Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerjanya

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerjanya – Dalam Dunia Elektronika, Optocoupler juga dikenal dengan sebutan Opto-isolator, Photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.

Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Simbol dan Bentuk Optocoupler

Dibawah ini adalah Simbol Optocoupler dan Bentuk-bentuknya :

Simbol Optocoupler dan Bentuk Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor.

Prinsip Kerja Optocoupler

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :

Prinsip Kerja Optocoupler

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

Aplikasi Optocoupler

Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada rangkaian pada Mikrokontroller, driver pada Motor DC, DC dan AC power control dan juga pada komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer).

Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier) dan Prinsip Kerjanya

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier) dan Prinsip Kerjanya – Silicon Controlled Rectifier atau sering disingkat dengan SCR adalah Dioda yang memiliki fungsi sebagai pengendali. Berbeda dengan Dioda pada umumnya yang hanya mempunyai 2 kaki terminal, SCR adalah dioda yang memiliki 3 kaki Terminal. Kaki Terminal ke-3 pada SCR tersebut dinamai dengan Terminal “Gate” atau “Gerbang” yang berfungsi sebagai pengendali (Control),  sedangkan kaki lainnya sama seperti Dioda pada umumnya yaitu Terminal “Anoda” dan Terminal “Katoda”.  Silicon Controlled Rectifier (SCR) merupakan salah satu dari anggota  kelompok komponen Thyristor.

Silicon Controlled Rectifier (SCR) atau Thrystor pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1956. SCR memiliki kemampuan untuk  mengendalikan Tegangan dan daya yang relatif tinggi dalam suatu perangkat kecil. Oleh karena itu SCR atau Thyristor sering difungsikan sebagai Saklar (Switch) ataupun Pengendali (Controller) dalam Rangkaian Elektronika yang menggunakan Tegangan / Arus menengah-tinggi (Medium-High Power). Beberapa aplikasi SCR di rangkaian elektronika diantaranya seperi rangkaian Lampu Dimmer, rangkaian Logika, rangkaian osilator, rangkaian chopper, rangkaian pengendali kecepatan motor, rangkaian inverter, rangkaian timer dan lain sebagainya.

Pada dasarnya SCR atau Thyristor terdiri dari 4 lapis Semikonduktor yaitu PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) atau sering disebut dengan PNPN Trioda.  Terminal “Gate” yang berfungsi sebagai pengendali terletak di lapisan bahan tipe-P yang berdekatan dengan Kaki Terminal “Katoda”. Cara kerja sebuah SCR hampir sama dengan sambungan dua buah bipolar transistor (bipolar junction transistor).

Bentuk dan Simbol SCR

Prinsip Kerja SCR

Pada prinsipnya, cara kerja SCR sama seperti dioda normal, namun SCR memerlukan tegangan positif pada kaki “Gate (Gerbang)” untuk dapat mengaktifkannya.  Pada saat kaki Gate diberikan tegangan positif sebagai pemicu (trigger), SCR akan menghantarkan arus listrik dari Anoda (A) ke Katoda (K). Sekali SCR mencapai keadaan “ON” maka selamanya akan ON meskipun tegangan positif yang berfungsi sebagai pemicu (trigger) tersebut dilepaskan.  Untuk membuat SCR menjadi kondisi “OFF”, arus maju Anoda-Katoda harus diturunkan hingga berada pada titik Ih (Holding Current) SCR. Besarnya arus Holding  atau Ih sebuah SCR dapat dilihat dari datasheet SCR itu sendiri. Karena masing-masing jenis SCR memiliki arus Holding yang berbeda-beda. Namun, pada dasarnya untuk mengembalikan SCR ke kondisi “OFF”, kita hanya perlu menurunkan tegangan maju Anoda-Katoda ke titik Nol.

Pengertian Thermistor (NTC dan PTC) beserta Karakteristiknya

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian Thermistor (NTC dan PTC) beserta Karakteristiknya – 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).

Komponen Elektronika yang peka dengan suhu ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan inggris yang bernama Michael Faraday pada 1833. Thermistor yang ditemukannya tersebut merupakan Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient). Michael Faraday menemukan adanya penurunan Resistansi (hambatan) yang signifikan pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan. Namun Thermitor komersil pertama yang dapat diproduksi secara massal adalah Thermistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930. Samuel Ruben adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat.

Seperti namanya, 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).

Simbol dan Gambar Thermistor PTC dan NTC

Berikut ini adalah Simbol dan Gambar Komponen Thermistor PTC dan NTC :Bentuk dan Simbol Thermistor PTC dan NTC

Karaktreristik Thermistor NTC dan PTC

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :

Karakteristik Thermistor NTC

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.

Untuk mengetahui cara mengukur/menguji Thermistor (PTC/NTC). Silakan baca artikel : Cara Mengukur Thermistor PTC dan NTC dengan Multimeter.

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

Pengertian dan Fungsi Dioda

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian dan Fungsi Dioda – Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya. Efek Dioda jenis ini ditemukan oleh seorang Fisikawan Amerika yang bernama Clarence Melvin Zener pada tahun 1934 sehingga nama Diodanya juga diambil dari nama penemunya yaitu Dioda Zener.

Bentuk dan Simbol Dioda Zener

Dibawah ini adalah bentuk dan Simbol Dioda Zener :

Bentuk dan simbol Dioda Zener

Prinsip Kerja Dioda Zener

Pada dasarnya, Dioda Zener akan menyalurkan arus listrik yang mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “Breakdown Voltage” atau Tegangan Tembus Dioda Zenernya. Karakteristik ini berbeda dengan Dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Tegangan Tembus (Breakdown Voltage) ini disebut juga dengan Tegangan Zener.

Untuk lebih jelas mengenai Dioda Zener, mari kita lihat Rangkaian dasar Dioda Zener dibawah ini :

Rangkaian Dasar Dioda Zener

Dalam Rangkaian diatas, Dioda Zener dipasang dengan prinsip Bias Balik (Reverse Bias), Rangkaian tersebut merupakan cara umum dalam pemasangan Dioda Zener. Dalam Rangkaian tersebut, tegangan Input (masuk) yang diberikan adalah 12V tetapi Multimeter menunjukan tegangan yang melewati Dioda Zener adalah 2,8V. Ini artinya tegangan akan turun saat melewati Dioda Zener yang dipasang secara Bias

Balik (Reverse Bias). Sedangkan fungsi Resistor dalam Rangkaian tersebut adalah untuk pembatas arus listrik. Untuk menghitung Arus Listrik (Ampere) tersebut, kita dapat menggunakan Hukum Ohm seperti dibawah ini :

(Vinput – Vzener) / R = I

(12 – 2,8) /460              = 19,6mA

Jika menggunakan Tegangan yang lebih tinggi, contohnya 24V. Maka arus listrik yang mengalir dalam Rangkaian tersebut akan semakin besar :

(24 – 2,8) / 460            = 45mA

Akan tetapi, tegangan yang melewati Dioda Zener akan sama yaitu 2,8V. Oleh karena itu, Dioda Zener merupakan Komponen Elektronika yang cocok untuk digunakan sebagai Voltage Regulator (Pengatur Tegangan), Dioda Zener akan memberikan tegangan tetap dan sesuai dengan Tegangan Zenernya terhadap Tegangan Input yang diberikan.

Pada umumnya Tegangan Dioda Zener yang tersedia di pasaran berkisar di antara 2V sampai 70V dengan daya (power) dari 500mW sampai dengan 5W.

Untuk menghitung disipasi daya Dioda Zener, kita dapat menggunakan rumus :

P = Vz I

Contoh :

P = 2,8 x 19,6

P = 54,9mW

Dioda Zener biasanya diaplikasikan pada Voltage Regulator (Pengatur Tegangan) dan Over Voltage Protection (Perlindungan terhadap kelebihan Tegangan). Fungsi Dioda Zener dalam rangkaian-rangkaian tersebut adalah untuk menstabilkan arus dan tegangan.

Fungsi Dioda dan Cara mengukurnya

dunia elektonik digital dan komputer

Fungsi Dioda dan Cara mengukurnya – Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan

Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya

Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Simbol Dioda

Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :

Simbol Dioda dan Susunannya

Prinsip Kerja Dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Pemasangan Dioda dalam Rangkaian Elektronika

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter

Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog

Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100

Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)

Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.

Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter

Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan

Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).

Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter

Jarum harus tidak bergerak.

**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital

Pada umumnya Multimeter Digital menyediakan pengukuran untuk Fungsi Dioda, Jika tidak ada, maka kita juga dapat mengukur Dioda dengan Fungsi Ohm pada Multimeter Digital.

Cara Mengukur Dioda dengan menggunakan Multimeter Digital

(Fungsi Ohm / Ohmmeter)

Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)

Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)

Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.

Baca hasil pengukuran di Display Multimeter

Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)

Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda

Baca hasil pengukuran di Display Multimeter

Nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau Open Circuit.

**Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah Rusak.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital (Fungsi Ohm)

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital

(Menggunakan Fungsi Dioda)

Aturkan Posisi Saklar pada Posisi Dioda

Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)

Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.

Baca hasil pengukuran di Display Multimeter

Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.42 V)

Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda

Baca hasil pengukuran di Display Multimeter

Tidak terdapat nilai tegangan pada Display Multimeter.

**Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah Rusak.

Cara Mengukur Dioda dengan Menggunakan Multimeter Digital (Fungsi Dioda)

Catatan Penting :

Hal yang perlu diperhatikan disini adalah Cara Mengukur Dioda dengan menggunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital adalah terbalik. Perhatikan Posisi Probe Merah (+) dan Probe Hitamnya (-).

Cara-cara pengukuran tersebut diatas juga dapat digunakan untuk menentukan Terminal mana yang Katoda dan mana yang Terminal Anoda jika tanda gelang yang tercetak di Dioda tidak dapat dilihat lagi atau terhapus (hilang).

Pengertian Spektrum Frekuensi Radio dan Pengalokasiannya

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian Spektrum Frekuensi Radio dan Pengalokasiannya – Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar adanya Radio FM, Radio AM, Frekuensi VHF Televisi maupun Frekuensi UHF Televisi. Jadi apa yang dimaksud dengan nama-nama tersebut dan apa yang membedakannya? Berikut ini adalah pembahasan singkat dari Spektrum Frekuensi Radio beserta pengalokasian Frekuensi berdasarkan penggunaanya.

Yang dimaksud dengan Gelombang Radio adalah Gelombang Elektromagnetik yang disebarkan melalui Antena. Gelombang Radio memiliki Frekuensi yang berbeda-beda sehingga memerlukan penyetelan Frekuensi tertentu yang cocok pada Radio Receiver (Penerima Radio) untuk mendapatkan sinyal tersebut.  Frekuensi Radio (RF) berkisar diantara 3 kHz sampai 300 GHz.

Pada Aplikasinya, Siaran Radio dan Siaran Televisi yang kita nikmati saat ini berada pada pengalokasian kisaran Frekuensi seperti berikut ini :

• Radio AM (Amplitude Modulation)                           : 535 kHz – 1.7 MHz
• Short Wave Radio (Radio Gelombang Pendek)     : 5.9 MHz – 26.1 MHz
• Radio CB (Citizen Band)                                               : 26.96 MHz – 27.41 MHz
• Stasiun Televisi                                                             : 54 MHz – 88 MHz (kanal 2 ~ 6)
• Radio FM (Frequency Modulation)                           : 88 MHz – 108 MHz
• Stasiun Televisi                                                             : 174 MHz – 220 MHz (kanal 7 ~ 13)

Spektrum Frekuensi Radio adalah susunan pita frekuensi radio yang mempunyai frekuensi  lebih kecil dari 3000 GHz sebagai satuan getaran gelombang elektromagnetik yang merambat dan terdapat dalam dirgantara (ruang udara dan antariksa). Pengalokasian Spektrum Frekuensi Radio di Indonesia mengacu kepada alokasi frekuensi radio internasional untuk region 3 (wilayah 3) sesuai dengan peraturan Radio yang ditetapkan oleh International Telecommunication Union (ITU) atau Himpunan Telekomunisai Internasional. Penepatan Jalur atau Spektrum Frekuensi Radio yang menentukan kegunaannya ini bertujuan untuk menghindari terjadinya gangguan (Interference) dan untuk menetapkan protokol demi keserasian antara pemancar dan penerima.

Tabel Pengalokasian Spektrum Frekuensi Radio

Berikut ini adalah Tabel lengkap Spektrum Frekuensi Radio Internasional yang ditetapkan berdasarkan penentuan penggunaanya.

Nama Band (Jalur)	Singkatan	Frekuensi	Panjang Gelombang	Penggunaan
Tremendously low frequency	TLF	< 3Hz	>100.000 km	Natural Electromagnetic Noise
Extremely Low Frequency	ELF	3 – 30 Hz	10.000 – 100.000 km	Submarines
Super Low Frequency	SLF	30 – 300 Hz	1.000 – 10.000 km	Submarines
Ultra Low Frequency	ULF	300 – 3.000 Hz	100 – 1.000 km	Submarines, mines
Very Low Frequency	VLF	3 – 30 kHz	10 – 100 km	Navigation, time signal, Submarines, heart rate monitor
Low Frequency	LF	30–300 kHz	1 – 10 km	Navigation, time signal, Radio AM (long wave), RFID
Medium frequency	MF	300 – 3.000 kHz	100 – 1.000 m	Radio AM (medium wave)
High Frequency	HF	3 – 30 MHz	10 – 100 m	Short wave Broadcast, RFID, radar, Marine and Mobile radio telephony
Very High Frequency	VHF	30 – 300 MHz	1 – 10 m	Radio FM, Television, Mobile Communication, Weather Radio
Ultra High Frequency	UHF	300 – 3.000 MHz	10 – 100 cm	Television, Microwave device / communications, mobile phones, wireless LAN, Bluetooth, GPS, FRS/GMRS
Super High Frequency	SHF	3 – 30 GHz	1 – 10 cm	Microwave device / communications, wireless LAN, radars, Satellites, DBS
Extremely High Frequency	EHF	30 – 300 GHz	1 – 10 mm	High Frequency Microwave, Radio relay, Microwave remote sensing
Tremendously High Frequency	THF	300 – 3.000 GHz	0.1 – 1 mm	Terahertz Imagin, Molecular dynamics, spectroscopy, computing/communications, sub-mm remote sensing.

Pengertian Singkat Radio AM dan Radio FM

Sebagai informasi tambahan, saat ini 2 jenis siaran Radio Komersial paling sering kita temui di perangkat penerima Radio adalah Radio AM dan Radio FM. Yang dimaksud dengan AM (Amplitude Modulation) adalah proses memodulasi sinyal Frekuensi Rendah pada gelombang Frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo Gelombang Frekuensi Tinggi (Frekuensi pembawa) tanpa mengubah Frekuensinya.

Sedangkan yang dimaksud dengan FM (Frequency Modulation) adalah proses mengirimkan sinyal Frekuensi rendah dengan cara memodulasi gelombang Frekuensi tinggi yang berfungsi sebagai gelombang pembawa. Jadi yang membedakan antara AM dan FM adalah proses yang digunakan dalam memodulasi Frekuensi tinggi sebagai Frekuensi pembawanya. 

Dalam bahasa Indonesia, Amplitude Modulation (AM) disebut dengan Modulasi Amplitudo sedangkan Frequency Modulation (FM) disebut dengan Modulasi Frekuensi.

Pengertian Daya Listrik dan Rumus untuk Menghitungnya

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian Daya Listrik dan Rumus untuk Menghitungnya

 sejarah listrik

Michael Faraday dilahirkan di Newington Butts, London,Britania Raya. Keluarganya pindah ke London pada musim dingin tahun 1790. Dan pada musim semi tahun itu Faraday dilahirkan. Faraday adalah anak ketiga dari 4 bersaudara yang hanya sedikit mengenyam pendidikan formal. Pada usia 14 tahun ia magang sebagai penjual dan penjilid buku. Selama tujuh tahun bekerja sebagai penjual dan penjilid buku memberikan ia banyak kesempatan untuk membaca banyak buku dan pada masa inilah ia mengembangkan rasa keingintahuannya pada Sains.

Pada Usia 20 tahun ia berhenti magang dan menghadiri kuliah yang disampaikan oleh Humphry Davy. Dari situlah ia kemudian berhubungan dengan Davy dan akhirnya menjadi asisten Davy saat ilmuwan itu mengalami gangguan pada penglihatannya akibat dari nitrogen trichloride. Dan dari sinilah ia akhrinya memulai kisah hidupnya yang luar biasa.

Pengertian Daya Listrik dan Rumus untuk Menghitungnya – Daya Listrik atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Electrical Power adalah jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah sirkuit/rangkaian. Sumber Energi seperti Tegangan listrik akan menghasilkan daya listrik sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut. Dengan kata lain, Daya listrik adalah tingkat konsumsi energi dalam sebuah sirkuit atau rangkaian listrik. Kita mengambil contoh Lampu Pijar dan Heater (Pemanas), Lampu pijar menyerap daya listrik yang diterimanya dan mengubahnya menjadi cahaya sedangkan Heater mengubah serapan daya listrik tersebut menjadi panas. Semakin tinggi nilai Watt-nya semakin tinggi pula daya listrik yang dikonsumsinya.

Sedangkan berdasarkan konsep usaha, yang dimaksud dengan daya listrik adalah besarnya usaha dalam memindahkan muatan per satuan waktu atau lebih singkatnya adalah Jumlah Energi Listrik yang digunakan tiap detik. Berdasarkan definisi tersebut, perumusan daya listrik adalah seperti dibawah ini :

P = E / t

Dimana :

P = Daya Listrik

E = Energi dengan satuan Joule

t = waktu dengan satuan detik

Dalam rumus perhitungan, Daya Listrik biasanya dilambangkan dengan huruf “P” yang merupakan singkatan dari Power. Sedangkan Satuan Internasional (SI) Daya Listrik adalah Watt yang disingkat dengan W. Watt adalah sama dengan satu joule per detik (Watt = Joule / detik)

Satuan turunan Watt yang sering dijumpai diantaranya adalah seperti dibawah ini :

1 miliWatt  = 0,001 Watt

1 kiloWatt = 1.000 Watt

1 MegaWatt = 1.000.000 Watt

Rumus Daya Listrik

Rumus umum yang digunakan untuk menghitung Daya Listrik dalam sebuah Rangkaian Listrik adalah sebagai berikut  :

P = V x I

Atau

P = I2R

P = V2/R

Dimana :

P = Daya Listrik dengan satuan Watt (W)

V = Tegangan Listrik dengan Satuan Volt (V)

I = Arus Listrik dengan satuan Ampere (A)

R = Hambatan dengan satuan Ohm (Ω)

Contoh-contoh Kasus Perhitungan Daya Listrik

Contoh Kasus I :

Sebuah Televisi LCD memerlukan Tegangan 220V dan Arus Listrik sebesar 1,2A untuk mengaktifkannya. Berapakah Daya Listrik yang dikonsumsinya ?

Penyelesaiannya

Diketahui :

V = 220V

I = 1,2A

P = ?

Jawaban :

P = V x I

P = 220V x 1,2A

P = 264 Watt

Jadi Televisi LCD tersebut akan mengkonsumsi daya listrik sebesar 264 Watt.

Contoh Kasus II :

Seperti yang terlihat pada rangkaian dibawah ini hitunglah Daya Listrik yang dikonsumsi oleh Lampu Pijar tersebut. Yang diketahui dalam rangkain dibawah ini hanya Tegangan dan Hambatan.

Penyelesaiannya

Diketahui :

V = 24V

R = 3Ω

P = ?

Jawaban :

P = V2/R

P = 242 / 3

P = 576 / 3

P = 192W

Jadi daya listrik yang dikonsumsi adalah 192W.

Persamaan Rumus Daya Listrik

Dalam contoh kasus II, variabel yang diketahui hanya Tegangan (V) dan Hambatan (R), jadi kita tidak dapat menggunakan Rumus dasar daya listrik yaitu P=VI, namun kita dapat menggunakan persamaan berdasarkan konsep Hukum Ohm untuk mempermudah perhitungannya.

Hukum Ohm :

V = I x R

Jadi, jika yang diketahui hanya Arus Listrik (I) dan Hambatan (R) saja.

P = V x I

P = (I x R) x I

P = I2R –> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik

Sedangkan penjabaran rumus jika diketahui hanya Tegangan (V) dan Hambatan (R) saja.

P = V x I

P = V x (V / R)

P = V2 / R –> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik

Hubungan Horsepower (hp) dengan Watt

Hampir semua peralatan listrik menggunakan Watt sebagai satuan konsumsi daya listrik. Tapi ada juga peralatan tertentu yang menggunakan satuan Horsepower (hp). Dalam Konversinya, 1 hp = 746 watt.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff

Dickson Kho Teori Elektronika

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff – Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1

Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut :

 “Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.”

“Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.”

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Hukum Kirchhoff 1

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

Contoh Soal Hukum Kirchhoff 1Contoh soal Hukum Kirchhoff

Dari rangkaian diatas, diketahui bahwa

I1 = 5A

I2 = 1A

I3 = 2A

Berapakah I4 (arus yang mengalir pada AB) ?

Penyelesaian :

Dari gambar rangkaian yang diberikan diatas, belum diketahui apakah arus I4 adalah arus masuk atau keluar. Oleh karena itu, kita perlu membuat asumsi awal, misalnya kita mengasumsikan arus pada I4 adalah arus keluar.

Jadi arus yang masuk adalah :

I2 + I3 = 1 + 2 = 3A

Arus yang keluar adalah :

I1 + I4 = 5 + I4

3 = 5 + I4

I4 = 3 – 5

I4 = -2

Karena nilai yang didapatkan adalah nilai negatif, ini berbeda dengan asumsi kita sebelumnya, berarti arus I4 yang sebenarnya adalah arus masuk.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2

Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis  tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).

Bunyi Hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut :

“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”

“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”

Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2Hukum Kirchhoff 2, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :

Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

Contoh Soal Hukum Kirchhoffcontoh perhitungan Hukum Kirchhoff 1 dan 2

Perhatikan rangkaian diatas, nilai-nilai Resistor yang terdapat di rangkaian adalah sebagai berikut :

R1 = 10Ω

R2 = 20Ω

R3 = 40Ω

V1 = 10V

V2 = 20V

Berakah arus yang melewati resistor R3 ?

Penyelesaian :

Di dalam rangkaian tersebut, terdapat 3 percabangan, 2 titik, dan 2 loop bebas (independent).

Gunakan Hukum Kirchhoff I (Hukum Arus Kirchhoff) untuk persamaan pada titik A dan titik B

Titik A :    I1 + I2 = I3

Titik B :    I3 = I1 + I2

Gunakan Hukum Kirchhoff II (Hukum Tegangan Kirchhoff) untuk Loop 1, Loop 2 dan Loop 3.

Loop 1  :    10 = R1 x I1 + R3 x I3 = 10I1 + 40I3

Loop 2  :    20 = R2 x I2 + R3 x I3 = 20I2 + 40I3

Loop 3  :    10 – 20 = 10I1 – 20I2

Seperti yang dikatakan sebelumnya bahwa I3 adalah hasil dari penjumlahan I1 dan I2, maka persamaannya dapat kita buat seperti dibawah ini :

Persamaan 1 :    10 = 10I1 + 40(I1 + I2)  =  50I1 + 40I2

Persamaan 2 :    20 = 20I2 + 40(I1 + I2)  =  40I1 + 60I2

Jadi saat ini kita memiliki 2 persamaan, dari persamaan tersebut kita mendapatkan nilai I1 dan I2 sebagai berikut :

I1 = -0.143 Ampere

I2 = +0.429 Ampere

Seperti yang diketahui bahwa I3 = I1 + I2

Maka arus listrik yang mengalir pada R3 adalah -0.143 + 0.429 = 0.286 Ampere

Sedangkan Tegangan yang melewati R3 adalah 0.286 x 40 = 11.44 Volt

Tanda Negatif (-) pada arus I1 menandakan arah alir arus listrik yang diasumsikan dalam rangkaian diatas adalah salah. Jadi arah alir arus listrik seharusnya menuju ke V1, sehingga V2 (20V) melakukan pengisian arus (charging) terhadap V1.

Pengertian, Rumus dan Bunyi Hukum Ohm

dunia elektonik digital dan komputer

Pengertian, Rumus dan Bunyi Hukum Ohm

Rumus dan Bunyi Hukum OhmPengertian, Rumus dan Bunyi Hukum Ohm – Dalam Ilmu Elektronika, Hukum dasar Elektronika yang wajib dipelajari dan dimengerti oleh setiap Engineer Elektronika ataupun penghobi Elektronika adalah Hukum Ohm, yaitu Hukum dasar yang menyatakan hubungan antara Arus Listrik (I), Tegangan (V) dan Hambatan (R). Hukum Ohm dalam bahasa Inggris disebut dengan “Ohm’s Laws”. Hukum Ohm pertama kali diperkenalkan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825. Georg Simon Ohm mempublikasikan Hukum Ohm tersebut pada Paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically” pada tahun 1827.

Bunyi Hukum Ohm

Pada dasarnya, bunyi dari Hukum Ohm adalah :

“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

Secara Matematis, Hukum Ohm dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti dibawah ini :

V = I x R

I = V / R

R = V / I

Dimana :

V = Voltage (Beda Potensial atau Tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V))

I = Current (Arus Listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A))

R = Resistance (Hambatan atau Resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))

Dalam aplikasinya, Kita dapat menggunakan Teori Hukum Ohm dalam Rangkaian Elektronika untuk memperkecilkan Arus listrik, Memperkecil Tegangan dan juga dapat memperoleh Nilai Hambatan (Resistansi) yang kita inginkan.

Hal yang perlu diingat dalam perhitungan rumus Hukum Ohm, satuan unit yang dipakai adalah Volt, Ampere dan Ohm. Jika kita menggunakan unit lainnya seperti milivolt, kilovolt, miliampere, megaohm ataupun kiloohm, maka kita perlu melakukan konversi ke unit Volt, Ampere dan Ohm terlebih dahulu untuk mempermudahkan perhitungan dan juga untuk mendapatkan hasil yang benar.

Contoh Kasus dalam Praktikum Hukum Ohm

Untuk lebih jelas mengenai Hukum Ohm, kita dapat melakukan Praktikum dengan sebuah Rangkaian Elektronika Sederhana seperti dibawah ini :

Rangkaian untuk Praktikum Hukum Ohm

Kita memerlukan sebuah DC Generator (Power Supply), Voltmeter, Amperemeter, dan sebuah Potensiometer sesuai dengan nilai yang dibutuhkan.

Dari Rangkaian Elektronika yang sederhana diatas kita dapat membandingkan Teori Hukum Ohm dengan hasil yang didapatkan dari Praktikum dalam hal menghitung Arus Listrik (I), Tegangan (V) dan Resistansi/Hambatan (R).

Menghitung Arus Listrik (I)

Rumus yang dapat kita gunakan untuk menghitung Arus Listrik adalah I = V / R

Contoh Kasus 1 :

Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan Output Tegangan 10V, kemudian atur Nilai Potensiometer ke 10 Ohm. Berapakah nilai Arus Listrik (I) ?

Masukan nilai Tegangan yaitu 10V dan Nilai Resistansi dari Potensiometer yaitu 10 Ohm ke dalam Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :

I = V / R

I = 10 / 10

I = 1 Ampere

Maka hasilnya adalah 1 Ampere.

Contoh Kasus 2 :

Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan Output Tegangan 10V, kemudian atur nilai Potensiometer ke 1 kiloOhm. Berapakah nilai Arus Listrik (I)?

Konversi dulu nilai resistansi 1 kiloOhm ke satuan unit Ohm. 1 kiloOhm = 1000 Ohm. Masukan nilai Tegangan 10V dan nilai Resistansi dari Potensiometer 1000 Ohm ke dalam Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :

I = V / R

I = 10 / 1000

I = 0.01 Ampere atau 10 miliAmpere

Maka hasilnya adalah 10mA

Menghitung Tegangan (V)

Rumus yang akan kita gunakan untuk menghitung Tegangan atau Beda Potensial adalah V = I x R.

Contoh Kasus :

Atur nilai resistansi atau hambatan (R) Potensiometer ke 500 Ohm, kemudian atur DC Generator (Power supply) hingga mendapatkan Arus Listrik (I) 10mA. Berapakah Tegangannya (V) ?

Konversikan dulu unit Arus Listrik (I) yang masih satu miliAmpere menjadi satuan unit Ampere yaitu : 10mA = 0.01 Ampere. Masukan nilai Resistansi Potensiometer 500 Ohm dan nilai Arus Listrik 0.01 Ampere ke Rumus Hukum Ohm seperti dibawah ini :

V = I x R

V = 0.01 x 500

V = 5 Volt

Maka nilainya adalah 5Volt.

Menghitung Resistansi / Hambatan (R)

Rumus yang akan kita gunakan untuk menghitung Nilai Resistansi adalah R = V / I

Contoh Kasus :

Jika di nilai Tegangan di Voltmeter (V) adalah 12V dan nilai Arus Listrik (I) di Amperemeter adalah 0.5A. Berapakah nilai Resistansi pada Potensiometer ?

Masukan nilai Tegangan 12V dan Arus Listrik 0.5A kedalam Rumus Ohm seperti dibawah ini :

R = V / I

R = 12 /0.5

R = 24 Ohm

Maka nilai Resistansinya adalah 24 Ohm