BAB II. PEMBELAJARAN
B. Kegiatan Belajar
6. Kunci Jawaban Formatif
2) A 7) C 3) C 8) C 4) B 9) D 5) D 10) E 7. Lembar Kerja
Jelaskan pertanyaan pertanyaan di bawah ini dengan benar.
1) Jelaskan apa yang dimaksud dengan besran pokok SI dan turunan! ……… ………
2) Tuliskan besran pokok SI dan satuanya!
………. ……… 3) Tuliskan besran turunan SI yang termasuk dalam besran listrik!
……… ………
4) Jelaskan apa perbedaan konduktansi dan resistansi serta berikan satuanya!
……….. ………
Ω
1) 6) 2) 7) 3) 8) 4) 9) 5) ) c. Kegiatan Belajar 3
Hukum-Hukum Listrik dalam Rangkaian Listrik 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini siswa dapat:
a) Dapat menerapkan hukum ohm dalam proses pengukuran b) Dapat menerapkan hukum kirchoff dalam proses pengukuran. c) Dapat menghitung daya listrik.
d) Dapat menghitung energi listrik.
2. Uraian Materi a) Hukum Ohm
Seperti yang telah saya bahas diatas bahwa ahli fisika berkebangasaan Jerman yang bernama George Simon Ohm, telah berhasil menemukan hubungan antara besar beda potensial dengan besarnya kuat arus yang mengalir. Pernyataan Ohm yang dikenal dengan nama hokum Ohm berbunyi,
“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu jika suhu penghantar tetap”. Misalnya pada sebuah rangkaian yang terdiri lampu dan baterai, lampu yang dinyalakan dengan satu buah baterai akan menyala redup, dengan tiga baterai lebih terang, karena arus yang mengalir lebih besar. Jadi semakin besar beda potensial semakin besar pula arus listrik yang dihasilkan
Nilai perbandingan beda potensial dengan arus listrik yang mengalir merupakan nilai resistansi (hambatan) yang dimiliki oleh penghantar dan nilainya tetap. Secara matematis hukum ohm dapat ditulis
Keterangan :
V = Beda Potensial (volt) I = Kuat arus (ampere) R = Hambatan (Ohm) atau (Ω)
Satuan hambatan listrik yang lebih besar dinyatakan dalam kilo ohm (kΩ) atau mega ohm (MΩ).
Contoh menggunakan hukum ohm dalam rangkaian listrik sederhana seperti dibawah ini!
Gambar 4.1 Rangkaian Listrik Sederhana
Seperti pada gambar 4.1 di atas diketahui sumber tegngan DC memberikan tegangan listrik sebesar 12V, dan arus mengalir melewati beban sebesar 62 mA, berapakah besar hambatan tersebut!
Penyelesaian: Diketahui: U = 12 V I = 62 mA Ditanyakan: R = ? Jawaban: �=� �= 12� 62��= 12� 0.002� = 193.5٠b) Hukum Kirchoff
Pada rangkaian listrik kita dapat menggabungkan beberapa rangkaian sederhana yang disebut dengan rangkaian majemuk. Rangkaian majemuk mengikuti hukum Kirchhof diantaranya yaitu:
� �� 62��12� 0 002�12� 5Ω
(1) Hukum Kirchoff I
Hukun kirchoff I menyatakan bahwa ”Jumlah arus yang menuju (masuk) titik percabangan sama dengan arus yang meninggalkan (keluar) dari titik percabangan ” sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:
� ������=� �������
Sebagai contoh perhatikan gambar 4.2 . Kamu bisa lihat bahwa ada aliran arusnya menuju (masuk) titik percabangan dan arus meninggalkan (keluar) dari titik percabangan. Maka dapat kita hitung bahwa:
Gambar 4.2 Aliran Arus Listrik Dalam Percabangan
(2) Hukum Kirchoff II
Hukun kirchoff II menyatakan bahwa ”Dalam sebuah rangkaian tertutup jumlah gaya gerak listrik (E) sama dengan jumlah penurunan potensial (i.R)” sehingga dapat dirumuskan,
Contoh Soal!
1. Lihat gambar dibawah!
Jika diketahui: I1 = 2A I4 = 3A I2 = 1.5A I5 = ...? I3 = 0.5 A
Hitunglah berapa besar I5 dengan menggunakan Hukum kirchoff I
Penyelesaian: Diketahui: I1 = 2A I2 = 1,5A I3 = 0,5A I4 = 3A Ditanyakan: I5…….? Jawab: I1 + I2 + I3 = I4 + I5
I5 = (I1 + I2 + I3) – (I4) I5 = (2 + 1,5 + 0,5) – 3 I5 = 4 – 3
I5 = 1A
220 Ω dan R2 sebesar 470 Ω, hitung besar tegangan pada R1 dan R2.
220 Ω 470 Ω
2. Pada gambar di bawah diketahui tegangan sumber sebesar 24V, R1 sebesar
220 Ω dan R2 sebesar 470 Ω, hitung besar tegangan pada R1 dan R2.
Penyelasian! Diketahui: V = 24 V R1 = 220 Ω R2 = 470 Ω Ditanyakan: VR1 dan VR2 Jawab: Rtotal = R1 + R2 = 220 + 470= 690 Itotal = V / Rtotal = 24 V / 690 =0,03478 A VR1 R1 I 220 x 0,03478 A 7.65 V VR2 R2 I 470 x 0,03478 A 16.35 V V = VR1 + VR2 = 7,65+16,35 = 24V
c) Daya /Power Listrik (W)
Hal lain yang penting setelah besar tahanan (hambatan) adalah besar daya resistor. Daya resistor merupakan kekuatan yang dimiliki oleh resistor
dalam menerima kuat arus listrik. Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt.
Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik. Pada rangkaian arus DC, daya listrik sesaat dihitung menggunakan Hukum Joule, sesuai nama fisikawan Britania James Joule, yang pertama kali menunjukkan bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan sebaliknya.
Keterangan :
P adalah daya (watt atau W) I adalah arus (ampere atau A)
V adalah perbedaan potensial (volt atau V)
Hukum Joule dapat digabungkan dengan hukum Ohm untuk menghasilkan dua persamaan tambahan
Contoh soal !
Pada gambar diatas apabila sumber tegangan DC mengeluarkan tegangan DC sebesar 12V untuk menyalakan beban lampu yang membutuhkan tegangan 12V dengan arus sebesar 62 mA. Tentukan berapa besar tahanan dan daya listrik pada lampu tersebut.
Penyelesaian! Diketahui: V = 12V I = 62 mA Ditanyakan: R…? P…? Jawab: R = V / I = 12 V / 62 mA = 193,5 Ω P = V. I = 12V . 62 mA = 744 mW d) Energi Listrik
Energi listrik adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik. Energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan amper (A) dan tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W) untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan atau menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain
Lampu merupakan alat listrik yang memiliki hambatan, jika digunakan tentunya memerlukan tegangan, arus listrik, dan waktu penggunaan. Hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu itulah yang mempengaruhi besar energi listrik. Bagaimanakah merumuskan hubungan energi listrik dengan hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu?
Besar energi listrik dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut. W = V . I . t
Dengan: W= besar energi listrik (joule) V = besar tegangan listrik (volt) I = besar kuat arus listrik (ampere) t = selang waktu (sekon)
Berdasarkan rumus di atas dapat dikatakan bahwa besar energi listrik bergantung oleh tegangan listrik, kuat arus listrik, dan waktu listrik mengalir. Energi listrik akan makin besar, jika tegangan dan kuat arus makin besar serta selang waktu makin lama.
Karena menurut Hukum Ohm V = I . R, maka persamaan tersebut dapat diturunkan menjadi persamaan berikut.
W = V. I. t = I2. R. t = (V2 / R) . t Dimana :
W = Energi listrik dalam joule I = Arus listrik dalam Ampere R = Hambatan dalam Ohm V = Beda potensial dalam Volt t = Waktu dalam Secon
Satuan energi listrik dalam SI adalah joule (J). Adapun, satuan energi listrik yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah kWh (kilowatt hour atau kilowatt jam). Dalam hal ini: 1 kWh = 1 kilo × 1 watt × 1 jam
1 kWh = 1.000 × 1 watt × 3.600 sekon 1 kWh = 3.600.000 watt sekon 1 kWh = 3,6 × 106 joule
Contoh soal !
Sebuah motor listrik dioperasikan rata-rata satu jam per hari memiliki daya sebesar 1.200 W. Tentukan berapa biaya yang mesti dikeluarkan untuk konsumsi listrik pada motor listrik tersebut selama satu tahun apabila biaya per kWh listrik tarifnya Rp. 1.000,-.
Penyelesaian!
Diketahui: P = 1.200 W
t = 1 h / hari
= 1 h x 365 (dalam satu tahun) = 365 h
Rating = Rp. 1000/ kWh
Ditanyakan: Biaya dalam satu tahun…? Jawab : W = P. t = 1200 W. 365 h = 438000 Wh = 438 kWh Perhitungan Biaya Biaya = 438 kWh x Rp. 1000,- = Rp. 438000,- 3. Rangkuman
a) Pernyataan George Simon Ohm yang dikenal dengan nama hukum Ohm berbunyi,“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu jika suhu penghantar tetap”.
b) Hukum Kirchoff I berbunyi ”Jumlah arus yang menuju (masuk) titik percabangan sama dengan arus yang meninggalkan (keluar) dari titik percabangan ”
c) Hukum Kirchoff II Berbunyi ” Dalam sebuah rangkaian tertutup jumlah gaya gerak listrik (E) sama dengan jumlah penurunan potensial (i.R)” d) Daya pada suatu beban merupakan kekuatan yang dimiliki oleh dalam
laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt.
e) Energi adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik.
4. Tugas
Jelaskan pertanyaan berikut dengan jelas dan benar!
1) Sebuah aki yang mempunyai tegangan 12 volt dipakai untuk menyalakan lampu pijar, jika kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut sebesar 2A, maka berapakah tahanan dari lampu tersebut! 2) Sebuah belitan pemanas listrik mempunyai nilai tahanan sebesar 50
Ohm dan memerlukan kuat arus sebsar 0.5 A berapakah sumber tegangan yang dibutuhkan untuk dapat memanaskan belitan pemanas tersebut!
3) Sebuah tegangan PLN sebesar 220 V digunakan untuk melayani beban berupa lampu sebesar 100 Watt. Hitunglah berapa kuat arus yang mengalir supaya lampu tersebut dapat menyala!
4) Sebuah tegangan PLN sebesar 220V dihubungkan dengan tahanan listrik yang mempunyai nilai resistansi sebesar 110 ohm, hitunglah berapa besar daya yang dibutuhkan pada tahanan tersebut !
5. Tes Formatif
Pilihlah jawaban yang paling benar!
1) Sebuah solder menggunakan tegangan listrik sebesar 220 Volt. Jika pada solder tersebut mengalirkan arus sebesar 200 mA, maka daya listrik yang terpakai pada solder tersebut adalah …
a. 1,1 watt b. 4,4 watt c. 44 watt d.110 watt e. 440 watt Ω, Ω, dan R3= Ω,
2) Hitunglah besar arus yang mengalir pada I3, Jika diketahui I1 = 25 mA, I2 = 10 mA dan I4 = 12 mA seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian dibawah ini. I3 adalah …
a. 3 mA b. 5 mA c. 8 mA d. 10 mA e. 15 mA
3) Rumus daya listrik adalah P = V.I seterika listrik mempunyai tegangan kerja sebesar 220 V dan arusnya sebesar 6 A, maka daya dari setrika tersebut adalah … a. 1.520 Watt b. 1.420 Watt c. 1.320 Watt d. 1.220 Watt e. 1.120 Watt
4) Sebuah lampu pijar dengan tahanan 1000 Ohm, dihubungkan dengan sumber tegangan 120 Volt, arus yang mengalir pada lampu pijar tersebut adalah a. 0,012 A b. 0,083 A c. 0,12 A d. 0,83 A e. 1,2 A
5) Pada rangkaian di bawah ini jika nilai Rl=3 kΩ, R2=4 kΩ, dan R3=12k Ω, di beri sumber tegangan sebesar 24 volt, maka besar arus Itotal
a. 16 mA b. 0.15 A c. 25 mA d. 0.16 A e. 0.45 A
6) Sebuah lampu mempunyaidaya 20 Watt. jika arus yang disediakan 0,08 Ampere. Maka berapa besar tegangan yang digunakan .
a. 55V b. 220 V c. 220V d. 250 V
e. 275 V
7) Sebuah motor listrik dioperasikan rata-rata dua jam per hari memiliki daya sebesar 1.000 W. Tentukan berapa biaya yang mesti dikeluarkan untuk konsumsi listrik pada motor listrik tersebut selama satu tahun apabila biaya per kWh listrik tarifnya Rp. 1.500,-.
a. Rp. 438000,- b. Rp. 547500,- c. Rp. 500000,- d. Rp. 600000,- e. Rp. 700000,-
8) Sumber tegangan DC sebesar 12V untuk menyalakan beban 2 buah lampu dengan tegangan 12V yang dipasang parallel dengan arus sebesar 62 mA. Tentukan berapa daya total kedua lampu tersebut. a. 744 mW
b. 744 W c. 1,488 W d. 1488 W e. 150 W
9) Pada gambar di bawah diketahui tegangan sumber sebesar 24V, R1
sebesar 470 Ω dan R2 sebesar 330 Ω, hitung besar tegangan pada R1
. a. 14, 1 volt b. 9,9 volt c. 10 volt d. 14 volt e. 12 volt 1) Resistor 330 Ω/2W…...
sebesar 470 Ω dan R2 sebesar 330 Ω, hitung besar tegangan pada R1
10) Seperti soal nomor 9 tentukan besar R2 ! a. 14, 1 volt
b. 9,9 volt c. 10 volt d. 14 volt e. 12 volt
6. Kunci Jawaban Formatif
1 C 6 D 2 A 7 B 3 C 8 C 4 C 9 A 5 A 10 B 7. Lembar Kerja Job Sheet I
Percobaan Hukum Ohm (mengukur arus dan tegangan) a) Alat dan Bahan:
1) Resistor 330 Ω/2W…...1 buah 2) Project board…… ...1 buah 3) Power Suply ……... 1 buah 4) Multimeter ...2 buah 5) Kabel……...6 buah b) Gambar Kerja Gambar Skema
DC POWER
SUPLAY 0-10V
R
Gambar Rangkaian
c) Keselamatan Kerja
1. Lepaskan tegangan suplai ke sirkuit listrik.
2. Atur model selektor dengan variabel yang diperlukan untuk pengukuran arus dan tegangan pada multimeter.
3. Pilih rentang pengukuran terluas sehingga jarum penujuk tidak melampaui skala ukur pada display alat ukur.
d) Langkah kerja
1. Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur tegangan DC dan arus searah.
2. Pilih Resistor 330 Ohm
3. Rakit rangkaian pada project board dengan benar sesuai dengan gambar kerja.
4. Hubungkan catu daya ke rangkaian listrik atur tegangan dari 0 V sampai dengan 10 V.
5. Amati jarum penujuk atau display, jika rentang pengukuran masih memungkinkan, secara bertahap beralih ke rentang pengukuran yang kecil, untuk mendapat hasil pengukuran yang akurat.
6. Baca hasil pengukuran dan catat pada tabel pengukuran 7. Buatlah grafik berdasarkan hasil pengukuran pada tabel
8. Buktikan kebenaran hukum Ohm berdasaran hasil pengukuran pada kolom kesimpulan.
e) Tabel Hasil Pengukuran
Tegangan (V) Arus (mA)
0 2 4 6 8 10 f) Grafik mA 10 Votage U
g) Kesimpulan
Job Sheet 2 Percobaan Hukum Kirchoff I a) Alat dan Bahan:
1) Resistor 100 Ω/2W...1 buah
2) Resistor 330 Ω/2W...1 buah 3) Resistor 470 Ω/2W...1 buah
2) Project board ... 1 buah 3) Power Suply ... 1 buah 4) Multimeter ... 2 buah 5) Kabel... 8 buah
00 Ω/2W...1 buah 2) Resistor 330 Ω/2W...1 buah 3) Resistor 470 Ω/2W...1 buah b) Gambar Kerja Ukur besar I, I1, I2, I3 ! Rangkaian Parallel V= 10 V, R1 = 100 Ω, R2 = 330 Ω, R3 = 470 Ω Gambar Skema Gambar Rangkaian
c) Keselamatan Kerja
1. Lepaskan tegangan suplay ke sirkuit listrik.
2. Atur model selektor dengan variabel untuk pengukuran arus pada multimeter.
3. Pilih rentang pengukuran terluas sehingga jarum penujuk tidak melampaui skala ukur pada display alat ukur.
d) Langkah kerja
1. Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur arus searah.
2. Rakit rangkaian pada project board dengan benar sesuai dengan gambar kerja.
3. Hubungkan catu daya ke rangkaian listrik atur tegangan sampai dengan 10 V.
4. Amati jarum penujuk atau display, jika rentang pengukuran masih memungkinkan, secara bertahap beralih ke rentang pengukuran yang kecil, untuk mendapat hasil pengukuran yang akurat.
5. Baca hasil pengukuran dan catat pada tabel pengukuran
6. Buktikan kebenaran hukum kirchoff I berdasaran hasil pengukuran dan buat kesimpulanya.
e) Tabel Hasil Pengukuran
Besaran
Tahanan (Ω) 100 330 470
Arus (mA) I total (mA)
Tahanan (Ω)
f) Kesimpulan
Job Sheet 3
Percobaan Hukum Kirchoff II a) Alat dan Bahan:
1) Lampu Indikator 12V/62mA...2 buah 2) Project board…… ...1 buah 3) Power Suply ……... 1 buah 4) Multimeter ...2 buah 5) Kabel……...6 buah
b) Gambar Kerja
Gambar Rangkaian
c) Keselamatan Kerja
1. Lepaskan tegangan suplay ke sirkuit listrik.
2. Atur model selektor dengan variabel untuk pengukuran tegangan pada multimeter.
3. Pilih rentang pengukuran terluas sehingga jarum penujuk tidak melampaui skala ukur pada display alat ukur.
d) Langkah kerja
1. Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur tegangan DC.
2. Rakit rangkaian pada project board dengan benar sesuai dengan gambar kerja.
3. Hubungkan catu daya ke rangkaian listrik atur tegangan sampai dengan 12 V.
4. Amati jarum penujuk atau display, jika rentang pengukuran masih memungkinkan, secara bertahap beralih ke rentang pengukuran yang kecil, untuk mendapat hasil pengukuran yang akurat.
5. Ukur tegangan pada sumber, lampu 1 dan lampu 2 6. Baca hasil pengukuran dan catat pada tabel pengukuran
7. Buktikan kebenaran hukum kirchoff II berdasaran hasil pengukuran dan buat kesimpulanya.
e) Tabel Hasil Pengukuran Tegagangan Sumber (V) Tegangan Lampu 1 (V) Tegangan Lampu 2 (V) 12 24 f) Kesimpulan Job Sheet 4
Percobaan Pengukuran Daya a) Alat dan Bahan:
1) Lampu Indikator 12V/62 mA...2 buah 2) Project board…… ...1 buah 3) Power Suply ……... 1 buah 4) Multimeter ...2 buah 5) Kabel……...6 buah
b) Gambar Kerja
Gambar Skema
Gambar Rangkaian
c) Keselamatan Kerja
1. Lepaskan tegangan suplay ke sirkuit listrik.
2. Atur model selektor dengan variabel untuk pengukuran arus dan tegangan pada multimeter.
3. Pilih rentang pengukuran terluas sehingga jarum penujuk tidak melampaui skala ukur pada display alat ukur.
d) Langkah kerja
1. Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur tegangan DC.
2. Rakit rangkaian pada project board dengan benar sesuai dengan gambar kerja.
3. Hubungkan catu daya ke rangkaian listrik atur tegangan sampai dengan 12 V.
4. Amati jarum penujuk atau display, jika rentang pengukuran masih memungkinkan, secara bertahap beralih ke rentang pengukuran yang kecil, untuk mendapat hasil pengukuran yang akurat.
5. Ukur arus tegangan pada sumber keluaran power suplay, lampu P1 dan lampu P2
6. Baca hasil pengukuran dan catat pada tabel pengukuran
7. Buktikan kebenaran perhitungan rumus daya berdasaran hasil pengukuran dan buat kesimpulanya.
e) Tabel Hasil Pengukuran
Variabel Tegangan (V) (ukur) Arus (mA) (ukur) Daya (mW) (hitung) Output Power Suplay Lampu P1 Lampu P2
g) Kesimpulan
d. Kegiatan Belajar ke- 4 Resistor dalam Rangkaian Listrik 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini siswa dapat:
a) Mengukur resistor tetap dalam rangkaian listrik
b) Menghitug resistor rangkaian seri dan parallel dalam rangkaian listrik.
c) Menganalisis karakteristik resistor variabel d) Menganalisis karakteristik NTC
e) Menganalisis karakteristik VDR f) Menganalisis karakteristik LDR
2. Uraian Materi
Resistor adalah komponen elektronika berjenis pasif yang mempunyai sifat menghambat arus listrik Satuan nilai dari resistor adalah ohm, biasa disimbolkan Ω.
Adapun fungsi dari Resistor adalah : a) Sebagai pembagi arus b) Sebagai penurun tegangan c) Sebagai pembagi tegangan
d) Sebagai penghambat aliran arus listrik, dan lain-lain. Resistor berdasarkan nilainya dapat dibagi dalam 3 jenis yaitu :
1. Tetap 2. Variabel 3. Non Linier : : :
Yaitu resistor yang nilai hambatannya tetap. Yaitu resistor yang nilai hambatannya dapat diubah- ubah.
Yaitu resistor yang nilai hambatannya tidak linier karena pengaruh faktor lingkungan misalnya suhu dan cahaya.
a) Resistor Tetap (Fixed)
Resistor tetap adalah resistor yang nilai hambatanya tetap tida berubah dan secara fisik bentuk resistor tetap adalah sebagai berikut:
Gambar 5.1 Jenis-jenis Resistor Tetap
Resistor Tetap
Standar AS dan Jepang Eropa
Gambar 5.2 Simbol Resistor Tetap
Resistor tetap pada umumnya menggunakan kode warna yang menentukan nilai resistor tersebut, namun ada juga resistor yang tidak menggunakan kode warna. Kode warna diatur oleh EIA (Electronic Industries Association) Dimulai dengan warna paling gelap (hitam) lebih terang hingga warna paling terang (putih). Gambar urutan gelang warna pada resistor tertra pada tabel dibawah ini.
Tabel 5.1 daftar Kode warna resistor untuk 4 dan 5 gelang
Warna Gelang 1 Gelang 2 Gelang 3 Multiplier Toleransi
Hitam 0 0 1 Ohm Coklat 1 1 1 10 Ohm ± 1 % Merah 2 2 2 100 Ohm ± 2 % Orange 3 3 3 1 K Ohm Kuning 4 4 4 10 K Ohm Hijau 5 5 5 100 K Ohm ± 0,5 % Biru 6 6 6 1 M Ohm ± 0,25 % Ungu 7 7 7 10 M Ohm ± 0,10 % Abu-abu 8 8 8 ± 0,05 % Putih 9 9 9 Emas 0,1 Ohm ± 5 % Perak 0,01 Ohm ± 10 %
Pedoman dalam menentukan urutan gelang warna :
1) Gelang pertama tidak berwarna hitam, emas, perak, atau tidak berwarna.
2) Gelang terakhir ( toleransi ) jaraknya lebih lebar dibanding dengan jarak gelang yang lain.
3) Gelang pertama dibuat lebih lebar dari yang lain, apabila spasi antar gelang jaraknya sama
Pemberian nilai untuk resistor karbon selalu dengan gelang kode warna, kecuali untuk resistor chip sudah memakai angka. Untuk resistor berbahan wire wounded selalu nilai ditulis langsung pada badan resistor. Contoh pembacaan kode warna resistor 4 dan 5 warna :
1. Gelang 1 = Merah ( 2 )
Gelang 2 = Ungu (70) Gelang 3 = Coklat (101)
Gelang 4 = emas (5 % ) Nilai resistor tersebut adalah : 270 X 101= 2700 Ω = 2k7 Ω ± 5 % 2. Gelang 1 = Merah ( 2 ) Gelang 2 = Kuning (4 ) Gelang 3 = Hitam (0 ) Gelang 4 = Hitam ( 100) Gelang 5 = Coklat ( 1 % ) Nilai Resistor adalah : 240 X 100= 240 Ω ± 1 %
Gambar 5.3 Cara-cara Menghitung Nilai Resistor
Di dalam praktek para designer sering kali membutuhkan sebuah Hambatan dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai Hambatan tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Lalu bagaimana solusinya..? untuk mendapatkan nilai hambatan dengan resistansi yang unik atau tidak diproduksi, dapat dilakukan dua cara; Pertama cara SERI, dan yang kedua cara PARALEL. Dengan cara demikian maka massalah designer diatas dapat terpecahkan.
.
= 2700 Ω = 2k7 Ω ± 5 % .
Ω ± 1 %
(1) Rangkaian Resistor Seri
Gambar 5.4 Rangkaian Seri
Resistor yang disusun seri selalu menghasilkan resistansi yang lebih besar. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada setiap resistor sama besar. R1, R2, dan R3 disusun secara seri, resistansi dari gabungan R1, R2, dan R3 dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rs. Resistor yang dirangkai secara seri mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan:
I = I1 = I2 = I 3= … V = V1 + V2 + V3 +… Rs = R1 + R2 + R3 +…
Contoh Soal!
Hitung nilai resistor pengganti dari ketiga resistor yang dirangkai seperti di bawah ini ! Penyelesaian: Diketahui: R1 = 2 ohm R2 = 4 ohm R3 = 3 ohm Ditanyakan: Rs = ... ? Dijawab : Rs = R1+ R2 + R3 Rs = 2 + 4 + 3
(2) Rangkaian Resistor Paralel
Gambar 5.4 Rangkaian Paralel
Resistor yang disusun secara paralel selalu menghasilkan resistansi yang lebih kecil. Pada rangkaian paralel arus akan terbagi pada masing-masing resistor pada masing-masing resestor, tetapi tegangan pada ujung-ujung resistor sama besar. Pada rangkaian resistor disamping untuk R1, R2, dan R3 disusun secara paralel, resistansi dari gabungan R1, R2, dan R3 dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rp. Resistor yang dirangkai secara paralel mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan:
Contoh Soal !
Hitung nilai resistor pengganti pada rangkaian dibawah ini!
Penyelesaian: Diketahui: R1 = 20 ohm R2 = 30 ohm R3 = 60 ohm Ditanyakan: Rp = ... ? jawab: 1/ Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/ Rp = 1/20 + 1/30 + 1/30 1/ Rp = 3/60 + 2/60 + 1/60 1/ Rp = 6/60 Rp = 10 ohm
Hitung nilai resistor pengganti pada rangkaian dibawah ini!
Penyelesaian:
Ada rangkaian seri antara Resistor 4 ohm dan 2 ohm Maka:
RS = 4Ω + 2Ω = 6Ω
Sehingga rangkaian dapat diganti menjadi:
Selanjutnya adalah rangkaian paralel antara 6 ohm, 6 ohm, dan 6 ohm : 1/ Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/ Rp = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6
Rp = 2 ohm
Karena nilai dari masing-masing resistor sama yaitu 6 ohm, maka dapat juga dihitung dengan:
Rp = R / n
Rp = 6 / 3 = 2 ohm
b). Resistor Variabel
Resistor variabel adalah resistor yang dapat diubah-ubah nilainya dengan cara diputer/digeser dengan tangan atau cara di puter dengan obeng. Secara umum resistor variabel terdapat dua jenis yaitu:
(1) Trimpot yaitu jenis resistor yang dapat di rubah nilainya dengan cara di putar dengan obeng. Gambarnya bisa dilihat pada gambar 5.5
Gambar 5.5 Macam-macam Trimpot
(2) Potensiometer yaitu jenis resistor yang dapat di rubah nilainya dengan cara diputar atau digeser dengan menggunakan tangan. Gambarnya bisa dilihat pada gambar dibawah.
Potensiometer Simbol
Gambar 5.7 Simbol Resistor Variabel c). Resistor Non Linear
Macam-macam resistor non linear adalah:
(1) Termistor (PTC dan NTC)
Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).
Tabel 5.1 Daftar komponen dan simbol NTC dan PTC
Komponen Gambar Simbol
NTC
Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).
Pada umumnya Thermistor NTC dan Thermistor PTC adalah Komponen Elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC dan PTC di kehidupan kita sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine (Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone, Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya.
Thermistor NTC atau Thermistor PTC merupakan komponen Elektronika yang digolongkan sebagai Komponen Transduser, yaitu komponen ataupun perangkat yang dapat mengubah suatu energi ke energi lainnya. Dalam hal ini, Thermistor merupakan komponen yang dapat mengubah energi panas (suhu) menjadi hambatan listrik. Thermistor juga tergolong dalam kelompok Sensor Suhu.
http://teknikelektronika.com/pengertian-thermistor-ntc-ptc-karakteristik/
(2) VDR
VDR adalah “Voltage Dependent Resistor“ semikonduktor yang secara prinsip sebagai penggabungan secara anti pararel dari hubungan seri PN Junction. Ketika sebuah tegangan variabel DC disambungkan ke VDR (Voltage Dependent Resistor) tanpa memperhatikan polaritas, arus mengalir menyebabkan tegangan diseluruh PN Junction yang terhubung seri. Oleh karena itu, mempunyai tahanan tinggi saat tegangan rendah dan bertahanan rendah saat tegangan tinggi.
VDR disebut juga sebagai varistor yaitu suatu resistor dengan nilai tahanan yang variabel non-linier tergantung dari nilai tegangan yang diberikan