E0ZJsDz4jEYMMDAMFBpAoijNABVOx5pA6FJu6QNr

(1)

M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K A T R O N I K A

F U N D A M E N T A L D I R E C T

C U R R E N T ( R E S I S T O R )

(2)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)

Untuk Sekolah Menengah Kejuruan

Edisi Tahun 2017

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

(3)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)

Pengarah

Direktur Pembinaan SMK

Penanggung Jawab

Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak

Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK

Ketua Tim

Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.

Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK

Penyusun

Arief Wahyu Purwito (SMKN 1 Bangil)

Desain dan Tata Letak Karin Faizah Tauristy, S.Ds Rayi Citha Dwisendy, S.Ds

ISBN

Penerbit:

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13 Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270

978-602-50369-9-6

ISBN 978-602-50369-9-6

(4)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Salam Sejahtera,

Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masing-masing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia global yang semakin pesat.

Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan, khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan pendidikan kejuruan yang semakin relevan dengan kebutuhan masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan dunia usaha dan industri.

Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan. Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara sistematis dan terukur.

Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Jakarta, 2017

(5)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

R

Profesi guru dan tenaga kependidikan harus dihargai dan dikembangkan sebagai profesi yang

bermartabat sebagaimana diamanatkan Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru

dan Dosen. Hal ini dikarenakan guru dan tenaga kependidikan merupakan tenaga profesional

yang mempunyai fungsi, peran, dan kedudukan yang sangat penting dalam mencapai visi

pendidikan 2025 yaitu “Menciptakan Insan Indonesia Cerdas dan Kompetitif”. Untuk itu guru

dan tenaga kependidikan yang profesional wajib melakukan pengembangan keprofesian

berkelanjutan.

Modul Pembelajaran yang disusun ini merupakan salah satu hasil dari program “Penguatan

Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”. Buku ini

disajikan untuk memberikan informasi tentang materi pembelajaran yang diajarkan oleh

industri sebagai pengembangan keilmuan dan tehnologi dan sebagai salah satu bentuk bahan

dalam kegiatan pengembangan keprofesian berkelanjutan bagi guru dan tenaga kependidikan

Pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada berbagai

pihak yang telah memberikan kontribusi secara maksimal dalam mewujudkan buku ini,

mudah-mudahan buku ini dapat menjadi acuan dan sumber inspirasi bagi guru dan semua

pihak yang terlibat dalam pelaksanaan penyusunan modul hasil dari program “Penguatan

Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”

Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan buku ini di

masa mendatang.

Penulis

KATA PENGANTAR

(6)

(%*8%6-7-F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

(%*8%6-7-KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR GAMBAR………..iv

DAFTAR TABEL………...vii

PETA KEDUDUKAN MODUL ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 13

A. STANDAR KOMPETENSI ... 2

B. DESKRIPSI ... 5

C. WAKTU……….7

D. PRASYARAT ... 7

E. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ... 7

F. TUJUAN AKHIR ... 8

G. CEK PENGUASAAN STANDAR KOMPETENSI ... 9

BAB II PEMBELAJARAN ... 11

A. RENCANA BELAJAR ... 11

B. KEGIATAN BELAJAR ... 13

KEGIATAN BELAJAR 1 ANALISA RANGKAIAN DC DAN HUKUM OHM ... 13

a. Tujuan…….. ... 13

b. Indikator Pencapaian Kegiatan ... 13

c. Uraian Materi ... 14

d. Aktifikas Pembelajaran ... 16

e. Rangkuman ... 45

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI... KATA PENGANTAR PENULIS...

i

ii

iii

v

viii

(7)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

g. Kunci Jawaban ... 46

KEGIATAN BELAJAR 2 MEMILIH RANGKAIAN PENGUKURAN... 47

a. Tujuan... ... 47

d. Aktifitas Pembelajaran ... 47

e. Rangkuman ... 62

f. Test Sumatif ... 63

g. Jawaban……… ... 63

KEGIATAN BELAJAR 3 RESISTOR LINEAR ... 65

a. Tujuan…….. ... 65

d. Aktifitas Pembelajaran ... 69

e. Rangkuman ... 96

f. Kunci Jawaban ... 97

KEGIATAN BELAJAR 4 CONSTRUCTING A DC VOLTAGE SOURCE ... 98

a. Tujuan……… ... 98

d. Aktifiktas Pembelajaran ... 99

e. Rangkuman ... 139

BAB III EVALUASI ... 143

A. Kognitif Skill ... 143

BAB IV PENUTUP ... 145 128

133

(8)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

(%*8%6+%1&%6

Gambar 1 Model Alat Bantu Ajar ... 13

Gambar 2 EduTrainer® patch panel universal ... 5

Gambar 3 Unit EduTrainer® power supply Dasar ... 6

Gambar 4 Sinyal DC ... 15

Gambar 5 Pemasangan Rangkaian pada trainer ... 17

Gambar 6 Electrical circuit with resistor as consuming device ... 18

Gambar 7 Electrical circuit with lamp as consuming device ... 18

Gambar 8 Direction of current in the circuit ... 19

Gambar 9 Current measurement ... 23

Gambar 10 Indirect resistance measurement ... 24

Gambar 11 Direct resistance measurement ... 25

Gambar 12 Measuring circuit with R = 330 Ω ... 26

Gambar 13 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω... 27

Gambar 14 Measuring circuit with different resistors... 28

Gambar 15 Pemasangan Rangkaian pada trainer ... 32

Gambar 16 Electrical circuit with resistor and lamp as consuming device ... 33

Gambar 17 Direction of current in the circuit ... 33

Gambar 18 Current Measurement... 38

Gambar 19 Voltage measurement ... 38

Gambar 20 Indirect resistance measurement ... 39

Gambar 21 Direct resistance measurement ... 40

Gambar 22 Measuring circuit with R = 330 Ω ... 41

Gambar 23 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω... 42

Gambar 24 Measuring circuit with different resistors ... 43

Gambar 25 Measurement results graphically ... 44

Gambar 26 Voltage error circuit ... 48

Gambar 27 Voltage error circuit………..49

Gambar 28 Current error circuit……….…49

Gambar 29 Sample circuit for Kirchhoff's second law ... 51

(9)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Gambar 31 Current Error Circuit………51

Gambar 32 Voltage Error Circuit ... 53

Gambar 33 Current error circuit ... 53

Gambar 34 Voltage error circuit ... 55

Gambar 35 Voltage error circuit dan Current error circuit ... 57

Gambar 36 Sample circuit for Kirchhoff's second law ... 58

Gambar 37 Voltage error circuit…………. ... 59

Gambar 38 Current error circuit………59

Gambar 39 Voltage Error Circuit ... 60

Gambar 40 Current error circuit ... 61

Gambar 41 Bentuk fisik, Simbol NTC, Grafik nilai tahanan NTC akibat suhu ... 66

Gambar 42 Rangkaian Karakteristik Deviasi ... 67

Gambar 43 Bentuk fisik dan simbol PTC ... 67

Gambar 44 Grafik dari PTC ... 68

Gambar 45 Bagian-bagian VDR ... 68

Gambar 46 Ukuran fisik VDR ... 69

Gambar 47 pengukuran pada NTC ... 72

Gambar 48 Voltage/current characteristic and voltage/resistance ... 74

Gambar 49 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ... 75

Gambar 50 Rangkaian pengukuran VDR ... 77

Gambar 51 Voltage/current characteristic and voltage ... 78

Gambar 52 Measuring circuit with LDR resistor ... 79

Gambar 53 Bor Listrik ... 80

Gambar 54 Pengukuran pada NTC ... 85

Gambar 55 Pemasangan Pada Papan Rangkaian ... 86

Gambar 56 Voltage/current characteristic and voltage/resistance characteristic of the NTC resistor ... 88

Gambar 57 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ... 89

Gambar 58 Rangkaian pengukuran VDR ... 90

Gambar 59 Voltage/current characteristic ... 92

Equivalent circuit diagram for voltage sources

Circuit with equivalent voltage source and consuming device

Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω

mbar 73 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω

ambar 79 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω

(10)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Voltage Error Circuit Current error circuit Voltage error circuit

Voltage error circuit dan Current error circuit circuit for Kirchhoff's second law

Current error circuit

Voltage/current characteristic of a PTC resistor

Gambar 62 Pengaturan Tegangan pada PS ... 94

Gambar 63 Bor Tangan ... 95

Gambar 64 Circuit with VDR resistor as overvoltage protection ... 96

Gambar 65 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC ... 99

Gambar 66 Equivalent circuit diagram for voltage sources ... 100

Gambar 67 Circuit with equivalent voltage source and consuming device ... 112

Gambar 68 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat beban ... 113

Gambar 69 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat. ... 115

Gambar 70 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ... 116

Gambar 71 Working characteristic of the voltage source ... 120

Gambar 72 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ... 122

Gambar 73 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ... 124

Gambar 74 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC ... 125

Gambar 75 Equivalent circuit diagram for voltage sources ... 126

Gambar 76 Circuit with equivalent voltage source ... 127

Gambar 77 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat mengkonsumsi ... 127

Gambar 78 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat ... 129

Gambar 80 Membangun Rangkaian beban ... 133

Gambar 81 Working characteristic of the voltage source ... 135

Gambar 82 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ... 136

Gambar 84 Equivalent circuit diagram for voltage sources ... 139

Gambar 85 circuit diagram for voltage sources ... 141

(11)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

(%*8%68%&)0

Tabel 1 Equipment list ... 37

Tabel 2 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ... 38

Tabel 3 Equipment List ... 39

Tabel 4 Measurement log: I = f(R), U = 10 V ... 40

Tabel 5 Equipment list ... 41

Tabel 6 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ... 42

Tabel 7 Equipment List ... 43

Tabel 8 Measurement log: I = f(R), U = 10 V ... 44

Tabel 9 Alat dan Bahan yang dibutuhkan ... 49

Tabel 10 Pengukuran : Voltage error circuit ... 49

Tabel 11 Hukum Khirchoff... 50

Tabel 13 Pengukuran Voltage error circuit ... 52

Tabel 14 Pengukuran Current error circuit ... 52

Tabel 15 Karakteristik resistor NTC dan PTC ... 71

Tabel 16 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ... 72

Tabel 17 Tabel Hasil Pengukuran NTC ... 73

Tabel 18 Bagian VDR ... 77

Tabel 20 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ... 78

Tabel 22 Tabel Pengukuran ... 80

Tabel 23 Karakteristik resistor NTC dan PTC ... 84

Tabel 24 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ... 86

Tabel 25 Simbol VDR ... 90

Tabel 27 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ... 91

Tabel 29 Tabel Pengukuran ... 94

DAFTAR TABEL

Equipment list

(12)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

(%*8%68%&)0

Tabel 2 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω

Equipment list

Tabel 6 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω Equipment List

Voltage error circuit

Equipment list

Voltage error circuit Current error circuit

Equipment list

Tabel 32 Perhitungan Arus beban... 118

Tabel 33 Measurement log for the voltage/current working characteristic ... 118

Tabel 34 Evaluation of the measurement log ... 121

Tabel 35 Deskripsi bagian sikuit diagram ... 126

Tabel 37 Perhitungan Arus beban... 133

Tabel 38 Measurement log for the voltage/current working characteristic ... 134

(13)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

U U

U

PETA KEDUDUKAN MODUL

I

U U

   

(14)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

U U

U

I

U U

Sistem pembelajaran Festo Didaktik untuk otomatisasi dan teknologi diarahkan

berbagai latar belakang pendidikan dan persyaratan kejuruan. Sistem pembelajaran

karena itu dipecah sebagai berikut:

paket pelatihan Teknologi berorientasi

 Mekatronika dan pabrik otomatisasi

 Proses otomatisasi

 pabrik Hybrid belajar dan kontrol teknologi

 robotika Ponsel

Sistem pembelajaran untuk otomatisasi dan teknologi selalu diperbaiki secara paralel

dengan perkembangan di bidang pelatihan dan praktek profesional.

Paket teknologi berurusan dengan berbagai teknologi termasuk pneumatik,

electropneumatics, hidrolika, electrohydraulics, hidrolika proporsional, programmable

logic controller, sensor, teknik elektro, elektronik dan listrik drive.

am ar odel lat antu ar

Desain modular dari sistem pembelajaran memungkinkan untuk aplikasi yang pergi di

atas dan melampaui keterbatasan paket pelatihan individu. Misalnya, PLC aktuasi

pneumatik, hidrolik dan listrik drive.

Semua paket pelatihan fitur komponen-komponen berikut:

• Hardware

• Media

• Seminar

(15)

F U ND A M E N T A L D IRE C T C U RRE N T ( RE S IS T O R)

R I

KOMPETENSI INTI DAN KOMPETENSI DASAR

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN (SMK)/MADRASAH ALIYAH KEJURUAN (MAK)

BIDANG KEAHLIAN : TEKNOLOGI DAN REKAYASA

PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK ELEKTRONIKA

PAKET KEAHLIAN : SEMUA PAKET KEAHLIAN

MATA PELAJARAN : TEKNIK LISTRIK

KELAS : X

I I I I R

1. Menghayati dan

mengamalkan ajaran

agama yang dianutnya.

1.1. Memahami nilai-nilai keimanan dengan

menyadari hubungan keteraturan dan

kompleksitas alam dan jagad raya

terhadap kebesaran Tuhan yang

menciptakannya

1.2. Memahami kebesaran Tuhan

1.3. Mengamalkan nilai-nilai keimanan sesuai

dengan ajaran agama dalam kehidupan

sehari-hari.

2. Menghayati dan

Mengamalkan perilaku

jujur, disiplin, tanggung

jawab, peduli (gotong

royong, kerjasama,

toleran, damai), santun,

responsif dan proaktif dan

menunjukan sikap

sebagai bagian dari solusi

atas berbagai

2.1. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki

rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;

cermat; tekun; hati-hati; bertanggung

jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan

peduli lingkungan) dalam aktivitas

sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap

dalam melakukan percobaan dan

berdiskusi

2.2. Menghargai kerja individu dan kelompok

(16)

F U ND A M E N T A L D IRE C T C U RRE N T ( RE S IS T O R)

I I I I R

berinteraksi secara efektif

dengan lingkungan sosial

dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai

cerminan bangsa dalam

pergaulan dunia.

dan melaporkan hasil percobaan.

3. Memahami,menerapkan

dan menganalisis

pengetahuan faktual,

konseptual, dan

prosedural berdasarkan

rasa ingin tahunya

tentang ilmu

pengetahuan, teknologi,

seni, budaya, dan

humaniora dalam

wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan,

dan peradaban terkait

penyebab fenomena dan

kejadian dalam bidang

kerja yang spesifik untuk

memecahkan masalah.

3.1 Memahami cara membaca simbol-simbol

komponen, perangkat, dan peralatan

listrik

3.2 Memahami satuan besaran dari “SI units”

pada kelistrikan

3.3 Memahami cara membaca spesifikasi

data komponen listrik

3.4 Memahami jenis-jenis beban listrik dan

sifat-sifatnya

3.5 Memahami hukum Ohm,hukum Kirchoff I

dan II dan aplikasinya

3.6 Memahami jenis-jenis alat-alat ukur

besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,

dan daya)

3.7 Memahami sifat dan aturan rangkaian

seri, parallel dancampurandari tahanan

dan tegangan

3.8 Memahami jenis-jenis, sifat,

dangrafikkarakteristikbeban listrik

3.9 Memahami prinsip kemagnetan pada

rangkaian DCdanrangkaian AC

3.10 Memahami prinsip kemagnetan pada

trafo, relay, danmotor listrik

3.11 Memahami jenis-jenis pembangkit

R I

(17)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

I I I I R

sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel

surya, genset)

4. Mengolah, menalar, dan

menyaji dalam ranah

konkret dan ranah abstrak

terkait dengan

pengembangan dari yang

dipelajarinya di sekolah

secara mandiri, dan

mampu melaksanakan

tugas spesifik di bawah

pengawasan langsung.

4.1 Membaca simbol-simbol

gambarkomponen, perangkat, dan

peralatan listrik

4.2 Menjelaskan satuan besaran dari “SI units”

pada kelistrikan

4.3 Menjelaskan cara membaca spesifikasi

data komponen listrik

4.4 Menentukani jenis-jenis beban listrik dan

sifat-sifatnya

4.5 Mendefinisikan hukum Ohm, hukum

Kirchoff I dan II dan aplikasinya

4.6 Menjelaskan jenis-jenis alat-alat ukur

besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,

dan daya)

4.7 Menjelaskan sifat dan aturan rangkaian

(18)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

I I I I R

tegangan

4.8 Menjelaskan jenis-jenis, sifat,

dangrafikkarakteristikbeban listrik

4.9 Menjelaskanprinsip kemagnetan pada

rangkaian DCdanrangkaian AC

4.10 Menjelaskan prinsip kemagnetan pada

trafo, relay, danmotor listrik.

4.11 Menjelaskan jenis-jenis pembangkit

sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel

surya, genset).

RI I

Paket pelatihan Dasar-dasar teknologi Fundamental Elektronika. Paket pelatihan

Fundamental Elektronika terdiri dari banyak materi pelatihan individu. Ini bagian dari paket

pelatihan TP 1011 dengan dasar-dasar teknologi saat ini, komponen individu termasuk

dalam paket pelatihan TP 1011 juga dapat dimasukkan dalam paket-paket lain.

komponen penting dari TP 1011

 workstation permanen dengan EduTrainer® patch panel yang universal

am ar du ra ner atc anel un ersal

 Komponen ditetapkan untuk listrik rekayasa / elektronik dengan colokan jumper dan

kabel laboratorium keselamatan

 Unit EduTrainer® power supply Dasar

I I I I R

l

(19)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

am ar 3 Un t du ra ner o er su l asar

 set lengkap peralatan laboratorium ( Alat ukur Tegangan Arus dan Tahanan )

ed a

The teachware untuk paket pelatihan TP 1011 terdiri dari buku teks teknis, buku meja dan

buku kerja. Buku teks jelas mengkomunikasikan dasar-dasar teknologi saat ini langsung.

Buku kerja berisi lembar kerja untuk masing-masing latihan, solusi untuk setiap lembar

kerja individu dan CD-ROM. Satu set siap digunakan latihan lembar dan lembar kerja untuk

setiap latihan disertakan dengan setiap buku kerja. Data teknis untuk komponen perangkat

keras dibuat tersedia bersama dengan paket pelatihan dan pada CD-ROM.

Program pembelajaran digital Teknik Elektro 1, Listrik rekayasa 2, Elektronik 1, Elektronik

(20)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

rekayasa / elektronik. Konten pembelajaran yang disampaikan baik oleh deskripsi dari

topik dan oleh aplikasi menggunakan studi kasus praktis.

U

Durasi waktu yang dibutuhkan untuk kompetensi ini adalah 45 jam pembelajaran.

Dilaksanakan dalam waktu 40 jam pembelajaran.

R R

Dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda telah mempelajari dasar elektronika

tentang hukum ohm dan mengenal hukum khirchoff 1 dan 2. Serta bahan-bahan setengah

pengantar (semikonduktor), jenis-jenis bahan semikonduktor.

U U U U

1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena dalam

skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan

modul-modul yang lain.

2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana

pengetahuan yang telah Anda miliki.

3. Apabila dari soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70 % terjawab dengan

benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi untuk mengerjakan soal-soal tersebut.

Tetapi apabila hasil jawaban Anda tidak mencapai 70 % benar, maka Anda harus mengikuti

kegiatan pemelajaran dalam modul ini.

4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pekerjaan dengan benar untuk

mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan.

5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu

pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai

sarana latihan.

6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan

sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini.

7. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan bilamana perlu

konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.

am ar 3 Un t du ra ner o er su l asar



(21)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada

saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi

modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.

U U IR

Tujuan dari Pembelajaran Modul Ini adalah Peserta Training / Siswa diharapkan dapat

1. Terbiasa dengan ciri-ciri dan desain utama resistor.

2. Mengukur dan menghitung nilai resistor

3. Menggunakan seri IEC standar untuk mengidentifikasi resistor.

4. Membiasa dengan simbol sirkuit dan modus operasi non-linear resistor NTC, PTC,

VDR dan LDR.

5. Melacak dan menginterpretasikan karakteristik dari resistor non-linear.

6. Memilih dan menggunakan resistor non-linear yang sesuai dengan persyaratan

teknis

7. Sirkuit dasar dan sirkuit sampel

8. Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan

perhitungan menggunakan mereka.

9. Terbiasa dengan hukum Ohm dan mampu menentukan hubungan dengan

pengukuran dan mewakilinya dengan gambar grafis.

10. Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.

11. Menerapkan variabel listrik dasar energi dan listrik.

12. Menyelidiki rangkaian listrik dasar dengan pengukuran dan ekstrapolasi hukum

dari variabel pengukuran ditentukan.

13. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit seri.

14. Menguji fungsi dari sirkuit listrik dan peralatan.

15. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit paralel.

16. Mengukur dan menghitung sirkuit hibrida.

17. Menggunakan sirkuit pengukuran yang cocok untuk melakukan

pengukuran.pembagi tegangan sebagai aplikasi dari sirkuit hibrida.

18. Menghitung tegangan output untuk dibongkar dan pembagi tegangan dimuat

19. Menghitung dan menerapkan karakteristik sumber tegangan.

(22)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

U R I

1. Tuliskan pengertian dari Hukum Ohm

2. Tuliskan pengertian Hukum Khirchoff 1

3. Jelaskan pengertian Hukum Khirchof 2

4. Jelaskan tentang pengukuran Tahanan langsung dan kalkulasi

5. elaskan tentang pengukuran Tegangan

6. Jelaskan tentang pengukuran Arus

7. Jelaskan tentang daya Listrik arus DC dan pengukurannya

8. Gambarkan dalam grafik perubahan tegangan arus dan tahanan.

9. Jelaskan tentang jenis jenis resistor yang bisa dirubah nilai tahanannya

10. Jelaskan pengertian tentang beban resistof dalam arus searah

(23)

FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)

1

(24)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

II

R

R R

Jenis Kegiatan Tanggal Waktu Tempat

Belajar

Tanda

Tangan

Guru eg atan ela ar

 Melakukan pengenalan alat praktikum

 Menggambarkan hubungan dalam

sebuah rangkaian listrik.

 Memasukkan variabel listrik

 Menghitung resistansi dengan hukum

ohm

 Menggambar fitu dan simbol alat Ukur

 Mengukur Arus Tegangan dan

Tahanan

 Melakukan pengukuran yang berkaitan

dengan hukum Ohm

 Melakukan pengukuran yang berkaitan

dengan hukum Ohm

10 Jam

eg atan ela ar

 Problem description

 Memeriksa Pengukuran resistansi

tidak langsung

 Membangun sirkuit kesalahan

tegangan.

 Mengevaluasi hasil pengukuran.

 Menggambarkan hukum pertama dan

10 Jam

BAB II

(25)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)



I R

I R I R I U U

a u uan

Ind ator enca a an eg atan kedua Kirchhoff Hukum

 Mengevaluasi sirkuit kesalahan arus

dan tegangan

 Evaluasi hasil pengukuran

eg atan ela ar 3

 Perencanaan Langkah kerja

 Masukkan resistor di tabel dan

Lengkapi colom yang terkait

 Menggambarkan kerja operasi resistor

bergantung pada suhu.

 Menggambarkan karakteristik NTC

resistor

 Bangun rangkaian tersebut pada

papan trainer

 Gambarkan arus dan perubahan

tegangan pada grafik yang disediakan

 Menggambarkan perilaku dari resistor

PTC

 Menentukan karakteristik untuk

resistor VDR

 Pengamatan perilaku resistor LDR

10 Jam

eg atan ela ar

 Menggambarkan Struktur dan

tegangan DC

 Menggambarkan kasus beban untuk

sumber tegann DC

 Menentukan karakteristik dari sumber

tegangan dengan pengukuran

(26)

F U ND A M E N T A L D IRE C T C U RRE N T ( RE S IS T O R) karakteristik DC

 Menentukan nilai sirkuit pendek Isc

saat ini

 Membuat Karaketiristik power

adaption dari tegangan Sumber

 Hubungan anrata RL dan RI

 Menghitung efisiensi daya

I R

I R I R I U U

a u uan

Setelah Menyelesaikan materi ini peserta training / siswa diharapkan dapat :

1. Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan

perhitungan menggunakan mereka.

2. Dengan hukum Ohm dan dapat menentukan dan mewakili hubungan dengan

pengukuran.

3. Melacak variabel listrik dengan pengukuran dan mengevaluasi nya.

4. Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.

Ind ator enca a an eg atan

1. Melaksakana praktikum elektroteknik dan saat mengoperasikan alat bantu prantik

dan menggunakan lembar kerja

2. Menggunakan multimeter digital dan analog dan menjawab pertanyaan-pertanyaan

pengukuran.

3. Memilih alat pengukur yang tepat untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di

sirkuit DC.

4. Mencari Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan

menjawab pertanyaan-pertanyaan.

5. Melakukan pengukuran untuk pembuktian hukum Ohm dalam rangkaian listrik

sederhana. 



eg atan ela ar 3

        

eg atan ela ar



(27)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

c Ura an ater

DC (Direct-Current) berarti arus searah. Maksudnya adalah arus listrik yang mengalir pada suatu hantaran yang tegangannya berpotential tetap, tidak berubah-ubah. Listrik DC adalah listrik yang “original”, artinya listrik dasar yang dapat dihasilkan dari sumber-sumber susunan material alam. Muatan-muatan listrik yang terjadi akibat adanya gesekan pada dua jenis material adalah muatan listrik yang berbentuk DC. Berkumpulnya muatan listrik yang terjadi di awan hingga mencapai jutaan volt dan kemudian menjadi sambaran petir adalah muatan listrik yang berbentuk DC juga. Dan setiap baterai yang disusun dari beberapa bahan kimiawi tertentu selalu menghasilkan listrik dalam bentuk DC, tidak ada baterai yang menghasilkan tegangan listrik AC secara langsung. Begitu pun beberapa jenis hewan yang mampu mengeluarkan tegangan listrik dari ubuhnya, adalah tegangan listrik DC. DC ada di mana-mana. Pada DC tidak dikenal istilah frekwensi. Tegangan DC selamanya tetap, jika tegangan itu berpotential positif maka seterusnya positif dan jika tegangan itu berpotential negatif maka seterusnya negatif tanpa ada perubahan-perubahan yang bersifat periodik. Gambaran kurvanya adalah lurus sebagaimana digambarkan berikut 1 :

(28)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

am ar n al

enggunaan

(29)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Kalaupun DC digunakan untuk kelistrikan rumah tangga, maka ia merupakan system kelistrikan dengan penghasil energi listrik sendiri (dari solar-cell atau generator listrik tenaga angin) dan merupakan system kelistrikan energi terbatas.

um er

DC adalah listrik alami. Sebagaimana telah disinggung di atas bahwa muatan-muatan listrik pada petir ataupun pada binatang-binatang laut yang menghasilkan sengat listrik adalah berbentuk DC. Manusia pun berusaha untuk mengambil manfaat atas keberadaan listrik DC dengan membuat peralatan yang bisa menghasilkan listrik DC. Sumber-sumber kelistrikan DC yang telah dibuat dan banyak digunakan anusia adalah : a) Accu (aki) dan segala jenis baterai

b) Generator DC (dynamo) atau unit alternator(*) pada kendaraan mobil c) Solar-cell

d) Generator listrik tenaga angin system DC e) AC/DC Adaptor(**).

d t f as em ela aran Lembar Pekerjaan Siswa

1. Melakukan pengenalan alat praktikum

melaksanakan uji coba sederhana pada alat praktik, Anda akan mulai bekerja pada

perencanaan dan implementasi sistem pencahayaan. Oleh karena itu Anda perlu

belajar tentang hukum yang mengatur rangkaian listrik sederhana dan teknologi

pengukuran terkait. Menemukan informasi yang Anda butuhkan untuk latihan dalam

(30)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Tugas Pekerjaan

a) Hubungkan peralatan seperti pada gambar. Gunakan lembar kerja siap untuk

ini.

b) Cari tahu tentang multimeter digital dan analog dan menjawab

pertanyaan-pertanyaan.

c) Pilih alat pengukur cocok untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di

sirkuit DC.

d) Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan menjawab

e) Ambil pengukuran untuk hukum Ohm dalam rangkaian listrik sederhana.

am ar emasangan Rang a an ada tra ner

um er

(31)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Catatan dalam praktikum

 Jangan aktifkan daya listrik sampai Anda telah membuat dan memeriksa semua

koneksi dengan benar.

 Setelah Anda menyelesaikan latihan, matikan power supply lagi sebelum

membongkar komponen.

 Selalu memperhatikan keselamatan kerja dan Alat

2. Menggambarkan hubungan dalam sebuah rangkaian listrik

Komponen dari sebuah rangkaian listrik, jelaskan komponen utama dari rangkaian

listrik sederhana.

selesaikan sirkuit listrik untuk menghasilkan rangkaian listrik tertutup sederhana.

3. Masukkan variabel listrik

Buat gambar rangkaiannya dan berikan tanda anak panah sebagai arah aliran

listriknya pada sirkuit.

am ar Electrical circuit with resistor as

(32)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

4. Direction of current DC

Tegangan listrik yang dihasilkan dengan memisahkan muatan positif dan negatif.  Muatan Negatif: terlalu banyak elektron

 Muatan positif: terlalu sedikit electron

a) Jelaskan apa yang dimaksud dengan arah teknis saat ini dan apa yang dimaksud

dengan arah fisik saat ini.

b) Masukkan arah teknis dan fisik saat dalam diagram sirkuit diilustrasikan.

am ar Direction of current in the circuit

5. Basic electrical variables

 Lengkapi tabel variabel listrik dasar. Masukkan uraian singkat, simbol dan unit fisik.



(33)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Elektrical Variabel Ura an m ol Un t

engu uran

Elektrical Current

Elektrical Voltage

Elektrical

Resistance

6. Hukum Ohm

 Menggambarkan hubungan antara arus, tegangan dan hambatan. Hal ini

dirumuskan dalam hukum Ohm.

Catatan

hukum Ohm hanya berlaku untuk resistensi ohmic. resistensi ohmik adalah resistensi

(34)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Jelaskan apa resistensi ohmik adalah

 Menghitung nilai resistansi lampu jika arus dari 0,062 A mengalir ketika tegangan dari 12 V diterapkan.

Informas

ola lam u se ert res stor o m setela d a t f an

Diberikan:

Tegangan U = 12 V

intensitas arus I = 62 mA

Dapat ditemukan Tahanan R pada Ω

Perhitungan ( tulis pada kotak )

7. Menggambarkan fitur dan simbol-simbol alat ukur

Anda akan mengambil pengukuran yang berbeda dalam sirkuit listrik. Anda akan perlu

menggunakan alat ukur yang sesuai untuk ini.

bel Ura an m ol Un t

engu uran

(35)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Dua jenis alat ukur biasanya digunakan untuk mengukur tegangan DC dan arus

langsung di sirkuit listrik:

 multimeter Analog

 multimeter Digital

Digital Multimeter Technical Data

 Layar LCD 3 3/4 digit (3999 count) dan

analog bar chart dengan 41 segmen

 DC rentang tegangan Mengukur: 400 mV, 4

V, 40 V, 400 V, 1000 Resolusi V: 100 μV

Akurasi: ± (0,7% dari layar + 1 digit)

resistensi Input: 10 MQ

 tegangan AC (45 Hz - 500 Hz) Mengukur

kisaran: 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V, 750 V Resolusi: 100 μV Akurasi: ± (1,5% dari

display + 4 digit) Untuk 4 V kisaran: ± (2,0 %

dari display + 4 digit) resistensi input: 10

MQ

 DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ±

(1,0% dari layar + 1 digit)

 AC (45 Hz - 500 Hz) saat Mengukur kisaran:

400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ± (1,5% dari

(36)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Digital Multimeter Technical Data

Measuring range for voltage measurement:

0.1 V, 0.3 V, 1 V, 3 V, 10 V, 30 V, 100 V, 300 V,

1000 V =/~

Input resistance: 10 MΩ

Measuring range for current measurement: 1 μA, 3 μA, 10 μA, 30 μA, 100 μA, 300 μA, 1 mA, 3 mA, 10

mA, 30 mA, 100 mA, 1 A, 3 A, 10 A =/~

Accuracy: 1.5 =, 2.5 ~

8. Mengukur Arus Tegangan dan Tahanan

Menggunakan alat ukur akan selalu mengubah nilai-nilai yang diukur dalam sebuah sirkuit

yang ada. Oleh karena itu penting untuk dapat mengidentifikasi dan menilai pengaruh

mungkin.

a) Pengukuran arus

 Ketika mengukur arus, selalu menghubungkan perangkat ukur untuk perangkat

yg diukur dalam seri. Perangkat memakan penuh arus mengalir melalui alat

pengukur.

 Hambatan internal dari alat pengukur harus impedansi serendah mungkin untuk

meminimalkan pengaruh di sirkuit yang akan diukur.

am ar Current measurement 



V, 400 V, 1000 Resolusi V: 100 μV



Resolusi: 100 μV Akurasi: ± (1,5% dari

 DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ±



(37)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Jelaskan apa efek resistansi internal dari alat pengukur telah di proses pengukuran.

b) Resistance measurement

Pengukuran dari Hambatan di sirkuit DC dapat diukur secara tidak langsung atau langsung. engu uran t da langsung

 pengukuran langsung melibatkan mengukur arus melalui perangkat mengkonsumsi

dan jatuh tegangan pada perangkat yang digunakan

 Kedua pengukuran baik dapat dilakukan satu demi satu atau pada waktu yang sama.

resistance tersebut kemudian dihitung dengan menggunakan hukum Ohm

am ar 0 Indirect resistance measurement

engu uran langsung

Lepaskan perangkat dari rangkaian listrik.

 Perangkat beban tidak harus terhubung ke sumber tegangan selama pengukuran.

 Mengatur modus operasi dan rentang pengukuran pada alat pengukur.

(38)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

am ar Direct resistance measurement

Jelaskan mengapa perangkat / beban tidak harus terhubung ke sumber tegangan ketika

mengukur resistensi langsung.

Prosedur untuk pengukuran dalam sebuah sirkuit listrik:

 Lepaskan tegangan suplai ke rangkaian listrik.

 Mengatur mode operasi yang diperlukan serta pengukuran arus atau tegangan pada

multimeter.

 Dengan instrumen pointer, periksa bahwa pointer adalah nol dan menyesuaikan jika

perlu.

 Pilih rentang pengukuran terluas sehingga defleksi pointer tidak melampaui skala

pada perangkat analog pengukuran.

 Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur tegangan DC

dan arus searah.

 Beralih pada power supply ke sirkuit listrik.

 Amati defleksi pointer atau layar dan secara bertahap beralih ke rentang pengukuran

sempit.

 Bila menggunakan instrumen pointer, selalu membaca layar dengan teliti untuk

menghindari kesalahan membaca. engu uran t da langsung



am ar 0

engu uran langsung

(39)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

9. Melakukan pengukuran yang berkaitan dengan hukum Ohm

Membuktikan hubungan yang menjelaskan tentang hukum Ohm dengan cara eksperimen

yang sesuai. Untuk melakukan hal ini, kita tentukan karakteristik I = f (U) konstan

tahanannya dan I = f (R) pada tegangan konstan. Tegangan / karakteristik arus resistor

ohmik.

 Pilih resistor R = 330 Ω.

 Periksa resistensi yang dipilih R dengan pengukuran resistansi langsung

dalam kondisi de-energized.

 Membangun sirkuit dengan R. Resistensi

a el Equipment list

Meningkatkan tegangan dari U = 0 V untuk U = 10 V di 2 V bertahap dan mengukur

intensitas saat ini saya setelah setiap kenaikan. Masukkan hasil pengukuran dalam

log pengukuran.

(40)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

a el Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω

Gambarkan hasil pengukuran grafis. Untuk melakukan hal ini, mentransfer

nilai-nilai dari log pengukuran untuk grafik.

am ar 3 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω  Pilih resistor R = 330 Ω.



a el

(41)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Jelaskan hubungan dari current I pada tegangan U di resistansi konstan R.

Perlawanan / karakteristik arus resistor ohmik. Melacak karakteristik I = f (R) pada

tegangan konstan. Bangun Rangkaian

am ar Measuring circuit with different resistors

(42)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Menerapkan tegangan konstan U = 10 V ke sirkuit. Hubungkan 6 sampai 8 resistor yang

berbeda antara 100 Ω dan 1 kW ke sirkuit listrik dan mengukur intensitas saat ini saya

setelah masing-masing terhubung. Masukkan hasil pengukuran dalam log pengukuran.

Menambahkan resistor digunakan untuk daftar peralatan.

a el Measurement log: I = f(R), U = 0

Menggambarkan hasil pengukuran grafis. Untuk melakukan hal ini, mentransfer

nilai-nilai dari log pengukuran grafik.

am ar

(43)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

(44)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Lembar Pengamatan Oleh Guru

1. Melakukan pengenalan alat praktikum

Melaksanakan uji coba sederhana pada alat praktiku, Anda akan mulai bekerja pada

perencanaan dan implementasi sistem pencahayaan. Oleh karena itu Anda perlu

belajar tentang hukum yang mengatur rangkaian listrik sederhana dan teknologi

pengukuran terkait. Menemukan informasi yang Anda butuhkan untuk latihan dalam

buku teks, buku meja dan di Internet.

Tugas Pekerjaan

a) Hubungkan peralatan seperti pada gambar. Gunakan lembar kerja siap untuk

ini.

b) Cari tahu tentang multimeter digital dan analog dan menjawab

c) Pilih alat pengukur cocok untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di

sirkuit DC.

d) Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan menjawab

(45)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

am ar emasangan Rang a an ada tra ner

Catatan dalam praktukum

 Jangan aktifkan daya listrik sampai Anda telah membuat dan memeriksa semua

koneksi dengan benar.

 Setelah Anda menyelesaikan latihan, matikan power supply lagi sebelum

membongkar komponen.

 Selalu memperhatikan keselamatan kerja dan Alat

2. Menggambarkan hubungan dalam sebuah rangkaian listrik

Komponen dari sebuah rangkaian listrik, jelaskan komponen utama dari rangkaian listrik sederhana.

Setiap rangkaian listrik pada dasarnya terdiri dari

 sumber tegangan,

 kabel penghubung dan

 peralatan ( beban )

Sumber tegangan, misalnya baterai atau soket steker, menyediakan energi listrik

dalam bentuk biaya terpisah. Rangkaian berfungsi sebagai jalur untuk energi listrik

yang mengalir antara sumber tegangan dan perangkat beban listrik. Energi yang

(46)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

3. Masukkan variabel listrik sebagai anak panah dengan sebutan di sirkuit.

am ar lectr cal c rcu t t res stor and lam as consum ng de ce

4. Direction of current DC

Tegangan listrik yang dihasilkan dengan memisahkan muatan positif dan negatif.

 Muatan Negatif: terlalu banyak elektron

 Muatan positif: terlalu sedikit electron

a.Jelaskan apa yang dimaksud dengan arah teknis saat ini dan apa yang dimaksud

dengan arah fisik saat ini.

b.Masukkan arah teknis dan fisik saat dalam diagram sirkuit diilustrasikan.

am ar Direction of current in the circuit

Arah fisik Arus Listrik

Arah fisik adalah saat menggambarkan arah arus dari pembawa muatan negatif

(elektron) di logam dari terminal negatif ke terminal positif.

am ar emasangan Rang a an ada tra ner



(47)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

 

⋅ � =�_� � =�_�

Tahanan R pada Ω Arah teknis saat ini

Arah teknis saat ini secara historis ditentukan dan didasarkan pada arus pengisian

diasumsikan positif. Arah teknis saat karena itu disepakati sebagai arah dari terminal

positif ke terminal negatif.

Arah teknis arus telah ditahan untuk alasan praktis. Itulah sebabnya arah arus dalam

sirkuit masih didefinisikan sebagai dari positif ke negatif.

5. Basic electrical variables

 Lengkapi tabel variabel listrik dasar. Masukkan uraian singkat, simbol dan unit fisik.

le tr cal ar a el Ura an m ol Un t

engu uran

Elektrical Current

Electrical current is a measure of the number

of free electrical

charge carriers flowing in one direction in the

circuit

I Ampere [A]

Elektrical Voltage

Electrical voltage specifies the difference

between the charge at both terminals.

Voltage sources always have two terminals

with different voltages.

U Volt [V]

Elektrical

Resistance

Electrical resistance is a measure of a

material's ability to impede the flow of

current in an electrical circuit.

(48)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

6. Hukum Ohm

a) Menggambarkan hubungan antara arus, tegangan dan hambatan. Hal ini

dirumuskan dalam hukum Ohm.

Catatan

Hukum Ohm hanya berlaku untuk resistensi ohmic. Resistensi ohmik adalah

resistensi linear.

Jika tegangan diterapkan dalam rangkaian listrik sederhana dengan resistansi konstan

meningkat, arus yang mengalir dalam rangkaian juga meningkat. Arus intensitas I

sebanding dengan tegangan yang diberikan U, yaitu

 Jika tegangan U naik, intensitas arus I juga naik.  Jika tegangan U jatuh, intensitas arus I juga jatuh

U = R ⋅ I � =�_� � =�_�

Jelaskan apa resistensi ohmik adalah.

b)Menghitung nilai resistansi lampu jika arus dari 0,062 A mengalir ketika tegangan

dari 12 V diterapkan.

Informasi:

Bola lampu seperti resistor ohmik setelah diaktifkan.

Diberikan:

Tegangan U = 12 V

intensitas arus I = 62 mA

Dapat ditemukan Tahanan R pada Ω

Resistensi ohmik adalah hambatan listrik khusus yang nilai resistansi tidak tergantung pada saat ini, intensitas atau frekuensi G (Siemens). 

le tr cal ar a el Ura an m ol Un t

engu uran

(49)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

10 A Resolusi: 0,1 μ

μA, 3 μA, 10 μA, 30 μA, 100 μA, 300 μA, 1 mA,



 Perhitungan ( tulis pada Kotak )

7. Menggambarkan fitur dan simbol-simbol alat ukur

Anda akan mengambil pengukuran yang berbeda dalam sirkuit listrik. Anda akan perlu

menggunakan alat ukur yang sesuai untuk ini.

Dua jenis alat ukur biasanya digunakan untuk mengukur tegangan DC dan arus

langsung di sirkuit listrik:

 Multimeter Analog

 Multimeter Digital

Digital Multimeter Technical Data

 Layar LCD 3 3/4 digit (3999 count) dan

analog bar chart dengan 41 segmen

 DC rentang tegangan Mengukur: 400

mV, 4 V, 40 V, 400 V, 1000 Resolusi V: 100 μV Akurasi: ± (0,7% dari layar + 1

digit) resistensi Input: 10 MQ

 tegangan AC (45 Hz - 500 Hz)

Mengukur kisaran: 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V, 750 V Resolusi: 100 μV Akurasi:

± (1,5% dari display + 4 digit) Untuk 4 V

kisaran: ± (2,0 % dari display + 4 digit)

resistensi input: 10 MQ

 DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ± (1,0% dari layar + 1 digit)

 AC (45 Hz - 500 Hz) saat Mengukur

kisaran: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, Perhitungan

(50)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ± (1,5%

dari display + 4 digit) Untuk 10

Berbagai: ± (2,5 % dari display + 4

digit)

Measuring range for voltage measurement:

0.2 V, 0.3 V, 1 V, 3 V, 10 V, 30 V, 100 V, 300 V,

1000 V =/~

Measuring range for current measurement: 1

μA, 3 μA, 10 μA, 30 μA, 100 μA, 300 μA, 1 mA,

3 mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 1 A, 3 A, 10 A

=/~

Accuracy: 1.5 =, 2.5 ~

8. Mengukur Arus Tegangan dan Tahanan

Menggunakan alat ukur akan selalu mengubah nilai-nilai yang diukur dalam sebuah sirkuit

yang ada. Oleh karena itu penting untuk dapat mengidentifikasi dan menilai pengaruh

mungkin.

a) Pengukuran arus

 Ketika mengukur arus, selalu menghubungkan perangkat ukur untuk perangkat

yg diukur dalam seri. Perangkat memakan penuh arus mengalir melalui alat

pengukur.

 Hambatan internal dari alat pengukur harus impedansi serendah mungkin untuk

meminimalkan pengaruh di sirkuit yang akan diukur. 



 an



100 μV Akurasi: ± (0,7% dari layar + 1



400 V, 750 V Resolusi: 100 μV Akurasi:

 DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA



kisaran: 400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA,

(51)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

d) engu uran t da langsung 



am ar 0



 

am ar Current Measurement

Jelaskan apa efek resistansi internal dari alat pengukur telah di proses pengukuran.

b) Pengukuran tegangan

Ketika mengukur tegangan, selalu menghubungkan perangkat ukur untuk perangkat

mengkonsumsi secara paralel. Jatuh tegangan perangkat mengkonsumsi sesuai

dengan jatuh tegangan alat pengukur.

Hambatan internal dari alat pengukur harus impedansi setinggi mungkin untuk

meminimalkan pengaruh pada sirkuit yang akan diukur.

am ar Voltage measurement

(52)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

c) Resistance measurement

Pengukuran dari Hambatan di sirkuit DC dapat diukur secara tidak langsung atau

langsung.

d) engu uran t da langsung

 Pengukuran langsung melibatkan mengukur arus melalui perangkat

mengkonsumsi dan jatuh tegangan pada perangkat yang digunakan.

 Kedua pengukuran baik dapat dilakukan satu demi satu atau pada waktu yang

sama. resistance tersebut kemudian dihitung dengan menggunakan hukum

Ohm

am ar 0 Indirect resistance measurement

Lepaskan perangkat dari rangkaian listrik.

 Perangkat beban tidak harus terhubung ke sumber tegangan selama

pengukuran.

 Mengatur modus operasi dan rentang pengukuran pada alat pengukur.

 Hubungkan perangkat memakan ke alat pengukur dan membacakan nilai

resistansi.

Setiap perangkat pengukuran tegangan (voltmeter) memiliki resistansi internal sendiri.

Arus yang mengalir melalui meter harus sangat kecil untuk meminimalkan distorsi dari

hasil pengukuran. Ini berarti bahwa resistansi internal dari voltmeter harus sebesar

mungkin.

am ar

(53)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)  Pilih resistor R = 330 Ω.



am ar Measuring circuit with R = 330 Ω

a el am ar Direct resistance measurement

Jelaskan mengapa perangkat / beban tidak harus terhubung ke sumber tegangan

ketika mengukur resistensi langsung.

e) Prosedur untuk pengukuran dalam sebuah sirkuit listrik:

 Lepaskan tegangan suplai ke rangkaian listrik.

 Mengatur mode operasi yang diperlukan serta pengukuran arus atau tegangan

pada multimeter.

 Dengan instrumen pointer, periksa bahwa pointer adalah nol dan menyesuaikan

jika perlu.

 Pilih rentang pengukuran terluas sehingga defleksi pointer tidak melampaui

skala pada perangkat analog pengukuran.

 Hubungkan alat pengukur dengan polaritas yang benar ketika mengukur

tegangan DC dan arus searah.

 Beralih pada power supply ke sirkuit listrik.

 Amati defleksi pointer atau layar dan secara bertahap beralih ke rentang

pengukuran sempit.

 Bila menggunakan instrumen pointer, selalu membaca layar dengan teliti untuk

menghindari kesalahan membaca.

Setiap perangkat pengukuran tegangan (voltmeter) memiliki resistansi internal

sendiri. Arus yang mengalir melalui meter harus sangat kecil untuk

meminimalkan distorsi dari hasil pengukuran. Ini berarti bahwa resistansi

(54)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

9. Melakukan pengukuran yang berkaitan dengan hukum Ohm

Membuktikan hubungan yang menjelaskan tentang hukum Ohm dengan cara eksperimen

yang sesuai. Untuk melakukan hal ini, kita tentukan karakteristik I = f (U) konstan

tahanannya dan I = f (R) pada tegangan konstan.

Tegangan / karakteristik arus resistor ohmik

 Pilih resistor R = 330 Ω.

 Periksa resistensi yang dipilih R dengan pengukuran resistansi langsung dalam

kondisi de-energized.

 Membangun sirkuit dengan R. Resistensi

am ar Measuring circuit with R = 330 Ω

a el Equipment list

Meningkatkan tegangan dari U = 0 V untuk U = 10 V di 2 V bertahap dan mengukur

intensitas saat ini saya setelah setiap kenaikan.

(55)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

a el easurement log: I= f(U), R = 330 Ω

Gambarkan hasil pengukuran grafis. Untuk melakukan hal ini, mentransfer

nilai-nilai dari log pengukuran untuk grafik.

am ar 3 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω

(56)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Perlawanan / karakteristik arus resistor ohmik. Melacak karakteristik I = f (R) pada

tegangan konstan. Bangun Rangkaian

am ar Measuring circuit with different resistors

a el Equipment List

 Menerapkan tegangan konstan U = 10 V ke sirkuit.

 Hubungkan 6 sampai 8 resistor yang berbeda antara 100 Ω dan 1 kW ke sirkuit

listrik dan mengukur intensitas saat ini saya setelah masing-masing terhubung.

 Masukkan hasil pengukuran dalam log pengukuran.

 Menambahkan resistor digunakan untuk daftar peralatan.

Tegangan/arus adalah garis lurus. Ini berarti:

Jika tegangan meningkat, intensitas saat ini meningkatkan pada tingkat

yang sama. Arus sebanding dengan tegangan.

a el easurement log: I= f(U), R = 330 Ω

(57)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

e Rang uman



f est ormat f

a el Measurement log: I = f(R), U = 0

Menggambarkan hasil pengukuran grafis. Untuk melakukan hal ini, mentransfer

nilai-nilai dari log pengukuran grafik.

(58)

F

U

ND

A

M

E

N

T

A

L D

IRE

C

T

C

U

RRE

N

T

(

RE

S

IS

T

O

R)

Gambarkan pengaruh intensitas arus I pada resistansi R pada. tegangan konstan U

e Rang uman

 Jika tegangan diterapkan dalam rangkaian listrik sederhana dengan resistansi

konstan meningkat, arus yang mengalir dalam rangkaian juga meningkat. Arus

intensitas I sebanding dengan tegangan yang diberikan U Tegangan + (positif)

terhadap nol volt (0V)

 Resistensi ohmik adalah hambatan listrik khusus yang nilai resistansi tidak

tergantung pada saat ini, intensitas atau frekuensi G (Siemens)

 Setiap alat pengukur arus (ammeter) memiliki resistansi internal, resistansi

tambahan ini mengurangi aliran arus. Untuk menjaga kesalahan pengukuran

ammeter serendah mungkin, ampere meter menggunakan resistansi internal yang

sangat kecil.

 Setiap perangkat pengukuran tegangan (voltmeter) memiliki resistansi internal

sendiri. Arus yang mengalir melalui meter harus sangat kecil untuk meminimalkan

distorsi dari hasil pengukuran. Ini berarti bahwa resistansi internal dari voltmeter

harus sebesar mungkin.

 Tegangan / arus adalah garis lurus. Ini berarti:

Jika tegangan meningkat, intensitas saat ini meningkatkan pada tingkat yang sama.

Arus sebanding dengan tegangan

f est ormat f

Jawablah Pertanyaan di bawah ini

1. Sebutkanlah fungsi