Gaya Coulomb

A. Gaya Coulomb

Jika terdapat dua muatan listrik masing q1 dan q2 terpisah sejauh r satu sama lain maka antara kedua muatan akan timbul gaya interaksi tolak menolak atau tarik menarik. Besarnya gaya tarik atau gaya tolak tersebut berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar muatan, secara matematis :



Gaya Coulomb oleh Beberapa Muatan

1. Muatan-muatan segaris



Tiga buah muatan titik masing-masing +q1 ,+q2 dan +q3 terletak segaris seperti tampak pada gambar di atas. Besarnya gaya coulomb yang dialami q3 merupakan pengaruh dari muatan q1 dan q2 yaitu sebesar:



2. Muatan-muatan tak segaris



Tiga buah muatan masing-masing q1, q2 dan q3 yang terdistribusi sepertigambar di atas, maka besar gaya coulomb yang dialami q3 adalah ;



C. Medan Listrik

Kuat medan listrik pada suatu titik yang berjarak r dari suatu muatan q adalah berbanding lurus dengan muatan itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik tersebut ke muatan, secara matematis dapat ditulis :



Medan listrik oleh beberapa muatan

1. Muatan-muatan segaris



2. Muatan-muatan yang tak segaris



C. Kapasitor

Sebuah kapasitor yang diberi muatan, maka akan timbul potensial listrik, selanjutnya akan menyimpan muatan listrik. Hasil perbandingan antara besar muatan dengan potensial kapasitor yang ditimbulkan adalah konstan dan disebut kapasitas kapasitor.

C = Q/V

Dengan :

C : Kapasitas kapasitor (F)

Q : muatan (C)

V : beda potensial (Volt)

Kapasitor Keping Sejajar

Dua buah keping sejajar diberikan muatan yang berlainan. Kedua keping tersebut dipisahkan pada jarak d dan ruang anatara kedua keeping tersebut berisi udara, maka kedua keping tersebut akan mempunyai kapasitas karena keduanya bermuatan, yang besarnya kapasitas tersebut bergantung kepada luas plat/keping, jarak anatar keping, konstanta dielektrik (bahan yang digunakan untuk mengisi ruang antar keping) dan besarnya muatan yang diberikan pada kedua plat.

Besarnya kapasitas kapasitor tesebut adalah :



Jika ruang antar keping diisi dengan suatu bahan dielektrik yang memiliki permitivitas e maka kapasitas kapasitor tersebut menjadi :

READ FULL STORY

Mekanisme terjadinya petir dan guruh

Petir terjadi berawal dari proses fisika dimana terjadi pengumpulan-pengumpulan muatan listrik awan. Dalam keadaan normal, pada atmosfir bumi terdapat ion positif dan ion negatif yang tersebar acak. Ion-ion ini terjadi karena tumbukan ataom, pancaran sinar kosmis dan energi thermis. Pada keadaan cuaca cerah terdapat medan lisrik yang berarah kebawah menuju bumi. Dengan adanya medan lisrik tersebut maka butiran-butiran yang ada di udarah akan terpolarisasi karena induksi. Bagian atas bermuatan negatif dan bagian bawah bermuatan positif. Terdapat tiga syarat untuk timbulnya petir yaitu adanya udara naik, kelembaban dan partikel bebas atau aerosol. Udara naik ada karena sebagai pergerakan udara keatas, dengan adanya kelembaban, Udara yang naik menjadi basah dan menghasilkan awan,

Didalam awan ada kalanya terjadi pergerakan arus udara keatas membawa butir-butir air yang berat jenisnya lebih tinggi. Karena mengalami pendinganan, butiran air ini membeku sehingga berat jenisnya membesar mengakibatkan gerakan kebawah dengan kecepatan sangat tinggi. Dalam pergerakannya, timbul gaya tarik terhadap ion-ion negative dan ion positif ditolak. Akibat butiran air besar yang mengandung ion negative dan berkumpul dibagian bawah awan, sementara pada bagian atas awan akan berkumpul ion bermuatan positif.

Bersamaan terjadinya pengumpulan muatan, pada awan akan timbul medan listrik yang itensitasnya semakin besar dan akibatnya gerakan kebawah butir-butir air menjadi terhambat atau terhenti. Akibat terbentuknya medan listrik antara awan dan permukaan bumi. Apabila medan lisrtik ini melebihi kekuatan tembus udara terjadilah pelepasan muatan. Distribusi muatan di awan, pada umumnya dibagian atas dimuati muatan positif, Muatan negatif akan menempati sisi bawah karena itu lah awan bisa mengandung muatan. Sedangkan di saat yang bersamaan bumi itu selalu netral, sehingga terjadi perbedaan potensial antara awan dan bumi. Jika perbedaan potensial itu cukup besar, akan terjadi proses pembuangan elektron supaya tercapai kesetimbangan. Nah, proses pembuangan elektron inilah yang menyebabkan perpindahan arus listrik yang biasa kita lihat sebagai kilatan cahaya di musim hujan.

Yang jadi pertanyaan sekarang adalah, mengapa musim hujan? Mengapa petir biasa terjadi saat akan hujan sehingga petir bisa menjadi salah satu petunjuk akan turun hujan? Jawabannya adalah, karena pada saat hujan atau akan hujan, kadar air di udara menjadi tinggi sehingga daya isolator udara menurun dan menyebabkan arus lebih mudah mengalir. Terkadang petir juga terjadi antar awan karena seperti yang telah ditulis di atas, ada awan yang bermuatan positif dan ada yang bermuatan positif.
Biasanya petir disertai dengan suara gemuruh yang biasa disebut guruh atau biasanya dibilang geledek, suara yang kencang itu terjadi karena saat udara dilewati petir, terjadi pemanasan dan pemuaian udara dengan sangat cepat sehingga udara menjadi plasma dan meledak menghasilkan suara yang menggelegar.Sebenarnya proses terbentuknya suara ini terjadi bersamaan dengan saat terjadi petir, namun biasanya guruh baru terdengar setelah petir terlihat. Keterlambatan suara guruh itu terjadi karena perbedaan antara kecepatan cahaya ( 3x100000000m/s) dan kecepatan bunyi di udara ( 340 m/s ).

Sesuai dengan rumus kecepatan :
S = V x t, Dengan

S : jarak (m)
V : kecepatan (m/s)
t : waktu (s)

dapat dihitung jarak antara petir dan pengamat dengan berpedoman pada berapa lama suara guntur terdengar setelah petir ( karena kecepatan cahaya sangat cepat maka diabaikan ) :
1 km = 340 m/s x t

1000 m = 340 m/s x t

t = 1000 s

340

t = 2.941 s

t = 3 s

Jadi biasanya jika suara guntur terdengar setelah selang waktu 3 detik berarti petir itu terletak sekitar 1 kilometer dari kita. Semakin kecil selang waktunya, berarti semakin dekat letak petir itu.

Berikut pembahasan lebih lanjut mengenai listrik statis :

Kata listrik dalam bahasa Inggris adalah electric, yang berasal dari dari bahasa Yunani electron, yang berarti amber. Amber adalah pohon damar yang membatu. Listrik dibedakan menjadi listrik statis (listrik tak mengalir) dan listrik dinamis (listrik mengalir). Listrik statis atau elektrostatika merupakan bagian dari ilmu listrik yang mempelajari sifat-sifat muatan listrik

Muatan listrik berkaitan langsung dengan susunan zat suatu benda. Semua benda tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil yang disebut dengan atom. Atom itu sendiri terdiri atas proton, neutron, dan electron. Proton adalah partikel atom yang bermuatan positif, neutron adalah partikel atom yang bermuatan netral dan electron adalah partikel atom yang bermuatan negative.

Suatu benda dikatakan bermuatan listrik apabila mempunyai lebih atau kurang electron dalam atomnya. Elektron dalam suatu atom mudah berpindah karena terletak di luar inti atom dan bergerak bebas mengelilingi inti. Massa electron juga sangat ringan dibandingkan massa inti, yaitu hanya 1/1840 dari massa proton. Sebaliknya proton dengan massa lebih besar terikat kuat di dalam inti oleh gaya tarik inti sehingga tidak dapat berpindah lagi.

Oleh karena itu dalam pembahasan listrik kita akan membicarakan kelebihan atau kehilangan electron bukannya kelebihan atau kekurangan proton. Atom yang bermuatan positif atau negative disebut dengan Ion. Ion terdiri atas Ion positif (ion yang bermuatan positif) dan ion negative (ion yang bermuatan negative).

Kekuatan gaya listrik statis suatu benda bermuatan tersebut dipengaruhi oleh ikatan electron pada atom benda. Semakin banyak electron yang berpindah, semakin kuat gaya listrik benda tersebut.

Muatan listrik mempunyai satuan coulomb dalan SI yang disingkat C. Satu coulomb tersebut sama dengan muatan total yang dimiliki oleh 6,24 x 10 pangkat 18 buah electron atau 6,24 x 10 pangkat 18 buah proton.Satuan muatan yang sering digunakan adalah mikrocoulomb (µ C).

Gejala kelistrikan

Gejala kelistrikan ( peristiwa yang menghasilkan muatan listrik ) pertama kali diselidiki oleh Thales of Miletus tahun 640-546 SM dari Yunani. Mereka menemukan bahwa dengan menggosokkan amber tersebut dan mendekatkannya ke benda-benda kecil, ternyata batang amber menarik benda-benda ringan seperti potongan daun-daun kecil, bulu ayam, ataupun debu.

Untuk menghasilkan muatan listrik pada suatu benda, kita dapat menggosokkan benda tersebut pada benda lain. Tindakan menggosok tersebut menyebabkan gesekan antar
benda yang selanjutnya menghasilkan muatan listrik pada benda tersebut. Dalam penggosokan dua benda (proses gesekan), muatan listrik tidaj dapat dimusnahkan, tetapi dipindahkan dari suatu benda ke benda yang lain. Sebagian benda yang digosok akan bermuatan positif dan sebagian lainnya akan bermuatan negatif. Berikut table yang menujukkan beberapa benda yang bermuatan setelah digosok dengan benda lain.

Benda


Bermuatan

positif


Bermuatan

negatif

Kaca digosok dengan kain sutra


Kaca


Kain sutra

Ebonite digosk dengan kain wol


Kain wol


Ebonite

Plastic digosok dengan kain wol


Kain wol


Plastik

Plastic digosok dengan rambut kering


Rambut kering


Plastik

Dua muatan tidak sejenis akan saling tarik-menarik dan dua muatan sejenis akan saling tolak-menolak.

Cara lain yang dapat menghasilkan muatan listrik ialah dengan cara Induksi. Induksi adalah perubahan keadaan benda akibat suatu medan. Dalam hal ini, induksi adalah perubahan berupa pemisahan muatan benda karena berdekatan dengan benda yang bermuatan listrik. Walaupun demikian, muatan secara induksi ini hanya bersifat sementara. Apabila benda bermuatannya dijauhkan, muatan benda akan kembali netral

Dalam menghantarkan muatan listrik kita mengenal Konduktor dan Isolator. Berdasarkan sifatnya dapat dikatakan bahwa isolator listrik adalah benda penghambat listrik. Isolator tidak mampu membawa muatan karena electron-elektronnya tidak bergerak (tetap diam).

Hal sebaliknya berlaku untuk konduktor yang merupakan penghantar listrik yang baik. Benda-benda logam merupakan konduktor yang baik. Bahan konduktor mempunyai electron-elektron yang dapat bergerak ke segala arah sehingga muatan dapat dihantarkan. Pergerakkan electron tersebut menyebabkan muatan dalam konduktor selalu terdistribusi rata. Apabila sebuah konduktor kekurangan atau kelebihan electron, dengan cepat electron-elektron yang lain akan bergerak sedemikian rupa agar electron yang ada tersebar merata baik untuk yang kelebihan electron maupun untuk mengisi kekosongan electron yang hilang. Hal ini menyebabkan sulit membuat konduktor bermuatan.

Konduktor hanya dapat diberi muatan jika tidak terhubung dengan bumi. Kita dapat memberi muatan pada bahan konduktor dengan cara menggosok maupun induksi jika bahan tersebut tidak terhubung (menyentuh) dengan bumi., yaitu terisolasi dari bumi. Salah satu cara benda terhubung dengan bumi adalah dengan cara menyentuhnya dengan tanganmu. Cara ini juga dikenal dengan ditanahkan. Jika benda bermuatan ditanahkan benda tersebut akan kembali netral karena kelebihan electron benda akan dialirkan ke bumi dan kekurangan electron benda akan diperoleh dari bumi sehingga benda menjadi netral.

Selain logam,kulit kita dan juga air merupakan konduktor yang baik. Inilah yang menyebabkan kita dapat terluka akibat aliran listrik. Listrik dapat mengalir melalui benda logam dan tubuh manusia terdiri atas 70% air. Jadi,jika kita menyentuh listrik secara langsung, listrik akan mengalir melalui kita dan akhirnya melukai diri kita sendiri.

GAYA LISTRIK STATIS





Hukum ini menyatakan apabila terdapat dua buah titik muatan maka akan timbul gaya di antara keduanya, yang besarnya sebanding dengan perkalian nilai kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya [1]. Interaksi antara benda-benda bermuatan (tidak hanya titik muatan) terjadi melalui gaya tak-kontak yang bekerja melampaui jarak separasi [2]. Adapun hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa arah gaya pada masing-masing muatan terletak selalu sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut [3]. Gaya yang timbul dapat membuat kedua titik muatan saling tarik-menarik atau saling tolak-menolak, tergantung nilai dari masing-masing muatan. Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik-menarik [4].

Notasi vektor



yang dibaca sebagai gaya yang dialami oleh muatan q1 akibat adanya muatan q2. Untuk gaya yang dialami oleh muatan q2 akibat adanya muatan q1 dituliskan dengan menukarkan indeks, atau melalui hukum ketiga Newton dapat dituliskan

READ FULL STORY

Listrik Statis

Soal Variasi Listrik Statis 1



Soal Variasi Listrik Statis 2

READ FULL STORY

PERENCANAAN PENGGULUNGAN

TRANSFORMATOR
Transformator adalah suatu alat untuk memindahkan daya listrik arus bolak – balik dari suatu rangkaian ke rangkaian lain secara induksi electromagnet.



Suatu transformator terdiri dari 2 buah kumparan (gulungan) kawat email. Kumparan pertama disebut gulungan primer dan kumparan yang kedua disebut sekunder.
Bahan – bahan yang diperlakukan untuk menggulung suatu transformator antara lain :

a. Kern
Kern atau teras besi lunak yang terbentuk dari kumparan besi lunak yang mengandung silicon yang berbentuk seperti

huruf E dan I



b. Koker
Koker atau rumah atau tempat mengulung kumparan primer dan sekunder



c. Kawat email
Kawat email yang terbuat dari tembaga yang dilapiskan bahan isolasi yang tahan panas.

Penentuan Gulungan atau volt
Pada system penggulungan trafo biasa terjadi penyimpangan kerugian Seperti kerugian kawat email dan kurang panas tidak diperhitungkan. Kerugian seperti ini sekitar 20% sampai 30% dari tembaga gulungan Primer.
Apabila kita ingin merencanakan gulungan sekunder 100 watt,maka Tenaga primer harus lebih 20% sampai 25% dari tenaga sukunder. Yang harus selalu diingat bahwa setiap kali tegangan gulungan Sekunder diberi beban tegangannya akan turun.



Keterangan :
I2 =arus yang mengalir ke beban
E1=tegangan gulungan primer dari PLN
E2=tegangan gulungan sekunder
Dinegara kita tegangan listrik berfrekuensi sekitar 50 sampai 60 Circle/second oleh sebab itu untuk menghitung gulungan pervolt kita.

Dapat memakai rumus:
Circle per second x 1 gulungan
Keliling besi kern untuk koker

Untuk menghindarkan panasnya transformator tenaga kita dapat memakai standar 56 circle/second sebagai dasar perhitungan
Jadi rumus perhitungan jumlah gulungan per volt:

56 x 1 gulungan
Keliling besi kern untuk koker


GULUNG PER VOLT
Yang dimaksud dengan gulungan per volt yaitu sejumlah gulungan kawat yang disesuaikan untuk tegangan sebesar 1 Volt.
Untuk menetapkan besar jumlah gulung per volt dipakai ketentuan :


Rumus : gpv = f / O
Dimana
Gpv = jumlah gulang per volt
f = frekuensi listrik (50 Hz)
O = luas irisan teras diukur dengan cm. (hasil kali dari lebar dan tinggi tempat gulungan

Contoh 1 :
Sebuah tempat gulung kawat transformator mempunyai ukuran lebar 2,5 Cm dan tinggi 2 cm. Besar jumlah gulungan per volt :
Jawab :

gpv = f / O
f = 50 Hz
O = 2,5 x 2 = 5 Cm2
gpv = 50 / 5
= 10 gulung / volt

(setiap 10 lilitan kawat berlaku untuk tegangan sebesar 1 volt)

Contoh 2 :
Dibutuhkan sebuah transformator dengan tegangan 220 V untuk gulung primer dan tegangan 6 V digulungan sekundernya, lebar tempat gulungan kawat 2,5 cm dan tinggi 2 cm. Berapa jumlah gulungan atau banyaknya lilitan untuk kawat primer dan sekunder.
Jawab :
O = 2,5 x 2 = 5 cm2
gpv = 50 / 5 = 10

Jadi untuk gulung primer dibutuhkan sejumlah 220 x 10 = 2200 lilitan. Untuk gulungan sekunder dibutuhkan 6 x 10 = 60 lilitan. Mengingat selalu adanya tenaga hilang di tansformator jumlah lilitan digulungan sekunder ditambahkan 10% = 60 +6 = 66 lilitan.
Dengan jumlah lilitan tersebut diatas maka bila gulung primer dihubungkan kepada tegangan listrik jala – jala sebesar 220 V, gulungan sekundernya menghasilkan tegangan sebesar 6 volt.


GARIS TENGAH KAWAT
Garis tengah atau tebal kawat tembaga menentukan kemampuan kawat dilalui arus listrik. Bila listrik yang mengalir didalam kawat melebihi kemapuan dari kawat akan mengakibatkan kawat menjadi panas dan jika arus yang melalluinya jauh lebih besar dari kemampuan kawat , kawat akan terbakar dan putus.

READ FULL STORY

elektrostatika

Menurut hokum Coloumb besarnya gaya elektrostatis berbaanding lurus dengan besar kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar muatan”dari hukum tersebut dapat dirumuskan, maka akan nampak seperti rumus berikut:

READ FULL STORY

Resistor

Resistor
yaitu suatu komponen elektronika yang dapat menahan laju arus listrik.



Rumus : V = I.R (Berlaku rumus segitiga pengaman)


Ohm (simbol: Ω) adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama George Simon Ohm. Biasanya digunakan prefix miliohm, kiloohm dan megaohm.
Konstruksi
Komposisi karbon
Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna dari harganya.
Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, bahang dari solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi yang tak dapat dikembalikan.
Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih.
Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.
Film karbon
Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar[1]. Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C. Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu diantara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 volt[2].
Film logam
Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.
Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang mempengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF[3].
Penandaan resistor
Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.
Identifikasi empat pita
Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang pita kelima menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ± 2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang menambahkan empat nol di belakang 56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ± 2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.

Resistor nol ohm sering digunakan daripada lompatan kawat sehingga dapat dipasang dengan mesin pemasang resistor.
Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang mirip dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga digit, dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh:
"334" = 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm
"222" = 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm
"473" = 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm
"105" = 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm
Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh:
"100" = 10 × 1 ohm = 10 ohm
"220" = 22 × 1 ohm = 22 ohm
Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah kebingungan.
Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan letak titik desimal. Contoh:
"4R7" = 4.7 ohm
"0R22" = 0.22 ohm
"0R01" = 0.01 ohm
Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh:
"1001" = 100 × 10 ohm = 1 kohm
"4992" = 499 × 100 ohm = 49,9 kohm
"1000" = 100 × 1 ohm = 100 ohm
"000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm
Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai.
Penandaan tipe industri
Format:

XX YYYZ

[4]

* X: kode tipe
* Y: nilai resistansi
* Z: toleransi

Rating Daya pada 70 °C Kode Tipe Rating Daya (Watt) Teknik MIL-R-11 Teknik MIL-R-39008

⅛ RC05 RCR05
CB ¼ RC07 RCR07
EB ½ RC20 RCR20
GB 1 RC32 RCR32
HB 2 RC42 RCR42
GM 3 - -
HM 4 - -
Kode Toleransi Toleransi Teknik Industri TeknikMIL
±5% 5 J
±20% 2 M
±10% 1 K
±2% - G
±1% - F
±0.5% - D
±0.25% - C
±0.1% - B
Rentang suhu operasional membedakan komponen kelas komersil, kelas industri dan kelas militer.

* Kelas komersil: 0 °C hingga 70 °C
* Kelas industri: −40 °C hingga 85 °C (seringkali −25 °C hingga 85 °C)
* Kelas militer: −55 °C hingga 125 °C (seringkali -65 °C hingga 275 °C)
* Kelas standar: -5 °C hingga 60 °C

READ FULL STORY

Komponen Transformator (trafo)

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator


Contoh Transformator


Lambang Transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:



Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Sehingga dapat dituliskan:

Penggunaan Transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

Contoh cara menghitung jumlah lilitan sekunder:

Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya ?

Penyelesaian:
Diketahui: Vp = 220 V
Vs = 10 V
Np = 1100 lilitan

Ditanyakan: Ns = ........... ?

Jawab:

Jadi, banyaknya lilitan sekunder adalah 50 lilitan



Transformator Ideal

Pada transformator ideal, tidak ada energi yang diubah menjadi bentuk energi lain di dalam transformator sehingga daya listrik pada kumparan skunder sama dengan daya listrik pada kumparan primer. Atau dapat dikatakan efisiensi pada transformator ideal adalah 100 persen. untuk transformator ideal berlaku persamaan sebagai berikut:



Contoh cara menghitung arus listrik sekunder dan arus listrik primer:

Sebuah transformator step down mempunyai jumlah lilitan primer 1000 dan lilitan sekunder 200, digunakan untuk menyalakan lampu 12 V, 48 W.
Tentukan:
a.arus listrik sekunder,
b.arus listrik primer !

Penyelesaian:
Diketahui: Np = 1000 lilitan
Ns = 200 Lilitan
Vp = 12 V
Ps = 48 W
Ditanyakan:
a. Is = ........... ?
b. Ip = ........... ?

Jawab: Jadi, kuat arus sekunder adalah 4 A
Jadi, kuat arus sekunder adalah 0,8 A


Efisiensi Transformator

Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, tetapi pada kenyataannya efisiensi tranformator selalu kurang dari 100 %.hal ini karena sebagian energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi.

Efisiensi transformator dapat dihitung dengan:



Contoh cara menghitung daya transformator:

Sebuah transformator mempunyai efisiensi 80%. Jika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan 200 V dan mengalir kuat arus listrik 5 A,
Tentukan:
a. daya primer,
b. daya sekunder

Penyelesaian:

Diketahui:

Ditanyakan:
a. Pp = ........... ?
b. Ps = ........... ?

Jawab:

a.
Jadi, daya primer transformator 1000 watt.
b.

Jadi, daya sekunder transformator 800 watt.

READ FULL STORY

Panel Genset A.M.F - A.T.S

Panel Genset A.M.F - A.T.S (Automatic start and stop Genset).
Fungsi Dari A.M.F(Automatic Main Failure) Adalah:

* Secara Automatic Menghidupkan (Start) Genset
ketika suplai Listrik dari PLN Gagal / Padam

* sedangkan Fungsi dari A.T.S (Automatic Transfer Switch) Adalah
secara Automatic Membuka Suplay listrik dari genset
dan menutup suplay listrik dari PLN

* dan sebaliknya
membuka suplay listrik dari PLN dan Menutup suplay listrik dari
genset secara Automatic ketika Supay listrik dari PLN kembali




.Beberapa Informasi yang kami butuhkan dari konsumen adalah:
1. Berapa Daya/Kapasitas Genset (KVA) & berapa phasa (1 atau 3 Phasa)?
2. Listrik PLN yang terpasang (KVA) & berapa phasa(1 atau 3 Phasa)?

READ FULL STORY

Pembagi Beban Generator

Listrik seperti kita ketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia, di mana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber energi primer seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan energi angin.

Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling. Dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena faktor keandalan dan fluktuasi jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generator-generator tersebut.

Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS. Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih besar misalnya dari PLN. Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik untuk mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator yang bekerja paralel mengalami beban lebih mendahului yang lainnya.

Operasi Generator Secara Paralel

Pasokan listrik ke beban dimulai dengan menghidupkan satu generator, kemudian secara sedikit demi sedikit beban dimasukkan sampai dengan kemampuan generator tersebut, selanjutnya menghidupkan lagi generator berikutnya dan memparalelkan dengan generator pertama untuk memikul beban yang lebih besar lagi. Saat generator kedua diparalelkan dengan generator pertama yang sudah memikul beban diharapkan terjadinya pembagian beban yang semula ditanggung generator pertama, sehingga terjadi kerjasama yang meringankan sebelum beban-beban selanjutnya dimasukkan.

Seberapa besar pembagian beban yang ditanggung oleh masing-masing generator yang bekerja paralel akan tergantung jumlah masukan bahan bakar dan udara untuk pembakaran mesin diesel, bila mesin penggerak utamanya diesel atau bila mesin-mesin penggeraknya lain maka tergantung dari jumlah (debit) air ke turbin air, jumlah (entalpi) uap/gas ke turbin uap/gas atau debit aliran udara ke mesin baling-baling.
Jumlah masukan bahan bakar/ udara, uap air/ gas atau aliran udara ini diatur oleh peralatan atau katup yang digerakkan governor yang menerima sinyal dari perubahan frekuensi listrik yang stabil pada 50Hz, yang ekivalen dengan perubahan putaran (rpm) mesin penggerak utama generator listrik.

Bila beban listrik naik maka frekuensi akan turun, sehingga governor harus memperbesar masukan ( bahan bakar/udara, air, uap/gas atau aliran udara) ke mesin penggerak utama untuk menaikkan frekuensinya sampai dengan frekuensi listrik kembali ke normalnya. Sebaliknya bila beban turun, governor mesin-mesin pembangkit harus mengurangi masukan bahan bakar/udara, air, uap air/gas atau aliran udara ke mesin-mesin penggerak sehingga putarannya turun sampai putaran normalnya atau frekuensinya kembali normal pada 50 Hz. Bila tidak ada governor maka mesin-mesin penggerak utama generator akan mengalami overspeed bila beban turun mendadak atau akan mengalami overload bila beban listrik naik.

Prinsip Alat Pembagi Beban Generator

Governor beroperasi pada mesin penggerak sehingga generator menghasilkan keluaran arus yang dapat diatur dari 0 % sampai dengan 100% kemampuannya. Jadi masukan ke mesin penggerak sebanding dengan keluaran arus generatornya atau dengan kata lain pengaturan governor 0 % sampai dengan 100 % sebanding dengan arus generator 0% sampai dengan 100 % pada tegangan dan frekuensi yang konstan.
Governor bekerja secara hidrolik/mekanis, sedangkan sinyal masukan dari keluaran arus generator berupa elektris, sehingga masukan ini perlu diubah ke mekanis dengan menggunakan elektric actuator untuk menggerakkan motor listrik yang menghasilkan gerakan mekanis yang diperlukan oleh governor.

Pada beberapa generator yang beroperasi paralel, setelah sebelumnya disamakan tegangan, frekuensi, beda phasa dan urutan phasanya, perubahan beban listrik tidak akan dirasakan oleh masing-masing generator pada besaran tegangan dan frekuensinya selama beban masih dibawah kapasitas total paralelnya, sehingga tegangan dan frekuensi ini tidak digunakan sebagai sumber sinyal bagi governor.

Untuk itu digunakan arus keluaran dari masing-masing generator sebagai sumber sinyal pembagian beban sistem paralel generator-generator tersebut. Saat diparalelkan pembagian beban generator belum seimbang/sebanding dengan kemampuan masing-masing generator. Alat pembagi beban generator dipasangkan pada masing-masing rangkaian keluaran generator, dan masing-masing alat pembagi beban tersebut dihubungkan secara paralel satu dengan berikutnya dengan kabel untuk menjumlahkan sinyal arus keluaran masing-masing generator dan menjumlahkan sinyal kemampuan arus masing-masing generator.

Arus keluaran generator yang dideteksi oleh alat pembagi beban akan merupakan petunjuk posisi governor berapa % , atau arus yang lewat berapa % dari kemampuan generator. Hasil bagi dari penjumlahan arus yang dideteksi alat-alat pembagi beban dengan jumlah arus kemampuan generator -generator yang beroperasi paralel dikalikan 100 (%) merupakan nilai posisi governor yang harus dicapai oleh setiap mesin penggerak utama sehingga menghasilkan keluaran arus yang proprosional dan sesuai dengan kemampuan masing-masing generator. Bila ukuran generator sama maka jumlah arus yang dideteksi oleh masing-masing alat pembagi beban dibagi jumlah generator merupakan arus beban yang harus dihasilkan oleh generator setelah governornya diubah oleh electric actuator yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sesaat setelah generator diparalelkan .

Instalasi Teknis

Dalam prakteknya alat pembagi beban generator dipasang dengan bantuan komponen-komponen seperti berikut : trafo arus, trafo tegangan (sebagai pencatu daya), electric actuator, potensiometer pengatur kecepatan dan saklar-saklar bantu. Lihat diagram pengkabelannya dalam Gambar 1.

Gambar 1 : Diagram Pengkabelan Pembagi tegangan


a. Trafo arus berfungsi sebagai transducer arus keluaran generator sampai dengan sebesar arus sinyal yang sesuai untuk alat pembagi beban generator (biasanya maksimum 5 A atau = 100 % kemampuan maksimum generator)
b. Trafo tegangan berfungsi sebagai sumber daya bagi alat pembagi beban, umumnya dengan tegangan 110 V AC, 50 Hz; dibantu adapter untuk keperluan tegangan DC.
c. Electric actuator merupakan peralatan yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sehingga mampu menggerakkan motor DC di governor sampai dengan arus keluaran generator mencapai yang diharapkan.
d. Potensiometer pengatur kecepatan adalah alat utama untuk mengatur frekuensi dan tegangan saat generator akan diparalelkan atau dalam proses sinkronisasi. Tegangan umumnya sudah diatur oleh AVR, sehingga naik turunnya tegangan hanya dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin penggerak. Setelah generator dioperasikan paralelkan atau sudah sinkron dengan yang telah beroperasi kemudian menutup Mccb generator, fungsi potensiometer pengatur kecepatan ini diambil alih oleh alat pembagi beban generator. Untuk lebih akuratnya pengaturan kecepatan dalam proses sinkronisasi secara manual, biasanya terdapat potensiometer pengatur halus dan potensiometer pengatur kasar.
e. Pada sistem kontrol otomatis pemaralelan generator dapat dilakukan oleh SPM (modul pemaralel generator) dengan mengatur tegangan dan frekuensi keluaran dari generator, kemudian mencocokan dengan tegangan dan frekuensi sistem yang sudah bekerja secara otomatis, setelah cocok memberikan sinyal penutupan ke Mccb generator sehingga bergabung dalam operasi paralel. Untuk mencocokkan tegangan dan frekuensi dapat dilihat dalam satu panel sinkron yang digunakan bersama untuk beberapa generator dimana masing-masing panel generator mempunyai saklar sinkron disamping SPM-nya. Dalam Gambar 2 ditunjukkan penggunaan alat pembagi beban generator dalam suatu sistem kontrol tenaga generator, kontrol mesin penggerak dan managemen beban.(file power generation control).

Gambar 2 : Penggunaan Alat Pembagi Tegangan


f. Saklar-saklar bantu pada alat pembagi beban generator berfungsi sebagai alat manual proses pembagian (pelepasan & pengambilan) beban oleh suatu generator yang beroperasi dalam sistem paralel. Misalnya *saklar 1 ditutup untuk meminimumkan bahan bakar diesel yang berarti melepaskan beban.* Saklar 3 ditutup untuk menuju pada kecepatan kelasnya (rated speed) yang berarti pengambilan beban dari generator yang perlu diringankan beban listriknya.
Setelah generator beroperasi secara paralel, generator-generator dengan alat pembagi bebannya selalu merespon secara aktif segala tindakan penaikan atau penurunan beban listrik, sehingga masing-masing generator menanggung beban dengan prosentasi yang sama diukur dari kemampuan masing-masing.

READ FULL STORY

READ FULL STORY