PENGENALAN PEMUTUS RANGKAIAN
Putri Tri Afni
[1], Sahrul Nizam
[2], Raja Partahi Hutasoit
[3], Rifai Wandes Hutagalung
[4], Toji Peterson Situmorang
[5]Laboratorium Elektronika, Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro dan Teknologi Kemaritiman
Jalan Politeknik Senggarang Telp. (0771) 4500097, Fax. (0771) 4500097 PO BOX 155 – Tanjungpinang 29100
Website : http://ft.umrah.ac.id email : [email protected]
________________________________________________________________________________________________
Abstrak
Pengenalan dan pemutusan rangkaian merupakan proses penting dalam bidang teknik elektro dan elektronika. Artikel ini membahas konsep dasar serta implementasi praktis dari teknik-teknik pengenalan dan pemutusan rangkaian. Dalam studi ini, berbagai metode pengenalan rangkaian, seperti analisis sirkuit, simulasi, dan pengukuran, dievaluasi untuk memahami karakteristik dan perilaku komponen dalam sebuah sistem. Selanjutnya, teknik-teknik pemutusan rangkaian, termasuk penggunaan sakelar, pemutus daya, dan teknologi kontrol otomatis, dijelaskan dengan rinci. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi antara metode analisis sirkuit yang cermat dan teknik pemutusan rangkaian yang efektif dapat meningkatkan keamanan dan efisiensi sistem. Penelitian ini berkontribusi pada pemahaman mendalam mengenai proses pengenalan dan pemutusan rangkaian, memberikan wawasan baru bagi praktisi dan peneliti dalam bidang ini.
Kata kunci: Pemutus, Pengukuran, Sakelar, Sirkuit,
________________________________________________________________________________________________
Pendahuluan
Pengenalan dan pemutusan rangkaian merupakan aspek fundamental dalam bidang teknik elektro dan elektronika.
Pengenalan rangkaian melibatkan analisis dan pemahaman tentang komponen dan hubungan di dalam sirkuit untuk mengetahui karakteristik dan perilaku sistem secara keseluruhan. Teknik-teknik analisis sirkuit, seperti simulasi, pengukuran, dan perhitungan manual, digunakan untuk mengidentifikasi elemen-elemen yang membentuk suatu rangkaian dan mengevaluasi performa serta efisiensinya.
Pemutusan rangkaian, di sisi lain, berkaitan dengan pemisahan aliran arus atau daya dalam sistem, yang bertujuan untuk meningkatkan keamanan dan melindungi perangkat dari kerusakan akibat kelebihan beban atau gangguan lainnya. Metode pemutusan rangkaian meliputi penggunaan sakelar, pemutus daya, dan teknologi kontrol otomatis untuk mengendalikan aliran listrik dalam sistem.
Metodologi
Penelitian ini menggabungkan pendekatan teoritis dan praktis untuk mengevaluasi teknik-teknik pengenalan dan
pemutusan rangkaian. Berikut adalah langkah-langkah metodologi yang diikuti dalam penelitian ini:
1. Tinjauan Literatur : Studi dimulai dengan tinjauan mendalam terhadap literatur yang relevan, termasuk artikel jurnal, buku, dan sumber daring, untuk memahami konsep-konsep dasar dan metode terbaru dalam pengenalan dan pemutusan rangkaian.
2. Analisis Sirkuit : Teknik analisis sirkuit, termasuk analisis rangkaian menggunakan hukum Kirchhoff, teorema Thevenin dan Norton, serta metode simulasi komputer, digunakan untuk mengidentifikasi komponen-komponen dan hubungan dalam berbagai jenis sirkuit.
3. Pengukuran dan Pengujian : Pengukuran menggunakan instrumen seperti osiloskop, multimeter, dan alat pengukuran lainnya dilakukan untuk mengevaluasi performa sirkuit dalam kondisi nyata. Pengujian dilakukan pada berbagai jenis rangkaian, termasuk rangkaian seri, paralel, dan kombinasi.
4. Pemutus Rangkaian : Berbagai metode pemutusan rangkaian, termasuk penggunaan sakelar, pemutus daya, dan teknologi kontrol otomatis, diterapkan pada sirkuit yang berbeda.
Efektivitas dan efisiensi metode-metode tersebut dievaluasi dalam konteks keamanan dan stabilitas sistem.
5. Analisis Data : Data yang diperoleh dari pengujian dianalisis secara statistik untuk menilai kinerja sistem dan efektivitas teknik pemutusan rangkaian. Hasil analisis kemudian dibandingkan dengan temuan dari literatur untuk mengidentifikasi tren dan kesenjangan pengetahuan.
Hasil dan Analisis
Praktikum kali ini membahas tentang pengenalan pemutus rangkaian, dengan beberapa komponen kunci seperti umpan balik negatif (NFB), yang sangat penting dalam desain elektronik dan sistem kontrol modern. NFB digunakan untuk menjaga stabilitas sistem dengan mengurangi fluktuasi dan perubahan yang tidak diinginkan. Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) atau pemutus sirkuit kebocoran tanah adalah perangkat yang mendeteksi arus bocor ke tanah yang tidak normal, dan melindungi pengguna serta peralatan listrik dari bahaya kejutan listrik dan kebakaran. Saat ELCB mendeteksi arus yang tidak normal, seperti aliran ke tanah akibat hubungan pendek atau kebocoran listrik, perangkat ini akan otomatis memutus sirkuit, memutus aliran listrik ke peralatan dan sirkuit tersebut.
Miniature Circuit Breaker (MCB) adalah perangkat perlindungan listrik yang melindungi peralatan dan kabel dari kelebihan arus dan korsleting. Fungsinya adalah untuk secara otomatis memutus sirkuit listrik jika arus melampaui batas aman, mencegah kebakaran atau kerusakan peralatan listrik. Kabel jumper adalah kabel pendek yang menghubungkan dua titik atau komponen dalam suatu rangkaian atau sistem elektronika, seperti lampu. Berikut adalah hasil dari pelaksanaan praktikum pertama:
Gambar 1. Rangkaian Saat L1 dan L2 mati Pada percobaan ini, tugas kita adalah menyalakan lampu 1 dan lampu 2 secara individual maupun bersamaan.
Rangkaian ini menggunakan sumber tegangan satu fase yang memberikan daya listrik yang dibutuhkan untuk berbagai peralatan elektronik dalam kehidupan sehari- hari. Dari penerangan hingga perangkat komunikasi, sistem satu fase ini mampu memenuhi kebutuhan listrik dalam skala kecil hingga sedang. Fleksibilitas dalam instalasi memungkinkan pembangunan dan pemeliharaan instalasi listrik menjadi lebih mudah dan efisien.
Sakelar pemilih ammeter berfungsi untuk memilih rentang pengukuran yang tepat sesuai dengan arus yang akan diukur, memastikan akurasi pengukuran, dan melindungi ammeter dari kerusakan akibat arus yang berlebihan. Selain itu, sakelar pemilih juga berfungsi sebagai pelindung ammeter, memastikan alat tersebut tetap beroperasi dengan baik dan terlindungi dari risiko kelebihan arus. Komponen lainnya termasuk kabel jumper dan dua lampu sebagai beban dalam rangkaian. Berikut adalah hasil dari percobaan rangkaian tersebut:
Gambar 2. Rangkaian Saat L1 Menyala dan L2 Mati
Pada percobaan pertama, tujuan utamanya adalah merangkai dan menyalakan lampu 1. Proses ini melibatkan menyambungkan fasa dari output satu fase ke input J1 pada sakelar pemilih ammeter menggunakan kabel. J1 kemudian terhubung otomatis ke CT1, dan input CT1 dihubungkan lagi ke fasa lampu 1 menggunakan kabel. Netral dari output satu fase disambungkan ke input netral lampu. Lampu 2 mendapatkan fasa dari CT2, dan netralnya dihubungkan ke netral lampu 1.
Untuk menyalakan lampu 1, kita perlu menghidupkan sumber tegangan dan memutar sakelar pemilih ammeter ke simbol R dengan arah searah jarum jam. Ini akan menyalakan lampu 1 dan menempatkan kondisi tersebut dalam konfigurasi paralel. Setelah rangkaian pada percobaan pertama menyala, kita perlu mengukur frekuensi pada rangkaian tersebut. Pengukuran frekuensi dilakukan dengan menggunakan osiloskop, yang memberikan hasil berupa bentuk sinyal dan frekuensi dari rangkaian tersebut.
Gambar 3. Tampilan Osciloscope Ketika L1 Menyala
Gambar 4. Rangkaian Saat L1 Mati dan L2 Menyala
Pada percobaan kedua, tugasnya adalah merangkai rangkaian dan menyalakan lampu 2. Proses ini melibatkan penyambungan fasa dari output satu fase ke input J1 pada sakelar pemilih ammeter menggunakan kabel. J1 kemudian secara otomatis terhubung ke CT1, dan input CT1 dihubungkan lagi ke fasa lampu 1 menggunakan kabel. Netral dari output satu fase disambungkan ke input netral lampu. Untuk lampu 2, fasa bersumber dari CT2, sementara netralnya dihubungkan ke netral lampu 1.
Untuk menyalakan lampu 2, sumber tegangan dihidupkan terlebih dahulu, kemudian sakelar pemilih ammeter diputar ke simbol Y dengan arah searah jarum jam.
Lampu 2 akan menyala dan berada dalam konfigurasi paralel. Setelah rangkaian pada percobaan kedua menyala, kita harus mengukur frekuensi rangkaian tersebut menggunakan osiloskop. Osiloskop memberikan hasil berupa bentuk sinyal dan frekuensi dari rangkaian tersebut. Berikut adalah hasil pengukuran menggunakan osiloskop:
Gambar 5. Tampilan Osciloscope Ketika L2 Menyala
Gambar 6. Rangkaian Saat L1 dan L2 Menyala
Untuk menyalakan kedua lampu secara bersamaan, fasa lampu 2 dijumperkan ke fasa lampu 1, sehingga kedua lampu akan menyala bersamaan dalam konfigurasi seri.
Saat kedua lampu menyala bersamaan, kita harus mengukur frekuensi rangkaian tersebut. Untuk mengetahui frekuensi, digunakan osiloskop yang memberikan hasil berupa bentuk sinyal dan frekuensi dari rangkaian tersebut. Berikut adalah hasil pengukuran menggunakan osiloskop:
Gambar 7. Tampilan Osciloscope Ketika L1 dan L2 Menyala
Perbedaan hasil frekuensi saat lampu menyala atau padam melibatkan interaksi yang kompleks antara berbagai faktor dalam sistem listrik. Salah satu faktor utama adalah karakteristik beban yang berbeda dari masing-masing lampu. Masing-masing lampu memiliki respons unik terhadap perubahan beban, yang dapat memengaruhi aliran arus dan tegangan dalam sistem. Ketika lampu dihidupkan atau dimatikan, perubahan ini memicu respons dinamis dalam rangkaian listrik, yang dapat mempengaruhi keseimbangan beban, tegangan, dan arus di seluruh sistem. Selain itu, perubahan arus dan tegangan yang terjadi saat lampu menyala atau padam dapat menyebabkan fenomena elektromagnetik yang kompleks.
Gangguan elektromagnetik ini dapat menyebar melalui sistem, mempengaruhi kinerja peralatan elektronik lainnya, termasuk perangkat pengukur frekuensi.
Variabilitas respons komponen dalam rangkaian listrik, seperti kapasitor, induktor, atau perangkat elektronik aktif lainnya,
juga dapat berkontribusi terhadap perbedaan hasil frekuensi.
Selain faktor internal, interaksi antara sistem listrik dan lingkungan eksternal juga bisa berpengaruh. Fluktuasi tegangan, perubahan beban dinamis pada jaringan listrik, atau gangguan eksternal lainnya dapat menyebabkan perubahan signifikan dalam kondisi operasional sistem, yang dapat tercermin dalam hasil pengukuran frekuensi.
Perbedaan frekuensi dalam kondisi lampu yang berbeda menyala atau padam adalah hasil kombinasi kompleks dari faktor-faktor ini, yang memerlukan analisis mendalam dan menyeluruh dari konfigurasi sistem listrik yang terlibat. Dengan memahami interaksi ini secara lebih baik, kita dapat mengembangkan strategi untuk mengoptimalkan stabilitas dan kinerja sistem listrik dalam berbagai situasi operasional.
Kesimpulan
Pengenalan terhadap pemutus rangkaian dan komponen- komponen pentingnya, seperti Negative Feedback (NFB), Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB), dan Miniature Circuit Breaker (MCB), memberikan gambaran mendalam tentang pentingnya sistem perlindungan listrik untuk menjaga keselamatan manusia dan melindungi peralatan. Melalui serangkaian eksperimen yang melibatkan penggunaan sumber tegangan satu fase, sakelar pemilih ammeter, dan lampu sebagai beban, kami memperoleh wawasan tentang proses dan fungsi masing- masing komponen dalam rangkaian tersebut.
Pengukuran frekuensi menggunakan osiloskop memberikan informasi tentang interaksi kompleks berbagai faktor dalam sistem listrik, seperti perubahan arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh status lampu.
Daftar Pustaka
