Resistor Dan Kapasitor

MAKALAH

Suatu Tugas Diajukan Untuk memenuhi mata kuliah Dasar Elektronika Disusun Oleh : NAMA NIM FAKULTAS JURUSAN

: : : :

SAFRIADI 080170024 TEKNIK INFORMATIKA

PROGRAM STUDI INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH TAHUN AKADEMIK 2008/2009

KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr. Wb. Dengan mengucapkan puji dan syukur ke hadirat ALLAH SWT yang telah memberikan kesehatan, kekuatan, dan juga melimpahkan rahmat-Nya kepada Penulis sehingga Penulis telah dapat menyelesaikan tugas Makalah yang berjudul ”Kapasitor Dan Resistor” Shalawat beserta salam Penulis doakan agar ALLAH SWT senantiasa melimpahkan salam kepada Rasulullah SAW, pun kepada keluarga serta sahabat beliau. Tugas ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi amanah yang telah ditetapkan oleh Dosen Pembimbing mata kuliah Algoritma Dan Pemrograman I. Atas bantuan yang Penulis peroleh selama Praktikum dan juga selama Penulis menyelesaikan tugas ini dari awal sampai akhir, maka pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Keluarga terutama Ayah dan Ibu yang Tersayang 2. Dosen Pembimbing Mata Kuliah Dasar Elektronika 3. Serta teman-teman seangkatan yang telah membantu kelancaran dalam pembuatan Laporan Praktikum Algoritma dan Pemrograman I ini. Penulis menyadari bahwa tugas makalah ini masih jauh dari sempurna, Oleh sebab itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif, agar dapat menjadi pelajaran bagi Penulis dan juga demi kesempurnaan pada masamasa yang akan datang. Semoga Makalah Dasar Elektronika ini bermamfaat untuk kita semua. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Lhokseumawe, 16 mei 2009

Penulis

i

RESISTOR

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak, emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, yaitu bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron sehingga disebut sebagai isolator. Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Menurut Hukum Ohm :

Di dalam rangkaian elektronika, resistor dilambangkan dengan huruf "R". Dilihat dari bahannya, ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metalfilm. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer, Rheostat dan Trimmer (Trimpot). Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR (Light Dependent Resistor) dan resistor yang nilai resistansinya akan bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya PTC (Positive Thermal Coefficient) serta resistor yang nilai resistansinya akan Created By SAFRIADI   

 

1 

bertambah kecil bila terkena suhu panas yang namanya NTC (Negative Thermal Coefficient). Ciri yang umum dari suatu resistor adalah gelang gelang warna yang tertera pada bodinya seperti pada gambar di bawah dan masing – masing dari warna tersebut mengandung suatu nilai ukuran sesuai tabel warna yang sudah ditentukan dan satuannya adalah “ohm”.Berikut ini merupakan uraian & tabel warna – warna dari resistor:

Fungsi resistor dapat diumpamakan dengan sekeping papan yang dipergunakan untuk menahan aliran air yang deras di selokan/parit kecil. Makin besar nilai tahanan, makin kecil arus dan tegangan listrik yang melaluinya. Adapun fungsi lain resistor dalam rangkaian elektronika, yaitu : Created By SAFRIADI   

 

2 

a. Menahan arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika. b. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika. c. Membagi tegangan, dll.

Symbol resistor :

Created By SAFRIADI   

 

3 

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna, kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association)

Besaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin yang paling depan ke arah cincin toleransi. Biasanya posisi cincin toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan posisi cincin yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau kita telah bisa menentukan mana cincin yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya. Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Cincin pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan cincin terakhir adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet, merah dan emas. Cincin berwarna emas adalah cincin toleransi. Dengan demikian urutan warna cincin resistor ini adalah, cincin pertama berwarna kuning, cincin kedua berwarna violet dan cincin ke tiga berwarna merah. Cincin ke empat yang berwarna emas adalah cincin toleransi. Dari tabel 1.1 diketahui jika cincin toleransi berwarna emas, berarti resistor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansinya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resistor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga cincin selain cincin toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh cincin pertama dan cincin kedua. Masih dari tabel 1.1, diketahui cincin kuning nilainya = 4 dan cincin violet nilainya = 7. Jadi cincin pertama dan ke dua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Cincin ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna cincinnya merah berarti faktor pengalinya adalah Created By SAFRIADI   

 

4 

100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4700 Ohm = 4,7K Ohm (pada rangkaian elektronika biasanya di tulis 4K7 Ohm) dan toleransinya adalah + 5%. Arti dari toleransi itu sendiri adalah batasan nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki oleh resistor tersebut. Jadi nilai sebenarnya dari resistor 4,7k Ohm + 5% adalah : 4700 x 5% = 235 Jadi, R

maksimum

R

minimum

= 4700 + 235 = 4935 Ohm

= 4700 – 235 = 4465 Ohm

Apabila resistor di atas di ukur dengan menggunakan ohmmeter dan nilainya berada pada rentang nilai maksimum dan minimum (4465 s/d 4935) maka resistor tadi masih memenuhi standar. Nilai toleransi ini diberikan oleh pabrik pembuat resistor untuk mengantisipasi karakteristik bahan yang tidak sama antara satu resistor dengan resistor yang lainnya sehingga para desainer elektronika dapat memperkirakan faktor toleransi tersebut dalam rancangannya. Semakin kecil nilai toleransinya, semakin baik kualitas resistornya. Sehingga dipasaran resistor yang mempunyai nilai toleransi 1% (contohnya : resistor metalfilm) jauh lebih mahal dibandingkan resistor yang mempunyai toleransi 5% (resistor carbon) Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Karena resistor bekerja dengan di aliri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :

2

W = I R watt.......................................................................... (1.1)

Semakinbesar ukuran fisik suatu resistor, bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya maksimum 5, 10 Created By SAFRIADI   

 

5 

dan 20 watt umumnya berbentuk balok memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder dan biasanya untuk resistor ukuran besar ini nilai resistansi di cetak langsung dibadannya tidak berbentuk cincin-cincin warna, misalnya 100Ω5W atau 1KΩ10W. Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi : 1. Resistor Tetap (Fixed Resistor) Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan. Ukuran fisikfixed resistor bermacam – macam, tergantung pada dayaresistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼watt. Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi : 1. Resistor Tetap (Fixed Resistor) Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan. Ukuran fisikfixed resistor bermacam – macam, tergantung pada dayaresistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼watt.

Created By SAFRIADI   

 

6 

Pada gambar 1 di tunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt. Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, diciptakanlah sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMT (Surface Mount Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk dari fixed resistor menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem

Created By SAFRIADI   

 

7 

yang mempunyai ukuran sekecil mungkin. Contoh bentuk fixed resistor dengan teknologi SMT dilihat pada gambar 2. Ada beberapa macam kemasan dapat elektronik antara standard yang sudah ditentukan oleh Industri lain: - 1206 ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal - 0 805 ukuran = 2.0 mm x 1.3 mm, 2 terminal - 0603 ukuran = 1.5 mm x 0.8 mm, 2 terminal Didalam kemas dari 1 resistor yang biasanya disusun pararel dan mempunyai 1 pusat yang dinamakan common. Untuk contoh dapat dilihat pada gambar 3.

Tipe atau jenis resistor saat ini sangat beragam, tergantung dari pemakain untuk suatu sistem elektronika yang akan kita rancang.

Created By SAFRIADI   

 

8 

Precision Wirewound resistor

Merupakan tipe resistor yang mempunyai tingkat keakuratan sangat tinggi sampai 0.005% dan TCR (Temperature coeffisient of resistance) sangat rendah. Sehingga sangat cocok digunakan untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Tetapi jangan menggunakan jenis ini yang rendah. untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab mempunyai Q resonant frequencyContoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference gulators dan decoding Network.

NIST Standard resistor NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe resistor dengan tingkat .

di dalam verifikasi keakuratan sangat stabil dibandingkan keakuratan

paling tinggi yaitu 0.001% ,TCR yang rendah dengan Precision Wirewound Resistor. Komponen ini biasanya digunakan sebagai standardn dari suatu alat ukur resistive Created By SAFRIADI   

 

9 

Power Wirewound resistor

Biasanya resistor ini digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya yang yang sangat besar. Komponen ini dapat mengatasi daya yang besar dibandingkan dengan resistor yang lain. Karena panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan seperti ic Tube, Ceramic rods, anodized aluminum, Ceram fiberglass mandels, dll . Gambar diatas merupakan .

contoh dari Power Wirewound

resistor Fuse Resistor

Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai sekering. Resistor ini didesain sedemikian rupa sehingga bila ada arus yang sangat besar melalinya menjadi takterhingga. Pada kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas ketika ada arus yang melaluinya.

Created By SAFRIADI   

 

10 

Carbon Composition Ini merupakan salah satu tipe resistor yang banyak sekali dijual dipasaran. Biasanya untuk nilai hambatan yang besar, misalnya 1K2, 2K2, 4K7, dll mudah mencarinya. Tetapi untuk nilai hambatan yang kecil, misalnya 2., 3., dll susah dicari. Resistor ini memiliki

koefisien

temperature

dengan

batas

1000

ppm/°C

terhadap

nilai

hambatannya, dimana nilai hambatannya akan turun ketika suhunya naik. Selain itu resistor juga memiliki koefisien tegangan, dimana nilai hambatan akan berubah ketika diberi tegangan. Semakin besar tegangan maka semakin besar perubahannya. Voltage Rating dari resistor Carbon Composition ditentukan berdasarkan ukuran fisik, nilai, dan dayanya. Pada saat menggunakan resistor jenis ini diharapkan agar berhati – hati didalam perancangan, karena dapat menghasilkan noise dimana noise ini tergantung pada nilai dari resistor dan ukurannya.

Carbon Film Resistor

Resistor jenis Carbon Film mempunyai karakteristik yang sama dengan resistor carbon composition tetapi noise, voltage coeficient, temperature coeficient nilainya lebih rendah.

Carbon Film Resistor dibuat dengan memotong batangan keramik yang

panjang dan kemudian dicampur dengan material karbon. Frekuensi respon dari resistor ini jauh lebih bagus dibandingkan dengan wirewound dan lebih bagus lagi dibandingkan dengan carbon composition. Dimana wirewound akan menjadi suatu

Created By SAFRIADI   

 

11 

induktansi ketika frekuensinya rendah dan akan menjadi kapasitansi apabila frekuensinya tinggi dan frekuensi rendah.

Metal Film Resistor

Metal Film resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor Carbon composition dan carbon film. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan ini mirip wirewound.

Foil Resistor.

Resistor ini mempunyai karakteristik yang sama dengan jenis metal film. Kelebihan utama dibandingkan dengan metal film adalah tingkat kestabilannya yang lebih tinggi, TCR paling kecil, dan frek respon tinggi. Selain kelebihan terdapat pula kelemahan yaitu nilai maksimum dari resistor ini lebih kecil dari nilai resistor metal film. Resistor ini biasanya dipakai di dalam strain gauge, nilai strain dapat diukur berdasarkan perubahan nilai resistansinya. Ketika foil-nya dipasangkan di suatu substrate fleksibel sehingga

digunakan sebagai strain gauge, dapat dipasang didaerah tempat

pengukuran strain dilakukan.

Power Film Resistor Created By SAFRIADI   

 

12 

Material yang digunakan untuk membuat resistor ini sama dengan jenis metal film dan carbon film. Tetapi karakteristik dayanya lebih tinggi. Power film resistor mempunyai nilai yang lebih tinggi dan respon frekuensi yang lebih baik dibandingkan Power wirewound resistor. Resistor ini banyak digunakan untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, . Biasanya daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar.

2. Resistor Tidak Tetap (variable resistor) Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering digunakan untuk pengaturan volume,

bass, balance, dll. Sedangkan yang kedua

adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada beberapa model pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara, Pengubahan nilai dengan cara memutar biasa nya terbatas sampai 300 derajat putaran memutar.

Ada beberapa model

variable resistor yang harus diputar berkali – kali untuk

mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “Potentiometers” atau Created By SAFRIADI   

 

13 

“Trimmer Potentiometers” Pada gambar 4 di atas untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan semi fixed resistor dan biasanya di pasang pada PCB (Printed Circuit Board).

Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar 5. Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai resistansi lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai perubahannya menjadi sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “Audio Taper” potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dati tipe A. Biasanya tipe ini digunakan untuk fungsi – fungsi yang khusus. Kebanyakan untuk resistor variabel digunakan tipe A dan tipe B.

3. Resistor NTC dan PTC. Created By SAFRIADI   

 

14 

NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas.

Sedangkan PTC (Positive Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin. Created By SAFRIADI   

 

15 

4. Resistor LDR LDR (Light Dependent Resistor) yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil.

Sirkuit ini memiliki dua fungsi: 1 - Untuk menghasilkan tingkat logis yang dapat diterima sesuai dengan posisi dan beralih 2 - Balikkan dipimpin aktif atau tidak aktif sesuai dengan tingkat logis. Perlu diketahui bahwa tegangan di seluruh dipimpin hanya sekitar 2V, dan ini tidak logis tingkat yang dapat diterima. Jadi, ketika ia berpaling ON (beralih buka) semakin rendah hambat menambahkan beberapa tegangan untuk output yang mencapai sekitar 3,6 V (dapat diterima). Bila beralih tertutup atas hambat melindungi dengan limitting total mengalir melalui sekarang ini. Logika resistor–transistor atau sering disebut dengan RTL adalah sebuah keluarga sirkuit digital yang dibuat dari resistor sebagai jaringan masukan dan transistor dwikutub (BJT) sebagai peranti sakelar. RTL adalah keluarga logika digital bertransistor yang pertama, keluarga yang lain adalah logika dioda–transistor (DTL) dan logika transistor– transistor (TTL). Created By SAFRIADI   

 

16 

Kelebihan utama dari RTL adalah jumlah transistor yang sedikit, dimana ini merupakan hal penting sebelum adanya teknologi sirkuit terintegrasi, dimana gerbang logika dibangun dari komponen tersendiri karena transistor merupakan komponen yang relatif mahal. IC logika awal juga menggunakan sirkuit ini, tetapi dengan cepat digantikan dengan sirkuit yang lebih baik, seperti logika dioda–transistor dan kemudian logika transistor–transistor, dikarenakan dioda dan transistor tidak lebih mahal dari resistor dalam IC.[2] Kekurangan paling jelas dari RTL adalah borosan dayanya yang tinggi ketika transistor menghantar untuk mengambil alih resistor panjar keluaran. Ini membutuhkan lobih banyak arus yang harus dicatu ke RTL dan lebih banyak bahang yang hapus dibuang dari RTL. Kebalikannya, sirkuit TTL meminimalkan kebutuhan tersebut. Pembatasan lain dari RTL adalah sebaran masuk (fan-in) yang terbatas, tiga masukan menjadi batas untuk banyak desain sirkuit untuk operasi normal sebelum kehilangan kekebalan akan desah.[3] Rangkaian terintegrasi NOR RTL standar dapat menggerakan hingga tiga gerbang serupa. Sebagai alternatif, ini cukup untuk menggerakan dua penyangga yang bisa menggerakan 25 keluaran lainnya. Berbagai produsen menggunakan metode berikut untuk mempercepat RTL. Menempatkan kondensator berjajar dengan setiap resistor masukan dapat mengurangi takut yang dibutuhkan tingkat penggerak untuk memanjar balik pertemuan basis-emitor tingkat digerakkan. RTL yang menggunakan teknik ini disebut dengan RCTL (resistor capacitor transistor logic). Menggunakan tegangan catu kolektor yang tinggi dan dioda pemangkas mengurangi waktu pengisian kapasitas liar. Susunan ini mensyaratkan dioda memangkas kolektor ke level logika yang telah didesain. Susunan ini juga digunakan pada DTL

Logika resistor

Created By SAFRIADI   

 

17 

transistor

Skema gerbang NOR RTL dasar Simbol

bervariasi

Tipe

rangkaian terintegrasi

Kategori

gerbang logika

Komponen

DL, DTL, TTL,

sejenis

ECL,I2L, NMOS, CMOS

Created By SAFRIADI   

 

18 

Skema gerbang NOR RTL yang digunakan untuk membuat komputer pengendali Apollo Resistor foto

Created By SAFRIADI   

 

19 

Simbol

Tipe

Resistor

Kategori

Transduser

Prinsip kerja

Pergerakan foton

Komponen sejenis

Transistor foto, dioda foto

Kemasan

2 kaki

Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya

Created By SAFRIADI   

 

20 

Resistor kaki aksial

Tiga resistor komposisi karbon para radio tabung vakum

RANGKAIAN RESISTOR setelah kita mengetahi pengertian resistor, maka kita mencoba untuk membahas tentang cara menghitung rangkaian pada resistor apabila kita merangkai dengan cara seri atau pararel. ada perbedaan cara menghitung rangkaian total pada resistor apabila dirangkai seri dan dirangkai pararel, untuk lebih jelasnya, mari kita bahas bersama-sama: Rangkaian Resistor Seri Created By SAFRIADI   

 

21 

apabila ada dua buah resistor atau lebih dirangkai secara seri, maka untuk menghitung nilai total dari rangkaian tersebut adalah dengan menjumlahkan seperti biasa, sehingga :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + … + Rn Dimana : Rtotal = Resistansi total dari rangkaian seri R1 = resistor seri 1 R2 = resistor seri 2 R3 = resistor seri 3 Rn = banyaknya resistor ke n Contoh1

Created By SAFRIADI   

 

22 

dari rangkaian diatas kita mencoba untuk mencari nilai Rtotal dan arus total (Itotal) Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4 Rtotal = 1K + 2K + 3K +4K Rtotal = 10K Itotal = V / Rtotal Itotal = 10 Volt/ 10K? = 1 mA Contoh2 misalkan saja ada 4 resistor dengan nilai masing-masing adalah R1=100 ohm ; R2=150 ohm ; R3=200 ohm ; R4=250 ohm. Kita rangkaikan 4 resistor tersebut secara seri, maka Rt

: =

R1

+

R2

+

R3

+

R4

Rt = 100 + 150 + 200 + 250 = 700 ohm

Created By SAFRIADI   

 

23 

Rangkaian Resistor Pararel apabila ada dua buah resistor atau lebih dirangkai secara pararel, maka untuk menghitung nilai total dari rangkaian tersebut adalah dengan menjumlahkan seperti rumus di bawah ini, sehingga :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/R4

dimana : R total = Resistansi total dari rangkaian pararel R1 = Resistansi resistor 1 R2 = Resistansi resistor 2 R3 = Resistansi Resistor 3 R n = resistansi resistor ke n Contoh1 Created By SAFRIADI   

 

24 

dari rangkaian diatas kita mencoba untuk mencari nilai Rtotal dan arus total (Itotal) 1/Rtotal = 1/ R1 + 1/ R2 + 1/R3 + 1/ R4 1/Rtotal = 1/1K + 1/2K + 1/3K + 1/4K Rtotal = 40 I total = 10/40 = 250 mA

Contoh2 Kita buat aja 4 resistor di atas sebagai contoh, jika dirangkai secara paralel maka : 1/Rt

=

1/R1

+

1/R2

+

1/R3

+

1/R4

1/Rt

=

1/100

+

1/150

+

1/200

+

1/250

= 750/75000 + 500/75000 + 375/75000 + 300/75000 1/Rt

=

1205/75000

maka Rt

: =

Created By SAFRIADI   

75000/1205

=

 

62,24

ohm

25 

Rumus untuk perhitungan resistor yang diparalelkan adalah :

R=

R 1 xR 2 R 1 xR 2

Coba perhitungkan resistor:

10 Ohm x 20 Ohm 200 Ohm = 10 Ohm x 20 Ohm 30 Ohm = 6,67 Ohm

R=

Perhitungan diatas hanya berlaku untuk 2 buah resistor yang disambungkan secara paralel jika lebih dari 2 buah resistor yang nilainya sama, maka kita pergunakan rumus :

R=

Rp n

dimana :

Rp = nilai resistor yang diparalelkan n

= jumlah resistor yang diparalelkan

Contoh3 Misalkan kita buat rangkaian kombinasi : R1 dan R2 diserikan, lalu 2 resistor seri tersebut diparalel dengan R3, dan hasilnya diserikan dengan R4. Lihat gambar di bawah ini.

Created By SAFRIADI   

 

26 

Cara menentukan R totalnya atau R resultant-nya adalah : Tahap 1 kita hitung dulu nilai Resistor hasil dari R1 dan R2 yang dirangkai secara seri (Rs) yaitu : Rs = R1 + R2 = 100 + 150 = 250 ohm Tahap selanjutnya Rs ini diparalel dengan R3, kita hitung R paralel (Rp) 1/Rp = 1/Rs + 1/R4 = 1/250 + 1/200 = 4/1000 + 5/1000 1/Rp= 9/1000 Maka : Rp = 1000/9 = 111,11 ohm Tahap selanjutnya Rp ini diserikan dengan R4, maka R totalnya adalah : Rt = Rp + R4 = 111,11 + 250 Rt = 361,11 ohm

Resistor pasang-permukaan

Created By SAFRIADI   

 

27 

Gambar ini menunjukan empat resistor pasang permukaan (komponen pada kiri atas adalah kondensator) termasuk dua resistor nol ohm. Resistor nol ohm sering digunakan daripada lompatan kawat sehingga dapat dipasang dengan mesin pemasang resistor. Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang mirip dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga digit, dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh: "334" = 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm "222" = 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm "473"= 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm "105"= 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh: "100" = 10 × 1 ohm = 10 ohm "220" = 22 × 1 ohm = 22 ohm Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah kebingungan. Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan letak titik desimal. Contoh: "4R7" = 4.7 ohm "0R22" = 0.22 ohm "0R01" = 0.01 ohm Created By SAFRIADI   

 

28 

Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh: "1001" = 100 × 10 ohm = 1 kohm "4992" = 499 × 100 ohm = 49,9 kohm "1000" = 100 × 1 ohm = 100 ohm "000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai

Penandaan tipe industri Format: XX YYYZ •

X: kode tipe

•

Y: nilai resistansi

•

Z: toleransi

Rating Daya pada 70°C Kode Tipe Rating Daya (Watt) Teknik MIL-R-11 Teknik MIL-R39008 BB ⅛ RC05 RCR05 CB ¼ RC07 RCR07 EB ½ RC20 RCR20 GB 1 RC32 RCR32 HB 2 RC42 RCR42 GM 3 - - HM 4 - - Kode Toleransi Toleransi Teknik Industri Teknik MIL ±5% 5 J ±20% 2 M ±10% 1 K ±2% - G ±1% - F ±0.5% - D ±0.25% - C ±0.1% -B Rentang suhu operasional membedakan komponen kelas komersil, kelas industri dan kelas militer. •

Kelas komersil: 0 °C hingga 70 °C

•

Kelas industri: −40 °C hingga 85 °C (seringkali −25 °C hingga 85 °C)

•

Kelas militer: −55 °C hingga 125 °C (seringkali -65 °C hingga 275 °C)

Created By SAFRIADI   

 

29 

•

Kelas standar: -5°C hingga 60°C

3. Nilai-nilai standar resistor Tidak semua nilai resistansi tersedia di pasaran. Tabel 1.2 adalah contoh tabel nilai resistansi resistor standard yang beredar dipasaran. Data mengenai resistor yang ada di pasaran bisa didapat dari Data Sheet yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat resistor.

Tabel

1.2

Nilai

standard 10R

100R

1K0

10K

100K

1M0

1R1

11R

110R

1K1

11K

110K

n/a

1R2

12R

120R

1K2

12K

120K

n/a

1R3

13R

130R

1K3

13K

130K

n/a

1R5

15R

150R

1K5

15K

150K

n/a

1R6

16R

160R

1K6

16K

160K

n/a

1R8

18R

180R

1K8

18K

180K

n/a

2R0

20R

200R

2K0

20K

200K

n/a

2R2

22R

220R

2K2

22K

220K

n/a

2R4

24R

240R

2K4

24K

240K

n/a

2R7

27R

270R

2K7

27K

270K

n/a

resistor 1R0

Created By SAFRIADI   

 

30 

3R0

30R

300R

3K0

30K

300K

n/a

3R3

33R

330R

3K3

33K

330K

n/a

3R6

36R

360R

3K6

36K

360K

n/a

3R9

39R

390R

3K9

39K

390K

n/a

4R3

43R

430R

4K3

43K

430K

n/a

4R7

47R

470R

4K7

47K

470K

n/a

5R1

51R

510R

5K1

51K

510K

n/a

5R6

56R

560R

5K6

56K

56OK

n/a

6R2

62R

620R

6K2

62K

620K

n/a

6R8

68R

680R

6K8

68K

680K

n/a

7R5

75R

750R

7K5

75K

750K

n/a

8R2

82R

820R

8K2

82K

82OK

n/a

9R1

91R

910R

9K1

91K

910K

n/a

Created By SAFRIADI   

 

31 

Contoh cara membaca kode warna pada badan resistor dengan mengabaikan gelang ke-IV 1. Resistor dengan gelang ke-I

= merah

gelang ke-II

= kuning

gelang ke-III

= jingga

gelang ke-IV

= ..........

gelang ke-III (jingga)

= 000

gelang ke-II (kuning)

= 4

gelang ke-I (merah)

= 2

Jadi nilai resistor ini ialah R = 24.000 Ohm / R = 24 k Ohm.

2. Resistor dengan gelang ke-I

= coklat

gelang ke-II

= hijau

gelang ke-III

= merah

gelang ke-IV

= ..........

gelang ke-III (merah)

= 00

gelang ke-II (hijau)

= 5

gelang ke-I (coklat)

= 1

Jadi nilai resistor ini ialah R = 1.500 Ohm / R = 1 k 5 Ohm. Dari contoh-contoh di atas menunjukkan gelang ke-I dan gelang ke-II menunjukkan bilangan, gelang ke-III menunjukkan perkalian atau jumlah nol, dan gelang ke-IV menunjukkan persentase toleransi yang harus ditambahkan / dikurangkan pada hasil penilaian ukuran resistor tersebut. Created By SAFRIADI   

 

32 

Di bawah ini beberapa rumus (Hukum Ohm) yang sering dipakai dalam perhitungan elektronika :

Konversi satuan : 1 Ohm = 1 Ω 1 K Ohm = 1 K Ω 1 M Ohm = 1 M Ω 1 K Ω = 1.000 Ω 1 M Ω = 1.000 K Ω 1 M Ω = 1.000.000 Ω 6

3

(M = Mega (10 ); K = Kilo (10 ))

Created By SAFRIADI   

 

33 

Op Amp Penguat Operasional yang sering di sebut dengan Op Amp adalah sebuah komponen yang memiliki inpendansi masukan yang tinggi, inpendansi keluaran rendah, dan penguatan tegangan yang dapat di ubah dan dapat di atur dengan resistor luar. Simbol untuk Op amp di perlihatkan pada gambar di bawah :

Simbol Op_Amp Op amp yang di perlihatkan pada gambar di atas memiliki dua masukan, masukanyang berada di sebelah atas di sebut masukan Pembalikan, yang di perlihatkan dengan tanda minius (-), sedangkan masukkan yang di sebelah bawah adalah masukan bukan pembalikan dengan tanda plus (+), sedangkan keluarannya berada di sebelah kanan gambar.Penguat operasioanal hampir tidak pernah di gunakan secara tersendiri. Umumnya digunakan dua buah resistor yang di perlihatkan pada gambar di bawah di ikut sertakan dalam rangkaian :

Created By SAFRIADI   

 

34 

Op Amp dengan resistor masukan dan umpan balik Pada gambar terlihat dua buah resistor tambahan yang berfungsi sebagai resistor masukkan resistor umpan balik. Penguatan Op amp dapat di ubahdengan cara mengubah

ubah

nilai

resistor

masukan

dan

resistor

umpan

balik.

Dalam proyek ini kami menggunakan Op amp Type LM 741, namun bisa juga dengan menggunakan type yang mana saja.

Created By SAFRIADI   

 

35 

Kapasitor 

KAPASITOR (KONDENSATOR) Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Kapasitor awalnya adalah perkembangan dari guci Leyden yang ditemukan oleh Pieter van Musschenbroek di Leyden, Belanda pada tahun 1745.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatanmuatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.

Created By SAFRIADI   

 

35 

Kapasitansi Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q=CV Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farad) V = besar tegangan dalam V (volt) Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12) (k A/t) Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

Created By SAFRIADI   

 

36 

Nilai dan satuan kapasitor

Nilai dan satuan kapasitor adalah Farad dan biasanya disingkat F. Nilai satuan ini dianggap terlalu dasar, sehingga satuan Farad ini diperkecil lagi menjadi satuansatuan sebagai berikut : microFarads (µF)

picoFarads (pF)

0.000001µF

= 0.001nF

= 1pF

0.00001µF

= 0.01nF

= 10pF

0.0001µF

= 0.1nF

= 100pF

Created By SAFRIADI   

nanoFarads (nF)

 

37 

0.001µF

= 1nF

= 1000pF

0.01µF

= 10nF

= 10,000pF

0.1µF

= 100nF

= 100,000pF

1µF

= 1000nF

= 1,000,000pF

10µF

= 10,000nF

= 10,000,000pF

100µF

= 100,000nF

= 100,000,000pF

1 F = 1 Farad = 1.000.000 Mikro Farad = 10^6 uF 1 uF = 1000 nF = 100 KpF 1 uF = 1.000.000 pico Farad = 10^6 pF

Nilai kapasitor selain dituliskan dengan kode warna seperti pada resistor, kebanyakan dituliskan dengan simbol-simbol angka seperti ini :

0.1 artinya o.1 uF 0.001 artinya 0.001 uF 102 artinya 10 x 10^2 pF = 100 pF = 1 KpF 203 artinya 20 x 10^3 pF = 200 PF = 20 KpF

Note : Tanda ^ artinya pangkat .

Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Created By SAFRIADI   

 

38 

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).

Membaca Kapasitansi Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 22uF/25v. Kapasitor yang ukuran fisiknya mungil dan kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Created By SAFRIADI   

 

39 

Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000 dan seterusnya. Misalnya pada kapasitor keramik tertulis 104, maka kapasitansinya adalah 10 x 10.000 = 100.000pF atau = 100nF. Contoh lain misalnya tertulis 222, artinya kapasitansi kapasitor tersebut adalah 22 x 100 = 2200 pF = 2.2 nF. Selain dari kapasitansi ada beberapa karakteristik penting lainnya yang perlu diperhatikan. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat didalam datasheet. Berikut ini adalah beberapa spesifikasi penting tersebut. Tegangan Kerja (working voltage) Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Para elektro- mania barangkali pernah mengalami kapasitor yang meledak karena kelebihan tegangan. Misalnya kapasitor 10uF 25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC.

Temperatur Kerja Kapasitor masih memenuhi spesifikasinya jika bekerja pada suhu yang sesuai. Pabrikan pembuat kapasitor umumnya membuat kapasitor yang mengacu pada standar popular. Ada 4 standar popular yang biasanya tertera di badan kapasitor seperti C0G (ultra stable), X7R (stable) serta Z5U dan Y5V (general purpose). Secara lengkap kode-kode tersebut disajikan pada table berikut. Tabel-2 : Kode karakteristik kapasitor kelas I

Created By SAFRIADI   

 

40 

Tabel-3 : Kode karakteristik kapasitor kelas II dan III

Created By SAFRIADI   

 

41 

Toleransi Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Tabel diatas menyajikan nilai toleransi dengan kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan table di atas pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitasinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus dikethaui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55Co sampai +125Co (lihat tabel kode karakteristik) Insulation Resistance (IR) Walaupun bahan dielektrik merupakan bahan yang non-konduktor, namun tetap saja ada arus yang dapat melewatinya. Artinya, bahan dielektrik juga memiliki resistansi. walaupun nilainya sangat besar sekali. Phenomena ini dinamakan arus bocor DCL (DC Leakage Current) dan resistansi dielektrik ini dinamakan Insulation Resistance (IR). Untuk menjelaskan ini, berikut adalah model rangkaian kapasitor.

Gambar-3 : Model rangkaian kapasitor C = Capacitance ESR = Equivalent Series Resistance L = Inductance Created By SAFRIADI   

 

42 

IR = Insulation Resistance Jika tidak diberi beban, semestinya kapasitor dapat menyimpan muatan selama-lamanya. Namun dari model di atas, diketahui ada resitansi dielektrik IR(Insulation Resistance) yang paralel terhadap kapasitor. Insulation resistance (IR) ini sangat besar (MOhm). Konsekuensinya tentu saja arus bocor (DCL) sangat kecil (uA). Untuk mendapatkan kapasitansi yang besar diperlukan permukaan elektroda yang luas, tetapi ini akan menyebabkan resistansi dielektrik makin kecil. Karena besar IR selalu berbanding terbalik dengan kapasitansi (C), karakteristik resistansi dielektrik ini biasa juga disajikan dengan besaran RC (IR x C) yang satuannya ohm-farads atau megaohm-micro farads. Dissipation Factor (DF) dan Impedansi (Z) Dissipation Factor adalah besar persentasi rugi-rugi (losses) kapasitansi jika kapasitor bekerja pada aplikasi frekuensi. Besaran ini menjadi faktor yang diperhitungkan misalnya pada aplikasi motor phasa, rangkaian ballast, tuner dan lain-lain. Dari model rangkaian kapasitor digambarkan adanya resistansi seri (ESR) dan induktansi (L). Pabrik pembuat biasanya meyertakan data DF dalam persen. Rugi-rugi (losses) itu didefenisikan sebagai ESR yang besarnya adalah persentasi dari impedansi kapasitor Xc. Secara matematis di tulis sebagai berikut :

Created By SAFRIADI   

 

43 

Gambar-4 : Faktor dissipasi Dari penjelasan di atas dapat dihitung besar total impedansi (Z total) kapasitor adalah :

Created By SAFRIADI   

 

44 

Gambar-5 : Impendansi Z Karakteristik respons frekuensi sangat perlu diperhitungkan terutama jika kapasitor bekerja pada frekuensi tinggi. Untuk perhitungan respons frekuensi dikenal juga satuan faktor qualitas Q (quality factor) yang tak lain sama dengan 1/DF.

KAPASITAS SUATU KAPASITOR (C) KEPING SEJAJAR :

Secara skematis sebuah kapasitor keping sejajar dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini,

Created By SAFRIADI   

 

45 

C = Q/V Satuan Coulomb/Volt = Farrad Dalam rumus ini nilai kapasitor C tidak dapat diubah (nilai C tetap). Untuk mengubah nilai kapasitas kapasitor C dapat digunakan rumus : C = (K

o A)/d = K Co

Q = muatan yang tersimpan pada keping kapasitor V = beda potensial antara keping kapasitor. KUAT MEDAN LISTRIK (E) DI ANTARA KEPING SEJAJAR : E = σ/∈ = V/d

Created By SAFRIADI   

 

46 

σ = rapat muatan = Q/A ⇒ A = luas keping ∈ = K ∈o

K = tetapan dielektrik bahan yang disisipkan di antara keping kapasitor. K = 1 ⇒ untuk bahan udara 1 ⇒ untuk bahan dielektrik

Jika dua bola konduktor dengan kapasitas C1 dan C2 serta tegangan V1 dan V2, dihubungkan dengan sepotong kawat kecil, maka potensial gabungan pada bola-bola tersebut : Vgab = C1V1 + C2V2 C1 + C2

Energi Yang Tersimpan Dalam Kapasitor (W) : W = ½ Q V = ½ C V² = ½ Q²/C satuan Joule

Arus Transien pada Rangkaian RC

Created By SAFRIADI   

 

47 

Gambar di atas menjelaskan proses pemuatan dan pelucutan muatan pada sebuah kapasitor. Jika mula-mula saklar berada pada posisi 1 dalam waktu yang relatif lama maka kapasitor akan termuati sebesar V volt. Pada keadaan ini kita catat sebagai t = 0. Saat saklar dipindah ke posisi 2, muatan kapasitor mulai dilucuti (discharge) sehingga tegangan pada kapasitor tersebut mulai menurun. Saat tegangan pada kapasitor mulai menurun, energi yang tersimpan akan dilepas menjadi panas melalui resistor. Karena tegangan pada kapasitor adalah sama dengan tegangan pada resistor maka arus yang lewat rangkaian juga akan menurun. Proses ini terus berlangsung sampai seluruh muatan terlucuti atau tegangan dan arus menjadi nol sehingga rangkaian dalam keadaan stabil (steady-state). Untuk menentukan persamaan tegangan dan arus saat muatan kapasitor dilucuti dapat digunakan hk Kirchhoff tentang arus sebagai berikut. Ic (t) + Ir (t)= 0

Created By SAFRIADI   

 

48 

Plot pelucutan tegangan kapasitor

Persamaan eksponensial ini menggambarkan bagaimana kondisi kapasitor saat muatannya dilucuti. Secara grafik persamaan tersebut dapat diplot seperti diperlihatkan pada gambar di atas. Terlihat bahwa pada kondisi akhir ( (∞)

C

v ), harga tegangan kapasitor

adalah nol.

Wujud dan Macam Kondensator Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi : Created By SAFRIADI   

 

49 

1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah) 2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco) 3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah) Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt. Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya. Contoh :

Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor.

Created By SAFRIADI   

 

50 

Contoh :

Created By SAFRIADI   

 

51 

Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Pada tabel 2.3 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55Co sampai +125Co .

Created By SAFRIADI   

 

52 

Created By SAFRIADI   

 

53 

Dari penjelasan di atas bisa diketahui bahwa karakteristik kapasitor selain kapasitansi juga tak kalah pentingnya yaitu tegangan kerja dan temperatur kerja. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Misalnya kapasitor 10uF25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC. Sedangkan temperatur kerja yaitu batasan temperatur dimana kapasitor masih bisa bekerja dengan optimal. Misalnya jika pada kapasitor tertulis X7R, maka kapasitor tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Co sampai +125Co. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat di dalam datasheet. 2.3. Rangkaian Kapasitor

Pada susunan seri kapasitor berlaku: ™

muatan pada tiap-tiap kapasitor adalah sama, yaitu sama dengan muatan pada kapasitor

pengganti qs = q1 = q2 = .... ™

Beda potensial pada ujung-ujung kapasitor pengganti adalah sama dengan jumlah beda

potensial ujung-ujung tiap kapasitor V s = V 1 + V 2 + .... ™

Besarnya kapasitas kapasitor pengganti susunan seri dari beberapa buah kapasitor dapat

dihitung V s = V 1 + V 2 + ....

karena qs = q1 = q2 = .... maka

Created By SAFRIADI   

 

54 

Susunan Paralel Kapasitor

  Pada susunan paralel kapasitor berlaku : 

• Beda potensial tiap-tiap kapasitor sama, yaitu sama dengan potensial sumber Vp = V1 = V2 = .... • Muatan kapasitor pengganti sama dengan jumlah muatan tiap-tiap kapasitor qp = q1 + q2 .... • Untuk menentukan besar kapasitas kapasitor pengganti susunan paralel CP dari beberapa buah kapasitor dapat dihitung qs = q1 + q2 + .... VpVp = C1V1 + C2V2 +..... karena Vp = V1 = V2 = ....

 

Created By SAFRIADI   

 

55 

Contoh 1 : Sebuah titik A yang bermuatan -10 mC berada di udara pada jarak 6 cm dari titik B yang bermuatan +9 mC. Hitunglah kuat medan di sebuah titik yang terletak 3 cm dari A den 9 cm dari B! Jawab:

Misalkan titik C (diasumsikan bermuatan positif) dipengaruhi oleh kedua muatan QA den QB, maka : EA = k.QA = (9.10E9) (10.10E-6) = 10E8 N/C RA2

(3.10E-2)²

EA = k.QB = (9.10E9) (10.10E-6) = 10 E87 N/C RB²

(3×10E-2)²

Jadi resultan kuat medan di titik C adalah : EC = EA - EB = 9 × 107 N/C Contoh 2 : Sebuah massa m = 2 mg diberi muatan Q dan digantung dengan tali yang panjangnya 5 cm. Akibat pengaruh medan listrik homogen sebesar 40 N/C yang arahnya horizontal, maka tali membentuk sudut 45° terhadap vertikal. Bila percepatan gravitasi g=10 m/s², maka hitunglah muatan Q !

Jawab : m = 2 mgram = 2.10-6 kg Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada muatan Q dalam koordinat (X,Y). Dalam keadaan akhir (di titik B benda setimbang) : Created By SAFRIADI   

 

56 

Fx =

T sin

= Q E ...... (1)

Fy =

T cos

= W ....... (2)

Persamaan (1) dibagi (2) menghasilkan tg

= (QE)/w = (w tg / E = (2.10E-6) 10.tg45° 40 = 0,5

C

Contoh 3 : Dua keping logam terpisah dengan jarak d mempunyai beda potensial V. Jika elektron bergerak dari satu keping ke keping lain dalam waktu t mendapat percepatan a den m = massa elektron,maka hitunglah kecepatan elektron ! Jawab : Elektron bergerak dari kutub negatif ke positif.Akibatnya arah gerak elektron berlawanan dengan arah medan listrik E, sehingga elektron mendapat percepatan a Gaya yang mempengaruhi elektron: F = e E = e V/d .... (1) F = m a = m v/t .... (2) Gabungkan persamaan (1) den (2), maka kecepatan elektron adalah V = eVt/md

Created By SAFRIADI   

 

57 

Contoh 4 : Tentukan hubungan antara kapasitansi (C) suatu keping sejajar yang berjarak d dengan tegangannya (V) dan muatannya (Q) !

Jawab : Kapasitas kapasitor dapat dihitung dari dua rumus, yaitu : C = Q/V ... (1) C = (K

o A) / d ... (2)

Dari rumus (1), nilai kapasitas kapasitor selalu tetap, yang berubah hanya nilai Q den V sehingga C tidak berbanding lurus dengan Q den C tidak berbanding terbalik dengan V. Dari rumus (2) terlihat bahwa nilai C tergantung dari medium dielektrik (K), tergantung dari luas keping (A) den jarak antar keping (d).

Contoh 5 : Tiga buah kapasitor masing-masing kapasitasnya 3 farad, 6 farad den 9 farad dihubungkan secara seri, kemudian gabungan tersebut dihubungkan dengan tegangan 220 V. Hitunglah tegangan antara ujung-ujung kapasitor 3 farad !

Jawab : Kapasitas gabungan ketiga kapasitor: 1/Cg = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Cg

= 18/11 F Muatan gabungan yang tersimpan pada ketiga kapasitor Qg = Cg V = 18/11 . 220 = 360 coulomb Sifat kapasitor seri : Qg = Q1 = Q2 = Q3, jadi tegangan pada kapasitor 3 F adalah V = Q1/C1 = Qg/C1 = 360/3 = 120 volt Created By SAFRIADI   

 

58 

Fungsi Kapasitor Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : 1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS = Power Supply) 2. Sebagai filter dalam rangkaian PS 3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna 4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon 5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar Tipe Kapasitor

Kapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical. ¾

Kapasitor Electrostatic Kapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik

dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa µF, Created By SAFRIADI   

 

59 

yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar.

Kapasitor keramik

¾

Kapasitor Electrolytic

Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan – di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda.

Created By SAFRIADI   

 

60 

(Kapasitor Electrolytic)

Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.

Created By SAFRIADI   

 

61 

Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metaloksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal. •

Kapasitor Electrochemical Satu jenis kapasitor lain adalah kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini

adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.

Created By SAFRIADI   

 

62 

Peranan Kapasitor dalam Penggunaan Energi Listrik Kehidupan modern salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik yang besar. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh reaktansi (R), induktansi (L) dan capasitansi (C). Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Di mana beban induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedang beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja tetapi juga daya reaktif (kVAR). Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh PLN. Jika nilai daya itu diperbesar yang biasanya dilakukan oleh pelanggan industri maka rugi-rugi daya menjadi besar sedang daya aktif (kW) dan tegangan yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan demikian produksi pada industri itu akan menurun hal ini tentunya tidak boleh terjadi untuk itu suplai daya dari PLN harus ditambah berarti penambahan biaya. Karena daya itu P = V.I, maka dengan bertambah besarnya daya berarti terjadi penurunan harga V dan naiknya harga I. Dengan demikian daya aktif, daya reaktif dan daya nyata merupakan suatu kesatuan yang kalau digambarkan seperti segi tiga siku-siku pada Gambar 1. Dari Gambar 1 tersebut diperoleh bahwa perbandingan daya aktif (kW) dengan daya nyata (kVA) dapat didefinisikan sebagai faktor daya (pf) atau cos r. cos r = pf = P (kW) / S (kVA) ........(1) P (kW) = S (kVA) . cos r................(2) Seperti kita ketahui bahwa harga cos r adalah mulai dari 0 s/d 1. Berarti kondisi terbaik yaitu pada saat harga P (kW) maksimum [ P (kW)=S (kVA) ] atau harga cos r = 1 dan ini disebut juga dengan cos r yang terbaik. Namun dalam kenyataannya harga cos r yang ditentukan oleh PLN sebagai pihak yang mensuplai daya adalah sebesar 0,8. Jadi untuk harga cos r < 0,8 berarti pf Created By SAFRIADI   

 

63 

dikatakan jelek. Jika pf pelanggan jelek (rendah) maka kapasitas daya aktif (kW) yang dapat digunakan pelanggan akan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun seiring dengan semakin menurunnya pf sistem kelistrikan pelanggan. Akibat menurunnya pf itu maka akan muncul beberapa persoalan sbb: a. Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi-rugi. b. Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR. c. Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan. Secara teoritis sistem dengan pf yang rendah tentunya akan menyebabkan arus yang dibutuhkan dari pensuplai menjadi besar. Hal ini akan menyebabkan rugi-rugi daya (daya reaktif) dan jatuh tegangan menjadi besar. Dengan demikian denda harus dibayar sebabpemakaian daya reaktif meningkat menjadi besar. Denda atau biaya kelebihan daya reaktif dikenakan apabila jumlah pemakaian kVARH yang tercata dalam sebulan lebih tinggi dari 0,62 jumlah kWH pada bulan yang bersangkutan sehingga pf rata-rata kurang dari 0,85. Sedangkan perhitungan kelebihan pemakaian kVARH dalam rupiah menggunakan rumus sbb: [ B - 0,62 ( A1 + A2 ) ] Hk Dimana : B = pemakaian k VARH A1 = pemakaian kWH WPB A2 = pemakaian kWH LWBP Hk = harga kelebihan pemakaian kVARH Untuk memperbesar harga cos r (pf) yang rendah hal yang mudah dilakukan adalah memperkecil sudut r sehingga menjadi r1 berarti r>r1. Sedang untuk memperkecil sudut r itu hal yang mungkin dilakukan adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu berupa kapasitor. Created By SAFRIADI   

 

64 

Proses pengurangan itu bisa terjadi karena kedua beban (induktor dan kapasitor) arahnya berlawanan akibatnya daya reaktif menjadi kecil. Bila daya reaktif menjadi kecil sementara daya aktif tetap maka harga pf menjadi besar akibatnya daya nyata (kVA) menjadi kecil sehingga rekening listrik menjadi berkurang. Sedangkan keuntungan lain dengan mengecilnya daya reaktif adalah : • Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem. • Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.

Proses Kerja Kapasitor Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saaat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya treaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil. Rugi-rugi daya sebelum dipasang kapasitor : Rugi daya aktif = I2 R Watt .............(5) Rugi daya reaktif = I2 x VAR.........(6) Rugi-rugi daya sesudah dipasang kapasitor : Rugi daya aktif = (I2 - Ic2) R Watt ...(7) Rugi daya reaktif = (I2 - Ic2) x VAR (8)

Pemasangan Kapasitor Created By SAFRIADI   

 

65 

Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau memperbaiki pf penempatannya ada dua cara : 1. Terpusat kapasitor ditempatkan pada: a. Sisi primer dan sekunder transformator b. Pada bus pusat pengontrol 2. Cara terbatas kapasitor ditempatkan a. Feeder kecil b. Pada rangkaian cabang c. Langsung pada beban

Perawatan Kapasitor Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang. Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi : • Pemeriksaan kebocoran • Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor • Pemeriksaan isolator

Sistem Mikroprosesor Selain komponen induktor pemborosan pemakaian listrik bisa juga terjadi karena: Tegangan tidak stabil

Created By SAFRIADI   

 

66 

Ketidak stabilan tegangan bisa menyebabkan

terjadinya

pemborosan energi listrik.

Ketidakstabilan itu dapat diartikan tegangan pada suatu fase lebih besar, lebih kecil atau berfluktuasi terhadap teganga standar. Sedangkan akibat pembrosan energi listrik itu maka timbul panas sehingga bisa menyebabkan pertama kerusakan isolator peralatan yang dipakai. Ke dua memperpendek daya isolasi pada lilitan. Sementara itu dengan ketidakseimbangan sebesar 3% saja dapat memperbesar suhu motor yang sedang beroperasi sebesar 18% dari keadaan semula. Hal ini tentunya akan menimbulkan suara bising pada motor dengan kecepatan tinggi. Harmonik Harmonik itu bisa menimbulkan panas, hal ini terjadi karena adanya energi listrik yang berlebihan. Harmonik itu bisa muncul karena peralatan seperti komputer, kontrol motor dll. Harmonik merupakan suatu keadaan timbulnya tegangan yang periodenya berbeda dengan periode tegangan standar. Periode itu bisa 180 Hz (harmonik ke-3), 300 Hz (harmonik ke-5) dan seterusnya. Harmonik pada transformator lebih berbahaya, hal ini karena adanya sisrkulasi arus akibat panas yang berlebih. Sehingga hal ini bisa mengurangi kemampuan peralatan proteksi yang menggunakan power line carrier sebagai detektor kondisi normal. Untuk mengoptimalkan pemakaian energi listrik bisa digunakan beban-beban tiruan berupa LC yang dilengkapi dengan teknologi mikroprosesor. Sehingga ketepatan dan keandalan dalam mendeteksi kualitas daya listrik bisa diperoleh. Mikroprosesor itu berfungsi untuk mengolah komponen-komponen yang menentukan kualitas tenaga listrik. Seperti keseimbangan beban antar fasa, harmonik dan surja. Apabila terdapat ketidakseimbangan antara fasa satu dengan fasa yang lainnya, maka mikroprosesor akan memerintahkan beban-beban LC untuk membuka atau menutup agar arus disuplai ke fasa satu sehingga selisih arus antara fasa satu dengan fasa yang lainnya tidak ada. Banyaknya L atau C yang dibuka atau ditutup tergantung dari kondisi ketidakseimbangan beban yang terdeteksi oleh mikroprosesor. Kondisi harmonik yang terdeteksi bisa dihilangkan dengan menggunakan filter LC. Keuntungan alat ini adalah : • Mampu mereduksi daya sampai 30%. Created By SAFRIADI   

 

67 

• Meningkatkan pf antara 95-100% • Dapat mengeliminasi terjadinya harmonik. Dengan demikian pemakaian energi listrik bisa dihemat yaitu dengan cara mengoptimalkan konsumsi energi masing-masing peralatan yang digunakan, memperkecil gejala harmonik dan menstabilkan tegangan. Sehingga energi tersisa bisa dimanfaatkan untuk sektor lain yang lebih membutuhkan. Sedang dampak negatif dari pemborosan energi listrik itu pertama menciptakan ketidakseimbangan beban fasa-fasa listrik yang pada gilirannya akan mempengaruhi over heating pada motor dan penurunan life isolator. Ke dua bagi PLN sebagai penyuplai energi listrik tentunya harus menyediakan energi listrik yang lebih besar lagi.    

Created By SAFRIADI   

 

68 

KESIMPULAN KAPASITOR

Kondensator (Capasitor) adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad. Ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Kondensator kini juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", seperti bahasa Perancis

condensateur,

Indonesia

dan

Jerman

Kondensator

atau

Spanyol

Condensador.

RESISTOR

69

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya

terbuat dari bahan karbon .

Dari hukum Ohms

diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol W (Omega). Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter.

70

1. Resistivity of Carbon, Amorphous oleh Dana Klavansky, editor Glen Elert. (http://hypertextbook.com/facts/2007/DanaKlavansky.shtml) 2. Carbon-film resistors: Carbon film resistors feature up to 5W power rating. Globalsources.com. Diakses pada 2008-09-22 3. Alpha Electronics Corp.【Metal Foil Resistors】. Alpha-elec.co.jp. Diakses pada 200809-22 4. Electronics and Communications Simplified by A. K. Maini, 9thEd., Khanna Publications (India)