konduktor

Senin, 26 Maret 2012

dioda semi konduktor banyak di gunakan sebagai penyearah.
penyearah yang paling sederhana adalah penyearah sebuah dioda.melihat dari namanya maka hanya setengah glombang saja yang akan di searahkan. gambar 28 menunjukan rangkaian penyearah glombang mendapat masukan dari skunder trafo yang berupa sinyal ac berbentuk sinus,Vi=Vm sin ^t(gambar 28(b))
dari persamaan tersebut,Vm merupakan tegangan maksimum. harga Vm ini hanya bisa di ukur dengan CRO yakni dengan melihat langsung pada glombangnya. sedangkan pada umumnya harga yang tercantum pada skunder trafo adalah tegangan efektif. tegangan efektif (Veff) atau tegangan rms (Vrms) adalah
Vm
VEff=Vmrs= . . .=0,707 Vm
-2
tegangan (arus) efektif atau rms (root-mean-square)adalah tegangan (arus) yang terukur oleh volt meter (ampermeter).karena harga Vm pada umumnya jauh lebih bsar dari pada V- (tegangan cut-in dioda) maka pada pembahasan penyearah ini V- diabaikan prinsip kerja penyearah setengah glombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positif maka dioda dapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (i) pada (c) dari gambar 28

untuk penyearah glombang di peroleh
                      Idc .1/2 Im t dt
                      Idc .Im/- - 0,318
tegangan keluaran dc yang berupa turun tegangan dc pada beban adalah :
              Vdc=Idc . RL
apabila harga Rf jauh kecil dari RL, yang berarti Rf bisa di abaikan,maka:
               Vm=Im.RL
sehingga:Vdc .Im.RL/-
              Vdc .Vm/- - 0,318 Vm
apabila penyearah bekerja pada tegangan Vm yang kecil untuk memperoleh hasil yang lebih teliti maka tegangan cut in dioda (V-) perlu dipertimbangkan yaitu:
            Vdc .0,318 .Vm & V-
dalam perencanaan rangkaian penyearah yang juga penting untuk diketahui adalah beberapa tegangan maksimum yang harus di tahan oleh dioda ini sering di sebut dengan istilah Piv (peak-inverse voltage) atau tegangan puncak balik. hal ini karena pada saat dioda mendapat bias mundur (balik) maka tidak arus yang mengalir dan semua tegangan dari sekunder trafo berada pada dioda.
              Piv .Vm

(gambar 29 untuk glombang sinyal pada diod)
bentuk glombang sinyal pada dioda seperti gambar 28 dengan anggapan bahwa Rf dioda di abaikan, karena nilainya kecil sekali dibandingkan RL.sehingga pada saat siklus positif di mana dioda sedang on(mendapat bias maju).
terlihat turun tegangannya adalah nol. sedangkan saat siklus negatif, dioda sedang off(mendapat bias mundur) sehingga tegangan puncak dari sekunder trafo (Vm) semuanya berada pada dioda.
penyearah glombang penuh dengan trafo CT rangkaian penyearah glombang penuh ada dua macam,yaitu dengan menggunakan trafo CT (center-tap=tap tengah) dan dengan sistem jembatan. gambar 30 menunjukan rangkaian penyearah glombang penuh dengan menggunakan trafo CT terminal sekunder dari trafo CT mengeluarkan 2 buah tegangan keluaran yang sama tapi fasanya berlawanan titik CT sebagai titik tengahnya kedua keluaran ini masing masing di hubungkan ke D1 dan D2 sehingga saat D1 mendapat sinyal siklus negatif,dan sebaliknya.Dengan demikian D1 dan D2 hidup bergantian namun karena arus I dan I2 melewati tahanan beban (RL) dengan arah yang sama, maka iL menjadi satu arah (29c)

Selasa, 13 Maret 2012

Kurva Karakteristik Dioda

Hubungan antara besarnya arus yang mengalir melalui dioda dengan tegangan Va-k dapat dilihat pada kurva karakteristik dioda (gambar 20).
Gambar 20 menunjukkan dua macam kurva, yakni dioda germanium (Ge) dan dioda silikon (Si) pada saat dioda diberi bias maju, yakni bila Va-k positif, maka arus ID akan naik dengan cepat setelah Va-k mencapai tegangan cut-in (V_) tegangan cut-in (V_) ini kira-kira sebesar4 0.2 volt untuk dioda germanium dan 0.6 volt untuk dioda silikon. dengan pemberian tegangan sebesar ini maka potensial penghalang (barrier potential) pada persambungan akan teratasi sehingga arus dioda mulai mengalir dengan cepat.


    Gambar 20 kurva karakteristik dioda
Bagian kiri bawah dari grafik pada gambar 19 merupakan kurva karakteristik dioda saat mendapatkan bias mundur. disini juga terdapat dua kurva, yaitu untk dioda germanium dan silikon. besarnya arus jenuh mundur (reverse saturation current) Is untuk dioda gemanium adalah dalam orde mikro amper dalam.
Contohini adalah dalam orde 1-A. sedangkan untuk dioda silikon Is adalah dalam orde nano amper. dalam hal ini adalah 10 nA. apabila tegangan Va-k yang berporalitas negatif tersebut dinaikkan terus, maka suatu saat akan mencapai tegangan patah (breakdown) dimana arus Is akan naik dengan tiba-tiba pada saat mencapai tegangan breakdown ini. pwmbawa minoritas dipercepat sehingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi untuk mengeluarkan elektron valensi dari atom. kemudian elektron ini juga dipercepat untuk membebaskan yang lainnya sehingga arusnya semakin besar./ pada dioda biasa pencapaian tegangan breakdown ini selalu dihindari karena dioda bisa rusak.hubungan arus dioda (ID) dengan tegangan dioda (VD) dapat dinyatakan dalam persamaan matematis yang dikembangkan oleh W shockley, yaitu :
     ID=IS (e (VD/n.VT)-1)
dimana := ID : arus dioda (amper)
                Is : arus jenuh mundur (amper)
                e : bilangan natural,2.7828
                VD : beda tegangan pada dioda (volt)
                 n : konstanta,1 untuk Ge dan 2 untuk si
                 VT : tegangan ekifalen temperatur (volt)
    harga Is suatu dioda di pengaruhi oleh temperatur,tingkat doping dan geometri dioda. Dan konstanta n tergantung pada sifat konstruksi dan para meter fisik dioda. Sedangkan harga VT ditentukan dengan persamaan.

Kamis, 08 Maret 2012

hambatan

hambatan jenis pada konduktor

Hambatan jenis dan hambatan Listrik

r = E/J R = r L/A

r = hambatan jenis (ohm.m)
E = medan listrik
J = rapat arus
R = hambatan (ohm)
L = panjang konduktor (m)

HUBUNGAN HAMBATAN JENIS DAN HAMBATAN DENGAN SUHU
rt = ro(1 + a Dt)Rt = Ro(1 + a Dt)

rt, Rt = hambatan jenis dan hambatan pada t°C
ro, Ro = hambatan jenis dan hambatan awal
a = konstanta bahan konduktor ( °C-1 )
Dt = selisih suhu (°C )

Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor

I = V / R

HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP


I = n E R + n rd	I = n R + rd/p

n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel

RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL

SERI

R = R1 + R2 + R3 + ...
V = V1 + V2 + V3 + ...
I = I1 = I2 = I3 = ...

PARALEL

1 = 1 + 1 + 1R R1 R2 R3

V = V1 = V2 = V3 = ...
I = I1 + I2 + I3 + ...

ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.

W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.

P = W/t = V I = V²/R = I²R

HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.

S Iin = Iout

HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.

Se = S IR = 0

ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI

1. JEMBATAN WHEATSTONE	digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan : R1 R3 = R2 Rx
2. AMPERMETER	untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian. Rs = rd 1/(n-1)n = pembesaran pengukuran
3. VOLTMETER	untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik. Rm = (n-1) rd n = pembesaran pengukuran

TEGANGAN JEPIT (V.b) :
adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.

1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = e - I rd

2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = e + I rd

3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka
tegangan jepitnya adalah .

Vab = e

Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak
dilalui arus listrik.

2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan
rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.

3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat
rangkaian, energi dan daya listrik.

Contoh 1 :
Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !
Jawab :
Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga :

1 = 1 + 1
Rp R2 R3

Rp = R2 R3 = 2W
R2 + R1
V = I R = I (R1 + Rp)
I = 24/(3+2) = 4.8 A

Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :
V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp
V = I Rp = 0,8 V
Contoh 2:
Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri !

Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu :
RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W

Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W
Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W
RA + RB

Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R

Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah :
Pp = V² : V² = Rs = 4
Ps Rp Rs Rp 1
Contoh 3:
Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !
Jawab :
Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,

Se + S I R = 0
e1 + e2 = I (r1 + r2)

I = (1,5 - 1) = 5 A
0,3 + 0,3 6

Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :

Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V

1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V

Contoh 4:
Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.
Jawab :

Dari Hukum Ohm : I = V/R = e
R+r

Daya disipasi pada R : P = I²R = e ²R
(R+r)²

Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)

Jadi e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0
(R+r)4
e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R
R = r (terbukti)

ARUS/TEGANGAN BOLAK-BALIK
Arus/tegangan bolak-balik adalah arus/tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Simbol tegangan bolak-balik adalah ~ dan dapat diukur dengan Osiloskop (mengukur tegangan maksimumnya).

NILAI EFEKTIF KUAT ARUS/TEGANGAN AC
Nilai efektif kuat arus/tegangan AC adalah arus/tegangan AC yang dianggap setara dengan kuat arus/tegangan AC yang menghasilkan jumlah kalor yang sama ketika melalui suatu penghantar dalam waktu yang sama.
Kuat arus efektif : Ief = Imaks / Ö2
Tegangan efektif : Vef = Vmaks / Ö2
Besaran yang ditunjukkan oleh voltmeter/amperemeter DC adalah tegangan/kuat arus DC yang sesungguhnya,sedangkan yang ditunjukan oleh voltmeter/amperemeter AC adalah tegangan/kuat arus efektif, bukan tegangan/kuat arus sesungguhnya.

Generator adalah alat yang dapat menimbulkan sumber tegangan.

Tegangan Bolak-Balik (V) yang ditimbulkan oleh generator :

V = Vm sin wt
w = 2pf = frekuensi anguler
Arus Bolak-Balik (I) yang mengalir adalah :
I = V/R = Vm/R sin wt
I = Im sin wt
Vm = tegangan maksimum

Reaktansi Induktff : hambatan induktor pada rangkaian arus

bolak-balik.

XL = w > L = 2pf.L
• Tegangan dan Arus pada Induktor : V = Vm sin wtI = Im sin(wt-90°)
Jadi beda fase dalam rangkaian induktif 90° (arus ketinggalan 90° dari tegangan) Pada gambar terlihat : - beda fase I dan VL ialah 90° (tegangan mendahului arus)- beda fase I dan V ialah 45° (tegangan mendahului arus)

Senin, 05 Maret 2012

Langsung ke: navigasi, cari

Resistor
Tiga buah resistor komposisi karbon
Simbol	(IEE, IEC, EU) (US, JP)
Tipe	Komponen pasif
Kemasan	Dua kaki
Fungsi	Menahan arus listrik
l • b • s

Resistor kaki aksial

Tiga resistor komposisi karbon para radio tabung vakum

Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:

$\begin{align}V&=IR\\ I&=\frac{V}{R}\end{align}$

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

Daftar isi

[sembunyikan]

Satuan

Ohm (simbol: Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm.
Satuan yang digunakan prefix :

Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ

KΩ = 1 000Ω
MΩ = 1 000 000Ω

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 sesuai dengan nilai resistansinya.
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, panas solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi dan resistor jadi rusak.
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 di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v^[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 memengaruhi 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].

[sunting] 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 faktor pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang terdapat pita kelima yang 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%.

Warna	Pita pertama	Pita kedua	Pita ketiga (pengali)	Pita keempat (toleransi)	Pita kelima (koefisien suhu)
Hitam	0	0	× 10⁰
Cokelat	1	1	×10¹	± 1% (F)	100 ppm
Merah	2	2	× 10²	± 2% (G)	50 ppm
Oranye	3	3	× 10³		15 ppm
Kuning	4	4	× 10⁴		25 ppm
Hijau	5	5	× 10⁵	± 0.5% (D)
Biru	6	6	× 10⁶	± 0.25% (C)
Ungu	7	7	× 10⁷	± 0.1% (B)
Abu-abu	8	8	× 10⁸	± 0.05% (A)
Putih	9	9	× 10⁹
Emas			× 10^-1	± 5% (J)
Perak			× 10^-2	± 10% (K)
Kosong				± 20% (M)

Identifikasi lima pita

Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.