PENDIDIKAN KETERAMPILAN
dalam keterampilan di Sekolah Dasar ini di berikan materi Keterampilan kelistrikan dasar.
Agar mahasiswa dapat memiliki kemampuan dalam memanfaatkan pengetahuan dan pengalaman berkarya keterampilan fungsional terutama kelistrikan dasar dalam merancang pembelajaran pendidikan keterampilan di sekolah dasar.
Dalam kaitannya dengan kelistrikan, tentunya hampir semua orang akan tahu apa itu listrik ?
Listrik ialah tenaga yang menggerakkan elektron-elektron berpindah disebut tenaga listrik/Electron Power/Electron Energi yang diukur dengan satuan Watt.
Apalagi pada abad sekarang listrik sangatlah berarti bagi semua warga, betapa tidak ! semua peralatan, penerangan baik industri maupun pada tingkat perkotaan sampai pedesaan akan memerlukannya dan menggunakannya untuk itu sepanjang masa.
Listrik memang tidak dapat kita lihat, namun demikian listrik dapat dilihat dari gejala-gejalanya misalnya kita mempunyai alat-alat elektronik radio, tape. Tv, vcd dll. Coba dalam hal yang normal setelah kita menancapkan pada colokan listrik lalu kita tekan ON atau OFF ! nah pada saat kita ON kan maka akan kita ketahui alat elektronik tersebut akan beroperasi sesuai dengan fungsinya, inilah yang kita sebut dengan gejala-gejala listrik.
Sumber Listrik didapat / dihasilkan dari :
- Panas d. Cahaya
- Gesekan e. Tekanan
- Kimia f. Magnit
Adapun sifat-sifat listrik hampir sama dengan sifat air, kesamaannya adalah, masing-masing mempunyai sifat :
- Tekanan
- Arus
- Penahan (Resistance)
Betapa pentingnya listrik pada setiap saat dan dimanapun kita berada yang tidak terbatas antara ruang dan waktu .
Pada kelanjutan dari materi kita akan kita pelajari bagian-bagian tentang asal usul listrik, yakni :
- Teori Elektron
Pada tahun 1897 J.J Thomson telah menemukan Elektron pertama kali pada penelitiannya di Laboratorium Cavandish, University Cambridge pada saat beliau sedang mempelajari “sinar katoda” .
Pada pertengahan abad 20 terlihat sangat pesat dengan ditandainya perkembangan parallel teori dan percobaan. Sangatlah menakjubkan perkembangan teori ini dengan penemuan electron sampai pada teori kuantum Planck, sampai pada penemuan inti atom Rutherford, teori Bohr, sampai dikenalkan teori mekanika kuantum merangsang kepuasan intelektual. Dalam kimia penemuan ide umum orbital dan konfigurasi electron memiliki signifaksi khusus. Ide-ide ini dapat dianggap sebagai kelengkapan modernisasi dan pelengkapan teori atom.
Teori Elektron sampai saat ini yang dianggap memenuhi syarat dan benar adalah teori electron yang diketemukan oleh Ruther Ford.
Adapun teori tersebut mempunyai rumusan sebagai berikut :
- semua benda padat, cair ataupun gas sekalipun semuanya terdiri dari molekul-molekul dan molekul-molekul ini adalah bagian terkecil benda yang masih mempunyai sifat dari benda itu sendiri.
- Jika dengan cara reaksi kimia maka molekul-molekul akan dapat dipisahkan menjadi bagian terkecil lagi yang disebut atom. Dan atom ini adalah bagian terkecil yang tidak dapat diurai lagi menjadi bagian yang lebih kecil lagi walau dengan cara apapun.
- Walaupun atom tidak dapat dipecah lagi menjadi bagian terkecil, namun atom mempunyai bagian-bagian yang disebut dengan inti atom, dan inti atom yang bermuatan positip (+) dikelilingi oleh electron yang bermuatan negatip (-)
- Atom tidak bermuatan ( netral ) , apabila jumlah muatan inti atom sama dengan jumlah muatan electron-elektron yang mengelilinginya, dimana inti atom bermuatan positip dan electron-elektronnya bermuatan negatip.
- Mungkin karena ada gesekan atau perputaran yang berulang kali, maka electron-elektron dapat meninggalkan atomnya, dengan demikian atom akan kelebihan muatan positip dan atom ini disebut dengan atom bermuatan positip.
- Demikian sebaliknya karena seperti peristiwa diatas, mungkin juga atom akan menerima beberapa electron dari luar, dengan demikian atom ini kelebihan elektron dan atom tersebut akan bermuatan negatif.
2. Tegangan Listrik
Pada pernyataan di atas ada sebab dan akibat adanya electron-elektron akan keluar dari atom , dan electron-elektron ini akan bergerak keluar apabila terjadi perbedaan potensial diantara keduanya. Apabila kedua potensial ini dihubungkan dengan sebuah penghantar, maka electron-elektron akan mengalir dari potensial B (rendah) ke potensial A (tinggi), begitu sebaliknya yakni muatan positip (proton) akan mengalir dari potensial A (tinggi) ke potensial B (rendah). Keadaan ini akan terus berlangsung sampai kedua potensial tersebut dalam keadaan netral.
Mengalirnya elektron-elektron dari potensial rendah (B) ke potensial tinggi (A) disebut dengan tegangan listrik.
Voltmeter digunakan untuk mrngukur tegangan listrik pada kedua ujung kawat penghantar dari sumber tegangan dan skala menunjukkan satuan volt.
- Arus Listrik
Pernyataan diatas menyebutkan bahwa terjadinya perbedaan pootensial atau adanya tegangan listrik. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah gerak elektron atau bisa dikatakan bahwa mengalir dari potensial tinggi (A) ke potensial rendah (B) . (Lihat Gambar Potensial ).
Sedang besarnya atau kuatnya arus listrik mengalir kita nyatakan dalam coulomb per detik. Coulomb per detik sering juga disebut Ampere yang disingkat (A).
Jika ada pernyataan bahwa arus listrik mengalir sebesar 10 Ampere, maka ini berarti bahwa setiap detik mengalir muatan listrik sebesar 10 coulomb demikian seterusnya.
Banyaknya muatan listrik yang mengalir setiap detik melalui penghantar disebut dengan kuat arus listrik.
Kuat arus listrik dinyatakan dengan simbul (I).
Q
Jadi : I = dimana, I = Kuat arus listrik ( amp.)
t Q = muatan listrik (coulomb)
t = waktu (detik)
Kuat arus listrik dapat diukur dengan alat yang disebut Ampere mater.
- Tahanan Listrik
Arus listrik dalam suatu penghantar tidak bisa bebas mengalir begitu saja. Arus listrik tersebut mendapatkan perlawanan dari bahan penghantar yang dipergunakan .
Perlawanan atau hambatan yang diberikan oleh berbagai jenis penghantar tidak sama atau berbeda-beda.
Apabila perlawanan atau tahanan penghantar itu besar terhadap arus listrik, maka arus listrik yang mengalir akan menjadi kecil.
Besar atau kecilnya perlawanan atau tahan penghantar dipengaruhi oleh beberapa factor tersebut di bawah :
- panjang penghantar
- luas penampang penghantar
- jenis bahan penghantar
- suhu (temperatur) penghantar
Perlawanan atau tahanan penghantar disimbulkan (R) dengan satuan ohm (Ω).
- Hukum Ohm
Pada pernyataan di atas bahwa sebenarnya gerak electron-elektron dalam penghantar tidak dapat mengalir dalam kemampuan sendiri, atau electron-elektron tersebut tidak dapat leluasa bergerak. Harus ada gaya penggerak untuk mendorong agar electron-elektron tetap berjalan disekeliling mengalirnya arus listrik pada suatu penghantar. Gaya mengalirnya electron-elektron ini disebut dengan Gaya Gerak Listrik yang disingkat dengan GGL.
GGL disediakan oleh alat-alat sumber tegangan, contoh : batteray, accu, generator atau sumber tegangan listrik lainnya.
Disamping itu yang perlu kita ingat bahwa setiap penghantar listrik atau konduktor mempunyai perlawanan terhadap aliran atau gerakan electron-elektron dan berarti pula bahwa perlawanan ini membatasi aliran arus listrik.
George Simon Ohm, seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman menyatakan : Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu, asal suhu penghantarnya tetap.
Dengan berbagai tulisan di atas mengenai listrik, maka dapat kita pisahkan alat dan fungsinya pada saat kita mempergunakan sarana kelistrikan tersebut.
Dengan potensial yang berlainan jenis antara positip dan negatip yang kita sambungkan dengan berbagai penghantar yang menghubungkannya maka dapat kita contohkan alat-alat tersebut , misal : kipas angin bisa berputar, lampu bisa menyala, seterika bisa panas lemari es bisa menjadi dingin dll..
Alat-alat listrik tidak akan dapat bekerja dengan baik tanpa adanya tenaga listrik. Besarnya tenaga listrik yang dibutuhkan oleh suatu alat listrik ditentukan oleh lamanya penggunaan alat listrik tersebut.
Tenaga listrik yang digunakan oleh suatu alat listrik dalam waktu satu detik biasanya disebut dengan daya listrik, dan satuannya disebut dengan watt dapat dituliskan dengan rumus :
P = I X E dimana , P = daya listrik ( watt)
I = arus listrik (ampere)
E = tegangan listrik (volt)
Fungsi resistor dapat diumpamakan dengan sekeping papan yang dipergunakan untuk menahan aliran air yang deras diselokan atau parit kecil. Dengan memakai tahanan papan ini, maka arus air dapat terhambat alirannya. Perumpamaan ini dapat kita terapkan dalam hambatan listrik.
Makin lebar atau besar papan yang dipergunakan untuk menahan air got atau parit kecil makin kecil air yang mengalir. Begitu pula kejadian itu dapat diterapkan dalam pelajaran elektronika. Makin besar nilai tahanan, makin kecil arus dan tegangan listrik yang melaluinya.
Jadi 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.
Resistor dalam teori dan prakteknya ditulis dengan perlambang huruf ‘R’, dilihat dari ukuran fisik sebuah resisitor yang satu dengan yang lainnya tidak berarti sama besar nilai hambatannya. Nilai hambatan resistor disebut resistansi.
Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Resistansi resistor komposisi tidak stabil disebabkan oleh pengaruh suhu, jika suhu naik maka resistansi turun. Kurang sesuai apabila digunakan dalam rangkaian elektronika tegangan tinggi dan arus besar.
Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda antara kenyataan dari resistansi nominalnya. Jika perbedaan nilai sampai 10% tentu kurang baik pada rangkaian yang memerlukan ketepatan tinggi.
Resistor variable resistansinya berubah-ubah sesuai dengan perubahan dari pengaturannya. Resistor variable dengan pengatur mekanik, pengaturan oleh cahaya, pengaturan oleh temperature suhu dan atau pengaturaan lainnya.
Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap suatu hambatan. Di dalam penghantar dan electron bebas yang jumlahnya sangat besar, dan segala energi panas yang dikenakan padanya akan memiliki dampak yang sedikit pada jumlah total yang mengelilinginya.
Adapun fungsi lain resistor dalam rangkaian elektronika seperti yang ada di bawah ini :
- menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.
- Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika (membuat selisih tegangan )
- Membagi tegangan
- Bekerjasama dengan transistor dan kondensator dalam suatu rangkaian untuk membangkitkan freekuensi tinggi maupun frekuensi rendah.
Resistor terbuat dari beberapa bahan yang diantaranya :
- Komposisi karbon, bahan ini paling banyak dipakai, dalam pasaran dan biasanya mempunyai harga 1 ohm sampai 100 mega ohm, dengan tarif daya antara 1/8 watt sampai dengan 2 watt. Perubahan harga oleh umur dapat mencapai 5% , perubahan harga karena terkena panas solder sampai dengan 2%. Resistor ini adalah yang paling tidak stabil diantara jenis-jenis resistor yang lainnya.
- Terbuat dari selaput karbon atau karbon film, resistor ini terbuat dari selaput karbon yang diandapkan pada bahan (substrat) keramik. Resistor jenis ini dipasaran dapat diperoleh dalam harga 10 ohm sampai dengan 10 mega ohm, dengan toleransi 5% atau lebih, dan tarif daya sampai 2 watt.
- Terbuat dari lilitan kawat yang dililitkan pada gelondong keramik ataupun bahan lain, misalkan kawat dari campuran alumunium., khromium, nikel atau campuran alumunium, besi. Karena berbentuk lilitan, resistor ini mengandung induktansi atau induksi, dan juga mengandung kapasitas. Jenis resistor ini dapat diperoleh dipasaran dengan harga antara 0,22 ohm sampai dengan 10 mega ohm, dengan toleransi kurang dari 0,5 % dengan tarif daya 2 watt.
Jenis-jenis Resistor
- Resistor tetap, yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan tetap dan nilai tahanannya dicantumkan dengan kode warna, biasanya melingkar pada resistor.
- Resistor Variabel (VR), yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan tidak tetap, bisa berubah dengan nilai yang diperlukan.
Harga-harga warna dalam gelang tahanan :
Hitam = 0 Hijau = 5 Toleransi
Coklat = 1 Biru = 6 Emas : 5 %
Merah = 2 Violet = 7 Perak : 10 %
Orange = 3 Abu-abu = 8 Tak warna : 20 %
Kuning = 4 Putih = 9
Resistor dengan warna Hijau, Merah, Kuning dan Perak !
Nilainya adalah : (dibaca dari kiri ke kanan )
Hijau = 5 , Merah = 2, Kuning = 4 dan Perak = 10 %
Berarti 520.000 Ohm dengan toleransi sebesar 10 %
Warna Merah, Marah, Merah dan Emas
Bararti Merah = 2 , Merah = 2, Merah = 2 dan Emas = 5 %
2200 Ohm dengan toleransi 5 % atau bisa ditulis 2K2
Adapun bunyi hukum ohm bila tegangan = E, Arus = I dan Resistor = R Sehingga hukum ohm menyatakan :
- E = I X R
- I = E : R
- R = E : I
Konduktor adalah benda yang mudah meneruskan aliran Listrik
Isolator adalah benda yang sukar meneruskan aliran listrik
Semi Konduktor adalah benda yang mempunyai sifat antara Konduktor dan Isolator
Bahan / material yang biasa dipergunakan untuk konduktor ialah :
- Silver, Copper, Brass, Alumunium, Steel, Carbon dan bahan cair lainnya.
Bahan / material yang biasa dipergunakan untuk isolator, ialah :
- Mica, Glass, Ceramic, Plastic, Minyak, Udara dll.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar