Satuan pengukuran daya listrik :

SatuanDasar

Daya Kecil Daya Besar

Simbol W mW kW MWDibaca Watt Milliwatt Kilowatt Megawatt Perkalian 1 1 x 10-3

1/1.000 1 x 103 1x 106

1.000 1.000.000

Kerja Listrik

Kerja listrik adalah jumlah kerja yang dilakukan oleh listrik, dinyatakan dengan simbol W (work) dengan satuan Ws (watt second), Wh, kWh.Kerja listrik dapat dihitung dengan rumus :

W = P x t = V x I x t

PENGARUH ARUS LISTRIK

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

I. PEMBANGKITAN PANAS

Bila arus listrik mengalir melalui cigarette lighter, maka kabel nichrome pada cigarette lighter akan menjadi panas dan membara.

II. AKSI MAGNET

Magnet

Magnet akan menarik logam karena mempunyai kemagnetan. Semua benda yang mempunyai kemagnetan disebut magnet.Kutub magnet (magnetic pole) adalah Bagian pada magnet yang mempunyai kemagnetan kuat.Bila magnet batang digantung dengan tali, maka magnet akan menunjuk ke arah kutub utara dan kutub selatan. Kutub magnet yang menunjuk ke arah kutub utara bumi disebut Utara (U) atau North (N), dan sebaliknya.

Bila dua buah magnet dengan kutub yang sama saling didekat-kan, maka magnet tersebut akan tolak-menolak.Bila dua buah magnet dengan kutub yang berbeda saling dide-katkan, maka magnet tersebut akan tarik-menarik.

Gaya tarik-menarik dan tolak-menolak ini disebut gaya magnetBila serbuk besi ditaburkan di atas kaca dan sebuah magnet berben-

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

tuk tapal kuda ditempatkan di ba-wah kaca, serbuk besi akan mem-bentuk formasi seperti pada gam-bar di samping.Garis-garis yang dibentuk oleh serbuk besi disebut garis-garis gaya magnet (magnetic line) atau magnetic flux.

Bila kutub-kutub yang polaritasnya berbeda (U dan S), maka akan terben-tuk fluksi magnet yang saling tarik menarik. Bila kutub-kutub yang polaritasnya sama (U dan U atau S dan S), maka akan terbentuk fluksi magnet yang saling tolak menolak.

Fluksi magnet (magnetic flux) di-mulai dari kutub utara ke kutub selatan.

Arus Listrik dan Kemagnetan

Bila sepotong kertas dan kawat disusun seperti pada gambar, kemudian kawat dialiri arus listrikSerbuk besi yang disebarkan akan membentuk lingkaran-ling-karan. Kerapatan serbuk besi makin mendekati titik, makin ra-pat, yang menunjukkan bahwa medan magnet makin kuat.

Saat diletakkan jarum magnet kecil pada kertas. Jarum akan menunjukkan arah fluksi magnet.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Arah arus dan arah magnetic flux dapat dinyatakan dengan kaidah ulir kanan Yang berbunyi : ketika arus listrik searah dengan gerakan sekrup ulir kanan saat diputar masuk, fluksi magnet yang dihasilkan searah dengan gerakan memutar dari sekrup.

Arus mendekati.

Arus men-

jauhi.

Bila konduktor lurus dibengkokkan, sehingga terbentuk lingkaran akan menghasilkan magnetic flux yang lebih besar dan lebih kuat.Ini menghasilkan kutub utara dan selatan seperti pada gambar.

Bila konduktor dililitkan berben-tuk kumparan (gambar C) dise-but selenoid.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Bila arus mengalir seperti pada gambar, arah magnetic flux se-demikian rupa sehingga kutub S berada dibawah selenoid se-dangkan kutub U berada di atas.

Garis gaya magnet akan bertambah sebanding dengan jumlah gulungan dan besarnya arus yang mengalir pada kumparan dan juga bila kita letakkan inti besi dalam kumparan.

Gaya Elektromagnetik

Gaya Elektromagnetik adalah gaya yang bekerja pada konduktor bila arus mengalir pada konduktor di dalam medan magnet.

Bila sebuah konduktor dan dua buah magnet dengan kutub yang berbeda, disusun seperti pada gambar, kemudian arus listrik di-alirkan melalui konduktor.Garis-garis gaya magnet di atas konduktor adalah lebih kecil karena fluksi magnet yang dihasilkan oleh magnet arahnya berlawanan dan yang dihasilkan oleh arus listrik.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

Sebaliknya garis-garis gaya magnet di bawah konduktor adalah lebih besar karena arahnya sama.Sehingga menyebabkan konduktor akan terdorong ke atas.Gaya ini disebut gaya elektromagnetic.

Arah gaya elektromagnetik dapat ditentukan oleh kaidah tangan kiri flemming.Dimana, jari telunjuk menunjuk-kan arah fluksi magnet, jari tengah menunjukkan arah arus, dan ibu jari menunjukkan arah gerakan konduktor.

III. AKSI KIMIA

Bila dua plat logam dimasukkan ke dalam larutan garam atau asam sulfat. Kemudian dihu-bungkan dengan sirkuit kelis-trikan seperti pada gambar, lam-pu akan menyala. Hal ini mem-buktikan telah terjadi aksi kimia pada plat logam sehinga arus dapat mengalir melalui cairan.

Salah satu contoh aksi kimia adalah pengisian battery.

TRAINING CENTRE

ASTRA MOBIL


Wwn/Hut Peb’98

basic electric guru

Documents