Konduktor dan isolator

Transkripsi

1 Konduktor dan isolator Arus listrik adalah nama yang diberikan untuk aliran elektronelektron (atau pembawa (carrier) muatan negatif). Elektronelektron berputar (to orbit) mengelilingi inti (nucleus) atom. Elektron- elektron yang bermuatan negatif akan tertarik menuju proton-proton yang bermuatan positif. Elektron-elektron kulit terluar dari sebuah konduktor dapat dengan mudah berpindah ke atomatom yang bersebelahan dalam susunan atom-atom yang membentuk substansi konduktor tersebut. Ini memungkinkan substansi tersebut untuk menghantarkan listrik Sebaliknya, elektron-elektron kulit terluar dari suatu isolator terikat kuat pada atom atom induknya dan perpindahan elektron praktis tidak mungkin tejadi.

2 Resistansi dari suatu konduktor logam berbanding lurus dengan panjang konduktor tersebut dan berbanding terbalik dengan luas penampang konduktor Resistansi berbanding lurus dengan resistivitas Rumus, R = l/a. Resistivitas didefinisikan sebagai resistansi yang terukur antara muka-muka yang berlawanan dari sebuah kubus yang memiliki rusuk-rusuk sepanjang 1 cm

3 Contoh soal Sebuah kawat yang memiliki resistivitas sebesar 1,6 x 10 8 Ωm, panjang 20 m, dan luas penampang 1 mm 2 membawa arus sebesar 5 A. Tentukan jatuh tegangan antara ujung-ujung kawat tersebut.

4 KOMPONEN /ELEMEN ELEKTRONIKA

5 1. Sumber Tegangan Bebas/ Independent Voltage Source 2. Sumber Tegangan Tidak Bebas/ Dependent Voltage Source 1. Sumber Arus Bebas/ Independent Current Source 2. Sumber Arus Tidak Bebas/ Dependent Current Source

6 Elemen pasif Elemen pasif tidak dapat menghasilkan energi (R, L, C) R menyerap energi (resistor, tahanan atau hambatan, satuannya Ohm : Ω) L menyerap energi, dapat menyimpan energi dalam bentuk medan magnet (induktor, lilitan, belitan atau kumparan) C menyerap energi, dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik (kapasitor, kondensator)

7 Resistor Resistor atau yang biasa disebut (bahasa Belanda) werstand, tahanan atau penghambat, adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan terhadap perpindahan elektron (muatan negatif). Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm. Kemampuan resistor untuk menghambat disebut juga resistensi atau hambatan listrik. Nilai resistansi bergantung pada temperatur sebab panas akan menambah nilai energi pada atom-atom sehingga elektronelektron lebih mudah melepaskan diri.

8 RESISTOR Berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibagi: 1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.

9 PENGHITUNGAN RESISTANSI KODE WARNA APPLET WARNA NILAI TOLERANSI Hitam Coklat Merah Orange Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas 0,1 10 % Perak 0,01 1 %

10 Resistor 2. Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot Potensiometer Trimpot

11 Resistor 3. Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin. LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. NTC PTS LDR

12 Peneraan Resistor Beberapa jenis resistor memiliki tanda-tanda yangdidasarkan pada sistem pengkodean yang didefinisikan di dalam BS Sistem ini melibatkan penandaan posisi titik desimal dengan sebuah huruf untuk menunjukkan pengali yang bersangkutan Peneraan pengali resistor Huruf Pengali R 1 K 1000 M Peneraan toleransi resistor Huruf Pengali F 1% G 2% J 5% K 10% M 20%

13 Susunan resistor seri dan paralel Untuk memperoleh suatu nilai resistansi tertentu,resistorresistor-tetap dapat disusun secara seri atau paralel Resistansi efektif dari setiap rangkaian seri adalah jumlah dari resistansi-resistansi individualnya. R = R 1 + R 2 Resistansi efektif dari rangkaian paralel sama dengan jumlah dari resiprok resistansi-resistansi individualnya.

14 Kondensator (Capasitor) Kondensator (Capasitor) adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad. Kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Lambang kondensator (mempunyai kutub positif dan negatif) pada skema elektronika.

15 Kondensator (Capasitor) 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). Kapasitor terbuat dari dua plat paralel dari material semikonduktor dengan daya hantar tinggi terpisah dengan jarak tertentu

16 Kapasitansi,arus dan tegangan Sebuah kapasitor dikatakan memiliki kapasitansi 1 F jika arus sebesar 1 A mengalir di dalamnya ketika tegangan yang berubahubah dengan kecepatan 1 V/s diberikan pada kapasitor tersebut. Arus yang mengalir di dalam sebuah kapasitor akan sebanding dengan hasilkali kapasitansi (C) dengan kecepatan perubahan tegangan yang diberikan. Kecepatan perubahan tegangan seringkali direpresentasikan oleh persamaan dv/dt dimana dv merepresentasikan perubahan tegangan yang sangat kecil dan dt merepresentasikan perubahan waktu yang sangat kecil. Maka : i C dv dt

17 Contoh soal Sebuah tegangan berubah dengan kecepatan tetap dari 10 V hingga 50 V dalam periode waktu 0,1 s. Jika tegangan ini diberikan kepada sebuah kapasitor sebesar 22 pf. Tentukan arus yang akan mengalir.

18

19 Muatan, Kapasitansi dan tegangan Muatan akan sebanding dengan tegangan yang diberikandan sebanding dengan kapasitansi dari kapasitor. Maka: Q = CV, Q = muatan (dalam Coulomb), C = kapasitansi (dalam farad) V = beda potensial (dalam volt).

20 Penyimpanan energi Energi yang tersimpan dalam suatu kapasitor berbanding lurus dengan hasilkali dari kapasitansi dengan kuadrat dari beda potensial. Maka: E = 0,5CV 2 dimana E = energi (dalam joule), C = kapasitansi (dalam farad), V = beda potensial (dalam volt). Sebuah kapasitor sebesar 47 μf dibutuhkan untuk menyimpan energi sebesar 4 J. Tentukanlah beda potensial yang harus diberikan. (V)

21 Dioda adalah sambungan bahan positif -negatif yang berfungsi terutama sebagai penyearah tegangan. Bahan tipe-positif menjadi sisi anode sedangkan bahan tipenegatif menjadi katode. Dioda pemancar cahaya atau LED (Light Emmiting Dioda) adalah dioda yang memancarkan cahaya.

22 Dioda foto (fotovoltaic) digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik searah Dioda laser digunakan untuk membangkitkan sinar laser taraf rendah, cara kerjanya mirip LED Dioda Zener digunakan untuk regulasi tegangan. Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan

23 Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Aplikasi: Amplifier, Saklar, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain

24 Integrated Circuit (IC) Integrated Circuit atau Sirkuit Terpadu (IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti: Telepon Kalkulator Handphone Radio Komputer

25 Printed Circuit Board atau PCB adalah sebuah papan yang penuh dengan sirkuit dari logam yang menghubungkan komponen elektronik satu sama lain tanpa kabel. Papan sirkuit cetak dapat digolongkan atas beberapa jenis berdasarkan: 1.Susunan lapis a) lapis tunggal a) lapis ganda b)multi lapis (4, 6, 8 lapis) 2. Bentuk a) keras b)lunak (fleksibel) c) gabungan keras dan lunak