proses pencahayaan pada lampu tl

12
PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL Pendahuluan Cahaya sangat dibutuhkan oleh manusia dalam kehidupannya sehari-hari. Tanpa cahaya manusia tidak akan dapat melihat benda- benda di sekitarnya. Oleh karena itu manusia memerlukan sumber cahaya, seperti matahari dan api. Dengan ditemukanya mesin uap, kemudian dilanjutkan dengan penemuan generator dan lampu listrik,maka sejak saat itu manusia mulai beralih menggunakan listrik sebagai sumber dalam kehidupannya. Termasuk juga dalam penggunaan cumber cahaya atau penerangan, mulai digunakan lampu listrik. Mulanya lampu listrik itu berisi kawat logam atau filamen yang menjadi panas bila dilalui aus listrik dan berpijar sehingga menghasilkan cahaya. Lampu seperti ini disebut lampu pijar. Dalam perkembangan selanjutnya diciptakan lampu-lampu pembiasaan gas. Kalau lampu pijar memberikan cahaya karena kawat pijat dilalaui arus listrik, maka lampu pembiasaan gas dapat memberikan cahaya karena adanya pembiasaan gas dalam tabung lampu yang menghasilkan cahaya. Dalam tabung lampu pembiasaan gas berisi gas mulia dan terdapat dua buah elektroda pada ujung-ujungnya. Apabila di antara kedua elektroda itu diberi tegangan yang cukup tinggi, maka elektron akan lepas dari elektroda negatif atau katoda. Selanjutnya elektron ini akan bertumbuhkan dengan atom-atom gas dalam tabung yang mengakibatkan gas tersebut bercahaya. Lampu seperti ini sering disebut lampu TL (Tube Lamp) atau lampu neon karena berisi gas neon. Perkembangan Lampu Listrik Lampu listrik yang pertama kali dibuat adalah busur api listrik yang diloncatkan diantara 2 buah elektroda. Karena adanya arus listrik mengakibatkan batang karbon memancarkan sinar yang tajam. Lampu listrik ini sampai sekarang masih digunakan pada proyektor film. Kelemahan dari lampu busur api listrik ini antara lain menggunakan energi listrik yang sangat tinggi, elektroda karbon yang dipakai lama kelamaan akan habis terbakar, dan sulit pengaturan jarak antara kedua elektroda.nya. Dalam perkembangan selanjutnya dibuat lampu listrik yang dapat digunakan untuk perumahan yaitu dengan menggunakan kawat yang memijar apabila dilewati arus listrik. Kawat pertama yang digunakan adalah kawat. Kawat karbon ini diletakkan dalam tabung hampa udara. Tetapi lampu kawat karbon inipun masih boros energi listrik dan cahaya yang dihasilkannya pun berwarna kemerahan, selain itu serat karbon ini tidak tahan pada suhu yang tinggi sehingga mudah terbakar.

Upload: puspawijaya-putra

Post on 24-Dec-2014

302 views

Category:

Education


18 download

DESCRIPTION

Cahaya sangat dibutuhkan oleh manusia dalam kehidupannya sehari-hari. Tanpa cahaya manusia tidak akan dapat melihat benda-benda di sekitarnya. Oleh karena itu manusia memerlukan sumber cahaya, seperti matahari dan api. Mulanya lampu listrik itu berisi kawat logam atau filamen yang menjadi panas bila dilalui aus listrik dan berpijar sehingga menghasilkan cahaya. Lampu seperti ini disebut lampu pijar. Dalam perkembangan selanjutnya diciptakan lampu-lampu pembiasaan gas. Kalau lampu pijar memberikan cahaya karena kawat pijat dilalaui arus listrik, maka lampu pembiasaan gas dapat memberikan cahaya karena adanya pembiasaan gas dalam tabung lampu yang menghasilkan cahaya. Dalam tabung lampu pembiasaan gas berisi gas mulia dan terdapat dua buah elektroda pada ujung-ujungnya. Apabila di antara kedua elektroda itu diberi tegangan yang cukup tinggi, maka elektron akan lepas dari elektroda negatif atau katoda. Selanjutnya elektron ini akan bertumbuhkan dengan atom-atom gas dalam tabung yang mengakibatkan gas tersebut bercahaya. Lampu seperti ini sering disebut lampu TL (Tube Lamp) atau lampu neon karena berisi gas neon.

TRANSCRIPT

Page 1: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

PendahuluanCahaya sangat dibutuhkan oleh manusia dalam kehidupannya sehari-hari. Tanpa cahaya

manusia tidak akan dapat melihat benda-benda di sekitarnya. Oleh karena itu manusia memerlukan sumber cahaya, seperti matahari dan api.

Dengan ditemukanya mesin uap, kemudian dilanjutkan dengan penemuan generator dan lampu listrik,maka sejak saat itu manusia mulai beralih menggunakan listrik sebagai sumber dalam kehidupannya. Termasuk juga dalam penggunaan cumber cahaya atau penerangan, mulai digunakan lampu listrik.

Mulanya lampu listrik itu berisi kawat logam atau filamen yang menjadi panas bila dilalui aus listrik dan berpijar sehingga menghasilkan cahaya. Lampu seperti ini disebut lampu pijar.

Dalam perkembangan selanjutnya diciptakan lampu-lampu pembiasaan gas. Kalau lampu pijar memberikan cahaya karena kawat pijat dilalaui arus listrik, maka lampu pembiasaan gas dapat memberikan cahaya karena adanya pembiasaan gas dalam tabung lampu yang menghasilkan cahaya. Dalam tabung lampu pembiasaan gas berisi gas mulia dan terdapat dua buah elektroda pada ujung-ujungnya. Apabila di antara kedua elektroda itu diberi tegangan yang cukup tinggi, maka elektron akan lepas dari elektroda negatif atau katoda. Selanjutnya elektron ini akan bertumbuhkan dengan atom-atom gas dalam tabung yang mengakibatkan gas tersebut bercahaya. Lampu seperti ini sering disebut lampu TL (Tube Lamp) atau lampu neon karena berisi gas neon.

Perkembangan Lampu ListrikLampu listrik yang pertama kali dibuat adalah busur api listrik yang diloncatkan diantara 2

buah elektroda. Karena adanya arus listrik mengakibatkan batang karbon memancarkan sinar yang tajam. Lampu listrik ini sampai sekarang masih digunakan pada proyektor film. Kelemahan dari lampu busur api listrik ini antara lain menggunakan energi listrik yang sangat tinggi, elektroda karbon yang dipakai lama kelamaan akan habis terbakar, dan sulit pengaturan jarak antara kedua elektroda.nya.

Dalam perkembangan selanjutnya dibuat lampu listrik yang dapat digunakan untuk perumahan yaitu dengan menggunakan kawat yang memijar apabila dilewati arus listrik. Kawat pertama yang digunakan adalah kawat. Kawat karbon ini diletakkan dalam tabung hampa udara. Tetapi lampu kawat karbon inipun masih boros energi listrik dan cahaya yang dihasilkannya pun berwarna kemerahan, selain itu serat karbon ini tidak tahan pada suhu yang tinggi sehingga mudah terbakar.

Tahun 1897 Nerst menciptakan lampu yang kawat pijarnya dibuat dan dhonium atau sirkumun oksida. Lampu yang dibuat oleh Nerst iini lebih hemat energi dibandingkan dengan lampu-lampu listrik yang telah ada sebelumnya. Lampu pijar Nernst ini menghasilkan cahaya terang dan berwarna putih.

Selain lampu pijar Nernst juga telah dibuat lampu pijar yang kawat pijarnya dibuat dari osmium. Karena kawat osmium ini sangat mahal dan mudah putus, maka kawat osmium ini diganti dengan kwat tantalium. Lampu pijar tantalium ini sangat kuat dan cahaya yang dihasilkan sangat terang. Tetapi harganya masih mahal.

Kemudian digunakan kawat pijar yang terbuat dari walfrom atau tungsten yang digulung dalam spiral rangkap yang tampak seperti gambar 1. lampu pijar dari kawat walfram ini lebih hemat energilistrik dan harganya lebih murah.

Gambar 1 : Spiral rangkap kawat wolfram

Page 2: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

Untuk mencegah penghitaman pada tabung kaca, maka tabung kaca itu diisi dengan gas seperti Krypton atau orgon. Perkembangan terakhir dari lampu pijar yaitu lampu pijar halogen, yakni lampu pijar dengan kawat wolfram yang diisi dengan gas halogen. Lampu pijar jenis ini masih tetap dipakai sampai saat ini

Pada akhir abad ke-19 dengan ditemukannya tabung sinar katoda oleh Wiliam Crookes, terjadi perkembangan baru dalam lampu listrik yaitu dengan memijarkan gas dalam tabung dengan memberinya tegangan listrik. Selanjutnya dibuatlah jenis lampu gas pijar. Yang terkenal antara lain adalah lampu neon, lampu natrium, dan lampu uap air raksa.

Lampu natrium menghasilkan cahaya berwarna kuning, sehingga banyak dipakai untuk lampu-lampu jalan raya atau lampu kabut. Sedang lampu uap air raksa menghasilkan cahaya berwarna hijau yang banyak mengandung ultra violet. Dalam perkembangan selanjutnya diciptakan lampu TL seperti yang ada sekarang ini lampu TL ini merupakan pengembangan dari lampu uap air raksa yang pada bagian dalam tabungnya dilapisi dengan serbuk berfiursensi yang dapat menyerap sinar ultra violet.

Penemuan Sinar KatodaTabung pelucutan gas ditemukan oleh Julius Plocker sebagai kelanjutan dari penemuan,

tabung hampa udara yang bertekanan sangat rendah oleh Hemrich Geissler pada tahun 1855. pada pelucutan gas terdapat dua buah elektroda yang diletakkan pada kedua ujung tabung. Apabila kedua elektroda itu dihubungkan dengan tegangan listrik tinggi, maka molekul-molekul gas yang ada di dalam tabung akan terionisasi. Sehingga muatan negatif akan tertarik ke anoda dan muatan positif akan tertarik ke katoda. Karena terjadi perpindahan muatan di dalam tabung, maka terjadilah listrik di dalam tabung itu yang disertai dengan pancaran warna hijau pada tabung.

William Crookes melanjutkan percobaan Pplocker. Dan pada tahun 1875 Crookes berhasil menerangkan bahwa warna hijau pada tabung itu sebagai akibat dari sesuatu yang keluar dari katoda dan menumbuk dinding tabung. Selanjutnya oleh Eugen Goldstein sinar ini dinamakan katoda sesuai dengan nama asalnya.

Pada percobaan selanjutnya Crookes meletakkan suatu penghalang diantara katoda dengan jung tabung hampa. Dan ternyata pada ujung tabung terdapat bayangan penghalang tadi. Hal ini menandaka bahwa sinar katoda bergerak lurus.

Gambar 2. Tabung sinar katoda dengan penghalangdiantara katoda dan anoda

Percobaan selanjutnya Crookes meletakkan medanmagnet di dekat tabung ternyata bayangan penghalang bergeser. Dari hasil pengamatannya ini Crokees menyimpulkan bahwa sinar katoda dipengaruhi oleh medan magnet.

Kemudian keeping katoda diganti dengan berbagai jenis material, dan Crookes mendapatkan bahwa sinar katoda tidak tergantung pada jenis materialnya. Selanjutnya Crookes menyimpulkan bahwa sinar katoda dapat menyebabkan terjadinya reksi yang dihasilkan oleh cahaya.

Dari berbagai percobaan yang telah dilakukannya Crookes menyimpulkan beberapa sinar nakota, yaitu : (1) Merambat lurus, (2) Dibelokkan oleg medan magnet, (3) Tidak tergantung pada jenis material yang menghasilkannya, (4) Dapat menyebabkan terjadinya reaksi kimia seperti reaksi yang dihasilkan oleh cahaya.

Page 3: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

Katoda sebagai sumber elektronKedua biasanya berupa filamen yang bila dihubungak dengan tegangan listrik akan menjadi

panas. Karena memperoleh energi panas ini maka elektron-elektron yang berada dalam katoda melepaskan diri dari ikatan-ikatan molekul dalam katoda. Peristiwa ini disebut dengan Emisi Termionik. Emisi Termionik ini terjadi pada suhu tinggi. Di samping melalui emisi termionik, elektron juga dapat dari permukaan dengan bantuan sinar ultra violet. Peristiwa lepasnya elektron dari permukaan logam dengan bantuan sinar ultra violet disebut dengan emisi fotolistrik.

Penerangan ListrikPada mulanya lampu listrik berisi kawat karbon, kemudian diganti dengan kawat logam

wolfram atau logam lain. Kawat ini akan menjadi panas dan berpijar bila dialiri arus kawat tersebut diletakkan dalam tabung lampu, maka kawat itu tidak hangus terbakar.

Setiap lampu menghasilkan cahaya dengan kekuatan tertentu. Kekuatan cahaya atau intensitas ini diukur dalam satuan kandela (cd). Sebagai sumber cahaya, lampu memancarkan sinarnya menurut garis-garis lurus.

Gambar 3. Illuminasi sebuah permukaanoleh sebuah sumber cahaya

Jika intensitas cahaya dinyatakan dengan I, maka Sears-Zemansky menyatakan :I = d F

d ωDengan I = Intensitas (kandela); F = Fluksi cahaya (Lumen); ω = Sudut ruang (radian).

Bila cahaya mengenai sebuah permukaan mka dikatakan permukaan itu diterangi. Pada gambar 3 tampak fluksi cahaya (jumlah cahaya) dF yang mengnai daerah kecil dA, maka penerangan

(iluminasi) menurut Sears-Zemansky dapat dinyatakan dengan : E = d F

d A dengan satuan lumen per meter kuadrat.

Karena fluksi cahaya sebanding dengan intensitas, maka penerangan (ilmunasi) dapat juga

dinyatakan dengan : E = I . cos θ

r2. Dengan E = Illuminasi (Lumen/m2); F = Fluksi cahaya

(Lumen); A = Luas (m2); I = Intensitas cahaya (kandela); r = Jarak tempat ke sumber cahaya (m2).Jadi iluminasi (penerangan) suatu permukaan oleh sebuah sumber cahaya berbanding terbalik

dengan kuadrat jarak permukaan itu dari sumber cahaya dan berbanding lurus dengan intensitas sumber cahaya serta berbandig lurus dengna cosinus. Sudut antara sumbu permukaan dengan garis yang menghubungkannya dengan sumber cahaya.

Apabila permukaan diterangi oleh lebih dari satu sumber cahaya, maka illuminasi (penerangan) total merupakan jumlah aljabar dari Illuminasi (penerangan) yang dihasilkan oleh masing-masing sumber cahaya.

Dari gambar 4 dibawah ini, bidang A seluas 1 m2 pada jarak 1 m dari sumber cahaya dan bidang B seluas 4 m2 pada jarak 2 m dari sumber cahaya, akan menerima cahaya yang sama jumlahnya dengan (FA = FB). Akan tetapi karena A Lebih dekat dengan sumber cahaya dibandingkan dengan B, maka A akan lebih terang dibadingkan dengan B.

Page 4: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

Gambar 4. Intensitas cahaya

Setiap lampu mempunyai ukuran kesilauan masing-masing. Ukuran kesilauan ini didefenisikan sebagai intensitas cahaya (cd) per luas (cm2) atau stilb (Ramelan, Sutrisno, Anwir, 1984: 73). Kesan kesilaun cahaya ini tidak hanya didapat dari sumber cahaya, tetapi juga dari benda yang tembus cahaya ataupun benda yang dapat memantulkan cahaya dan membiaskan cahaya.

Lampu BusurLampu busur terdiri dari dua buah tongkat yang berada dalam jarak yang cukup dekat.

Apabila kedua ujung tongkat ini dihubungkan dengan tegangan listrik, maka antara kedua ujung tongkat tersebut akan timbul loncatan api listrik dengan cahaya jernih menyilaukan. Akan tetapi ujung-ujung arang itu lama kelamaan akan habis. Dan apabila jarak antara kedua ujung itu terlalu dekat, maka lampu akan mati. Oleh karena itu jarak antara kedua ujung itu selalu dijaga tetap.

Gambar 5. Lampu busur

Lampu PijarMenurut Robertson dalam keterampilan tekhnik listrik, lampu pijar adalah lampu yang

menghasilkan cahaya dengan memanaskan kawat pijar (filamen) sampai suhu tertentu. Kawat pijar berupa kawat logam yang halus dan mempunyai hambatan terhadap arus yang melaluinya. Didalam kawat pijar energi listrik diubah menjadi energi panas dan cahaya.

Lampu pijar pertama kali dibuat oleh Edison, dengan menghubungkan seutas kawat arang pada tegangan listrik. Akibatnya kawat akan menjadi pans dan memijar, karena udara bisa dapat menghangsukan kawat arang menjadi panas dan memijar. Karena udara biasa dapat menghanguskan kawt arang tersebut, maka kawt arang itu kemudian dimasukkan ke dalam tabung bola kaca bening yang hampa udara.

Gambar 6. Lampu kawat arang

Pada perkembangan selanjutnya kawat arang ini diganti dengan kawat logam yang lain yaitu Wolfrom atau tungsten, kawat logam ini lebih tahan pada suhu tinggi dan cahaya yang dihasilkannya

Page 5: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

pun lebih jernih daripada kawat arang. Kawat logam ini akan menguap akibat pemanasan pada suhu tinggi. Untuk mencegah penguapan ini maka di dalam tabung bola kaca diberi gas argon. Dengan demikian tabung bola kaca tidak lagi menahan tekanan udara luar. Selain itu juga filamen dapat menyala dengan suhu yang lebih tinggi di dalam tabung bola kaca. Sehingga akan lebih banyak menghasilkan cahaya dan daya tahan lampu menjadi lebih lama

Oleh karena cahaya yang dihasilkan terlalu menyilaukan dan terpuat pada kawt pijar, maka biasanya taungan bola kaca dibuat dari kaca buram selain itu juga berguna untuk membaur cahaya. Cahaya yang dipancarkan oleh lampu pijar memiliki spectrum kontinu. Kuantitas cahaya masing-masing warna yang di pancarkan oleh lampu pijar tergantung pada suhu kawat pijarnya. Pada suhu rendah akan tampak warna kuning-merah. Jika suhunya terus ditingkatkan akan berubah menjadi wrna biru dan warna kawat pijar akan menjadi lebih putih.

Gambar 7. Lampu pijar1. Bola kaca2. Ruang dalambola yang berisi gas3. Kawat pijar (filament)4. Penyangga dari kaca5. Kawat penghantar6. Batang kaca7. Kaki lampu8. Isolasi9. Kontak

Lampu Pembiasaan Gas Pada lampu pijar, cahaya terjadi karena kawat pijar yang menjadi panas akibat dilalui arus

listrik sehingga berpijar. Sedangkan pada lampu pembiasaan gas, cahaya terjadi karena adanya suatu gas mulia di dalam tabung yang dapat membiaskan cahaya apabila ditumbuk oleh elektron. Oleh karena itu lampu pembiasaan gas sering disebut dengan lampu fluoresen. Dan dalam perkembangan selanjutnya disebut lampu TL. Di dalam tabung lampu pembiasan gas terdapat dua buah elektroda (katoda dan anoda) yang berupa dua buah pelat tipis yang diletakkan pada ujung-ujung tabung.

Apabila kedua elektroda itu diberikan tegangan tinggi, maka pada saat tertentu elektroda positif (anoda) akan menarik elektron-elektron yang keluar dari elektroda negatif (katoda). Makin tinggi tegangan antara anoda dan katoda, maka kecepatan elektron akan semakin besar. selanjutnya elektron-elektron ini akan bertumbukan dengan atom-atom gas yang ada di dalam tabung. Akibat dari pertumbuhan ini akan mengakibatkan gas di dalam tabung bercahaya. Lampu pembiasan gas biasanya dinamakan sesuai dengan gas yang ada di dalam tabung lampu itu sendiri, antara lain :

1. Lampu NeonPada lampu pijar, cahaya terjadi karena kawat pijar yang dilalui arus menjadi panas-pijar.

Sedangkan pada lampu pembiasaan gas, cahaya terjadi karena sesuatu gas dapat membiaskan cahaya dalam keadaan tertentu. Pada lampu pembiasaan gas terdapat dua buah elektroda yang berupa pelat tipia. Kedua elektroda itu dimasukkan ke dalam sebuah tabung panjang yang diisi dengan gas mulia. Masing-masing elektroda ditempatkan pada ujung-ujung tabung.

Bila diantra kedua elektroda diberi tegangan yang cukup tinggi, maka elektron akan berpindah dari elektroda negatif (katoda) ke elektroda (anoda). Makin tinggi tegangan antara anoda dan katoda, makin cepat jalannya elektron. Karena tabung berisi gas, maka elektron-elektron ini dengan cepat bertumbukan dengan atom-atom gas itu. Pada gas mulia pertumbukan ini mengakibatkan gas

Page 6: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

bercahaya dengan warna-warni tertentu. Gas neon akan memberikan cahaya merh dan secaa umum disebut lampu neon.

Gas-gas mulia semuanya mempunyai sifat, bahwa sewaktu bertumbukan dengan elektron-elektron dan cahaya, dari dalam atom-atom gas itu sendiri menguraikan elektron-elektronlain yang turut mencampur dan memperbesar arus elekron itu. Peristiwa ini disebutionisasi, jika tidak dibatasi, maka arus yang mengalir dalam tabung akan makin bertambah besar dan tidak dapat dikendalikan. Oleh karena itu pada salah satu ujung kawat hubungan lampu harus dipasang hambatan yang cukup besar. tenggan yang biasa dipakai ialah arus bolak-balik hingga 6000 volt. Panjang tabung tidak terbatas dan tidak harus lurus. Cahaya yang dibiasakan lampu neon kira-kira tiga kali lebih jernih dari pada lampu pijar biasa pada perkiraan daya yang sama besar.

2. Lampu NatriumBerbeda dengan lampu neon yang berupa gas, natrium ini berupa zat padat putih. Di dalam

natrium, zat natrium ini melekat pada dinding tabung berupa bintik-bintik kecil. Dalam keadaan panas, gas mulia yang segera dapat bekerja dan membangkitkan panas yang biasanya dipakai gas neon.

Lampu natrium mula-mula menyala dengan warna merah, karena ada gas neon di dalamnya. Karena pertumbuhan elektron-elektron dengan gas neon, lampu menjadi panas, lalu natrium di dalamnya menguap dan kemudian lampu berubah warna menjadi kuning.

Lampu natrium ini banyak digunakan pada saat cuaca berkabut, di pabrik, kereta api, pelabuhan dan dermaga yang lebih membutuhkan penerangan dibandingkan dengan keindahan.

3. Lampu Uap Air RaksaSeperti halnya lampu natrium, lampu uap air raksa juga menggunakan gas mulia lain yang

bekerja sebagai penolong, biasanya digunakan gas neon atau argon. Air raksa dalam tabung lampu berupa zat cair.

Biasanya pada lampu uap air raksa terdapat sebuah anoda pembantu yang dihubungkan dengan salah satu elektrodanya melalui sebuah hambatan. Elektroda yang lain dipasang berdekatan dengan anoda pembantu dan bekerja bersama-sama menyalakan gas neon yang ada di dalam tabung. Setelah suhu dalam tabung cukup panas, semua air raksa yang ada di dalam tabung. Setelah suhu dalam tabung cukup panas, semua air raksa yang ada dalam tabung menguap, dan menyala diantara kedua elektroda utama dengan memberikan cahaya warna biru jernih.

Tabung lampu air raksa ini dapat dibuat dengan ukuran yang kecil, dan jarak antara anoda pembantu dan elektroda lawannya dapat dibuat sangat dekat, sehingga lampu ini pun dapat dihubungkan pada tegangan lampu penerangan biasa.

Cara Kerja Lampu TL Lampu biasa dikenal dengan nama lampu TL (Tube Lamp). Lampu ini berupa lampu tabung

dengan panjang dan diameter yang berbagai ukuran. Pada bagian dalam gelas tabung dilapisi dengan suatu zat yang dapat membiaskan cahaya. Tetapi pembiasaan ini hanya terjadi apabila antara elektroda-elektroda pada kesua ujung tabung itu terjadi loncatan elektron.

Agar terjadi loncatan elektron antara kedua elektroda di ujung-ujung tabung, maka kedua elektroda dibuat dari kawat oijat wolfram yang dapat mengeluarkan elektron-elektron apabila kedua ujung elektroda diberi beda pontensial yang cukup besar. setelah gas dalam tabung turut menyala, arus yang mengalir pada kawat pijar di kedua ujung gas dalam tabung akan turut memperbesar oleh starter. Akan tetapi elektron-elektron gas dalam tabung akan turut memperbesar arus lampu. Untuk meniadakan perbedasaran arus tersebut lampu dipasangi dengan kumparan peredam yang menghalang-halangi perbesaran arus itu yang disebut ballast. Gambar 8 memperlihatkan rangkaian dasar pemasangan lampu TL.

Page 7: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

Gambar 8. Rangkaian dasar lampu TL1. Kumparan hambat (ballast)2. Filamen (elektroda)3. Starter4. Detail starter

Dari gambar 8 dapat dilihat kaki B dari lampu TL dihubungkan seri dengan ballast dan kaki C dan D dari lampi TL, dihubungkan paralel dengan starter ballast pada dasarnya merupakan kumparan hambat yang berinti besi, yang berfungsi sebagai berikut:a. Memberikan pemasangan awal elektroda yang berguna untuk menyediakan elektron bebas

dalam jumlah banyak.b. Memberikan gelombang potensial yang cukup besar untuk mengadakan arus listrik antara

kedua elektrodanya.c. Mencegah terjadinya peningkatan arus listrik yang melebihi batas tertentu bagi setiap ukuran

lampu.Untuk mengurangi kerugian sampingan dan pengaruh gerakan sinar yang mengganggu, maka

pada umumnya setiap lamu TL selalu memiliki ballast yang direncanakan untuk daya, tegangan, dan frekuensi yang disesuaikan dengna lampu TL nya masing-masing.

Starter pada lampu TL terdiri dari sebuah tabung kaca kecil yang diisi dengan gas neon. Di dalam tabung tersebut dua buah elektroda dwi logam (bimetal) sebagai filamen. Jarak antara ke dua elektroda tersebut diatur pada jarak tertentu sehingga starternya akan menyala pada tegangan 100 volt – 200 volt. Starter ini berfungsi sebagai sakelar penunda waktu yang dihubungkan parallel dengan dua kaki lampu. Bila lampu TL dihubungkan pada jaringan bertegangan, maka dalam waktu singkat filamen starter terhuung (menyala) dan kemudian memutuskannya lagi apabila lampu TL telah menyala dengan stabil. Selanjutnya starter akan etap padam, karena tegangan lampu lebih rendah daripada tegangan starter.

Pada saat filamen terhubung, suatu arus besar akan mengalir dari jaringan listrik melalui ballast, kemudian ke elektroda lampu, starter dan alat elektroda lampu lainnya untuk selanjutnya kembali menuju jaringan. Adanya arus ini akan membuat elektroda-elektroda lampu berpijar dan melepaskan elektron.

Karena starter sudah tidak terhubung, maka tegangannya menjadi hilang dan starterpun menjadi dingin. Kedua elektroda di logam (bimetal) dalam starter akan menjadi lurus kembali dan memutuskan arus yang sedang mengalir. Karena adanya pemutusan arus secara tiba-tiba, maka ballas akan membangkitkan suatu gaya gerak listrik (GGL) yang cukup tinggi. Tegangan yang dihasilkan ini seri dengan tegangan jaringan. Jika dibangkitkan pada saat yang tepat, maka tegangan kedua filamen lampu jaringan. Jika dibangkitkan pada saat yang tepat, maka tegangan kedua filamen lampu TL akan cukup tinggi untuk menyalakan tabung. Apaila tabung lampu belum menyala juga, maka peristiwa seperti yang telah dipaparkan diatas kembali terulang sampai tabung menyala.

Pembentukan Cahaya Pada Lampu TLPerkembangan penting dalam lampu listrik adalah lampu pembiasan gas atau lampu fluoresen,

yang sekarang lebih dikenal dengan nama lampu TL. Lampu TL ini berbentuk tabung yang panjangnya berbagai ukuran. Didalam taung diisi dengan gas neon atau gas argon dan sedikit air raksa. Pada kedua ujung tabung terdapat elektroda berupa filamen yang terbuat dari wolfram. Apabila terjadi pelepasan elekron dalam campuran gas dan air raksa, maka campuran gas raksa itu akan memancarkan cahaya, tetapi sebagian cahaya yang dihasilkan berupa cahaya ultra violet. Cahaya ultra violet ini kemudian diserap oleh lapisan fluoresen yang akan memacarkan cahaya selama disinari oleh lampu TL ini dapat diatur dengan warna yang dikehendaki. Warna-warni tersebut tergantung jenis fosfor yang melapisi dinding tabug bagian dalam. Fosfor yang digunakan untuk warna merah adalah

Page 8: PROSES PENCAHAYAAN PADA LAMPU TL

kadmium borat, silikal seng untuk warna hijau, kalium tungstrat untuk warna biru, dan campuran untuk warna putih.

Agar terjadi pelepasan elektron dari elektroda diperlukan energi listrik. Pada gambar 8 saat lampu diberikan tegangan listrik, maka terjadi perbedaan tegangan antara elektroda-elektroda starter. Salah satu elektroda starter ini merupakan elektroda dwi logam (bimetal). Bimetal ini akan memuai karena panas dan kemudian menyentuh elektroda yang satunya lagi, akibatnya terjadi hubungan singkat pada lampu TL. Hubungkan singkat ini menyebabkan arus listrik yag cukup besar mengalir dalam filamen walfrom yang ada pada lampu TL, sehingga filamen wolfram lampu TL menjadi panas dan memijar. Kemudian dalam waktu yang singkat gas neon dalam starter menjadi dingin dan bimetal kembali menyusut dan memutuskan hubungan singkat dalam lampu TL. Pemutusan arus listrik secara tiba-tiba ini membangkitkan tegangan yang cukup tinggi dalam kumparan (ballast). Penambahan tegangan ini menyebabkan terjadinya pelepasan elektron di dalam campuran gas raksa sehingga menghasilkan cahaya dalam tabung.

Jadi pada dasarnya pencahayaan pada lampu TL terjadi karena adanya tumbukkan antara elektron-elektron yang lepas dari elektroda (filamen wolfram) dengan campuran gas neon-uap air raksa atau campuran gas argon – uap air raksa yang terdapat dalam tabung. Yang selanjutnya diserap oleh lapisan tipis fofor pada dinding tabung. Sedangkan pada lampu Natrium elektron-elektron yang lepas dari elektroda menumbuk campuran gas neon-uap natrium.

Sumber BacaanNoerdin, Isjrin, Prof. Dr. Arbianto, P, Dr, 1996, Perkembangan Sains dan Tekhnologi H, Karunika,

Jakarta.Ramelan, Soetrisno, Anwir, B, S, 1986, Listrik Dalam Praktek, Pradnya Paramita, JakartaRoberson, Jhon, B, 2003, Keterampilan Tekhnik Listrik Praktis, CV. Yrama Widya, Bandung.Soeparto, 1998, Hidup di Zaman Elektronika,_______________, Jakarta. Suryatno, F, 2002, Dasar-dasar Tekhnik Listrik, __________Jakarta.Zamroni, Drs, 2003, Acuan Pelajaran Fisika SMU 2B, Yudistria, Jakarta.