PENGENALAN ALAT UKUR LISTRIK DAN KOMPONE
Modul-1
PENGENALAN ALAT UKUR LISTRIK DAN KOMPONEN PASIF
I. HAMBATAN LISTRIK
A. Tujuan
1. Menentukan dan membandingkan besarnya Resistansi hambatan arang dengan
cara membaca sandi warna dan menggunakan alat ukur listrik (Ohm-meter)
analog dan digital.
2. Menentukan dan membandingkan nilai Resistansi pengganti suatu rangkaian
hambatan arang (seri, paralel atau gabungan keduanya) dengan perhitungan dan
menggunakan alat ukur listrik (Ohm-meter) analog dan digital.
B. Dasar Teori
Didalam sebuah piranti/alat elektronik, terdapat rangkaian listrik yang terdiri
dari beberapa komponen, dimana rangkaian tersebut dapat bekerja dengan baik. Ada
dua macam komponen elektronik, komponen aktif (kita bahas dalam praktikum
selanjutnya) dan komponen pasif. Kompone pasif terdiri dari, resistor(hambatan),
kapasitor, dan induktor (transformator). Komponen aktif dapat berfungsi bila diberi
tegangan dan arus dari suatu catu daya dari luar, sedangkan komponen pasif dapat
berfungsi walaupun tidak ada tegangan dan arus dari suatu catu daya dari luar.
Resistor(hambatan) adalah suatu bahan yang mempunyai sifat menghambat
aliran arus listrik. Suatu hambatan dapat dibuat dari seutas kawat konduktor yang
dililitkan pada suatu batang isolator. Berdasarkan jenis bahan konduktor pembentuk
suatu hambatan, dalam dunia elektronik hambatan dikelompokkan menjadi:
1. Hambatan Kawat
2. Hambatan Arang
Untuk mengetahui nilai hambatan (resistansi) dipergunakan alat ukur hambatan
yaitu Ohm-meter, satuan hambatan adalah ohm (Ω). Caranya, kita cukup menempelkan
ujung-ujung kabel dari Ohm-meter keujung-ujung resistor yang akan kita ukur.
1
Hambtan Arang (R)
Gambar- 1.1 : Pengukuran Resistansi Hambatan Arang
Khusus untuk hambatan arang, nilai hambatan bisa diketahui dengan membaca
sandi warna melingkar (seperti cincin) yang terdapat pada lapisan terluarnya. Sandi
warna yang terdapat pada hambatan arang terdiri dari 4 cincin warna. Pembacaan warna
dimulai dari warna yang dekat kesalah satu ujung hambatan. Sandi warna pertama,
kedua dan ketiga menunjukan nilai hambatan, sandi warna kesatu dan kedua berupa
bilangan bulat, sandi warna ketiga nilainya berupa angka 10n (n = 1,2,3…. ). Sedangkan
sandi warna keempat menujukan nilai toleransi (batas kisaran) dari nilai hambatan yang
kita dapat dari pembacaan sandi warna pertama, kedua dan ketiga, berupa nilai
persentase. Nilai toleransi ini perlu dicantumkan, karena proses pembuatan hambatan
arang ini tingkat ketelitiannya kurang baik.
Jika kita lihat, kita hanya bisa mendapatkan nilai hambatan dengan 2 angka saja
dibelakang 10n, kita tidak bisa mendapatkan nilai hambatan dengan 3 angka atau lebih
dibelakang 10n, karena tidak ada hambatan arang yang mempunyai kode warna lebih
dari 4. Untuk mendapatkan nilai dengan 3 angka dibelakang 10n, kita cari hambatan
yang nilai hambatannya mendekati nilai yang diinginkan, dengan toleransi yang
memungkinkan, nilai hambatan yang kita inginkan terdapat pada kisaran nilai hambatan
itu.
Dalam kehidupan sehari-hari, kadangkala cara mendapatkan nilai hambatan
dengan 3 angka atau lebih dibelakang 10n seperti diatas sulit dilakukan. Oleh karena itu
digunakan susunan hambatan, dengan cara merangkaikan beberapa hambatan secara seri
atau paralel.
2
R1
R1
R2
(a) Rangkaian Resistor Seri
R2
(b) Rangkaian Resistor Paralel
Gambar -1.2 :
(a) Rangkaian Resistor Seri
(b)Rangkaian Resistor Paralel
Nilai hambatan pengganti pada rangkaian seri :
R PS = R1 + R2
Secara umum untuk n buah resistor yang dirangkai seri, nilai hambatan penggantinya
adalah:
R PS = R1 + R2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + Rn
……………………
(1.1)
Nilai hambatan pengganti pada rangkaian paralel:
1
1
1
=
+
Rpp R1 R 2 atau
1
R1 × R 2
=
Rpp R1 + R 2
Secara umum untuk n buah resistor yang dirangkai paralel nilai hambatan penggantinya
adalah:
1
1
1
1
=
+
+ ⋅⋅⋅⋅ +
Rpp R1 R 2
Rn
.…………………...
(1.2)
Untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti dengan nilai lebih kecil dari pada
nilai hambatan sebelum dirangkaikan kita rangkaikan, hambatan-hambatan tersebut
secara paralel, sedangkan untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti dengan nilai
lebih besar dari pada nilai hambatan sebelu dirangkaikan, kita rangkaikan hambatanhambatan tersebut secara seri.
3
Dalam percobaan kali ini, kita akan mencoba menghitung resistansi (nilai
hambatan) hambatan arang berdasarkan sandi cincin warna dan menggunakan Ohm–
meter Analog dan Digital. Kemudian hambatan-hambatan arang tersebut kita
rangkaikan secara seri maupun paralel, lalu kita cari hambatan penggantinya (hambatan
masing-masingnya telah kita cari dengan sandi warna) dengan cara perhitungan
menggunakan rumus (persamaan 1 dan 2) dan menggunakan Ohm-meter Analog dan
Digital.
C. Alat dan Bahan
1
Resistor arang
10 buah
2
Ohm-meter digital
1 buah
3
Ohm-meter analog
1 buah
4
Solder Listrik
1 buah
5
Tang pemotong
1 buah
6
Tang penjepit
1 buah
D. Prosedur Percobaan
I. Menentuka nilai hambatan arang dengan membaca sandi warna
1. Sediakan 10 buah hambatan arang, urutkan secara acak dari nomor 1-10, R1
menunjukan resistor nomor urut 1, dan seterusnya.
2. Tentukan urutan warna yang pertama (urutan warna pertama adalah warna
yang lebih dekat dengan salah satu ujung hambatan), kedua, ketiga, dan
keempat.
3. Dengan menggunakan tabel sandi warna tentukan besarnya nilai hambatan
untuk masing-masing hambatan arang., contoh:
4
cincin warna
ke-1
ke-4
ke-2
ke-3
dari tabel diketahui bahwa:
1 Untuk warna merah pada urutan pertama bernilai 2
2 Untuk warna biru pada urutan kedua bernilai 6
3 Untuk warna hijau pada urutan ketiga bernilai 105
4 Untuk warna orange pada urutan keempat mempunyai nilai toleransi 3%
Jadi nilai hambatan untuk hambatan arang ini adalah 26.105 + 3%.26.105
ohm, atau 26.105 + 8,7.103 Ω.
4. Lakukan untuk 10 buah hambatan arang secara berurutan sesuai penomoran
yang kita lakukan.
II. Menentukan nilai hambatan arang dengan menggunakan Ohm-meter
Analog dan Digital
5. Kita ukur dengan menggunakan Ohm-meter Analog terlebih dahulu, caranya
kita hubungkan kabel dari Ohm-meter tersebut ke ujung-ujung hambatan arang
(lihat gambar 1).
6. Nilai hambatan akan terbaca pada layar Ohm-meter Digital.
7. Cara mengukur hambatan arang dengan menggunakan Ohm-meter Analog
sama dengan cara mengukur nilai hambatan menggunakan Ohm-meter Digital.
Kita hubungkan ujung-ujung kabel dari Ohm-meter Analog ke- ujung-ujung
hambatan arang, nilai hambatan akan terbaca pada skala.
8. Lakukan untuk 10 buah hambatan arang.
5
III. Menentukan resistansi / nilai hambatan pengganti rangkaian hambatan
arang
1. Membaca Sandi Warna dan Perhitungan
1. Kita rangkai hambatan arang dengan menggunakan solder dan alat
tambahan lain , seperti rangkaian dibawah ini:
R1
a.
A
B
R2
R3
R4
b.
C
D
R5
R1
R3
R4
c.
E
F
R5
R2
R6
d.
G
R7
R8
H
6
R10
R6
e.
R7
R8
I
J
R9
R1 menyatakan hambatan arang nomor urut 1, dan seterusnya
(penomorannya sama dengan penomoran pada percobaan I).
Rangkaian c adalah rangkaian a dan b yang dirangkaikan secara seri.
Rangkain ini adalah rangkaian d yang kita tambah R9 paralel dengan R7,
dan ditambah R10 paralel dengan R8.
2. Gunakan persamaan 1 dan 2 untuk mencari nilai hambatan pengganti
untuk masing-masing rangkaian a dan b (paralel), d (seri), c dan e
(gabungan). Nilai masing-masing hambatan arang yang kita gunakan adalah
nilai yang telah kita hitung pada percobaan I.
2. Menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital
1.
Untuk mengukur nilai hambatan pengganti rangkaian diatas, caranya sama
dengan mengukur satu buah hambatan arang. Yaitu menghubungkan
ujung-ujung kabel dari Ohm-meter Analog dan Digital ke ujung-ujung
rangkaian.
2.
Pertama kita hitung nilai hambatan pengganti rangkaian a, lalu rangkaian
b dengan menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital secara berurutan,
setelah itu kita rangkaikan rangkaian a dan rangkaian b secara seri dengan
menyolder kedua rangkaian (a dan b). Rangkaian yang dihasilkan adalah
rangkaian c. Kemudian kita hitung nilai hambatan penggantinya dengan
menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital. Hati-hati jangan langsung
merangkaikan rangkaian a dan b sebelum diukur nilai hambatan
penggantinya dengan kedua Ohm-meter (Analog dan Digital).
7
3.
Hitung nilai hambatan pengganti rangkaian d dengan Ohm-meter Analog
dan Digital secara berurutan. Lalu rangkaikan R9 paralel R7 dan R10 paralel
dengan R8, dengan menggunakan solder, rangkaian yang dihasilkan adalah
rangkaian e. Kemudian hitung
nilai hambatan penggantinya dengan
menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital. Hati-hati jangan langsung
merangkaikan R9 dan R10 pada rangkaian d sebelu rangkaian d diukur nilai
hambatan penggantinya dengan kedua Ohm-meter (Analog dan Digital).
8
PENGENALAN ALAT UKUR LISTRIK DAN KOMPONEN PASIF
I. HAMBATAN LISTRIK
A. Tujuan
1. Menentukan dan membandingkan besarnya Resistansi hambatan arang dengan
cara membaca sandi warna dan menggunakan alat ukur listrik (Ohm-meter)
analog dan digital.
2. Menentukan dan membandingkan nilai Resistansi pengganti suatu rangkaian
hambatan arang (seri, paralel atau gabungan keduanya) dengan perhitungan dan
menggunakan alat ukur listrik (Ohm-meter) analog dan digital.
B. Dasar Teori
Didalam sebuah piranti/alat elektronik, terdapat rangkaian listrik yang terdiri
dari beberapa komponen, dimana rangkaian tersebut dapat bekerja dengan baik. Ada
dua macam komponen elektronik, komponen aktif (kita bahas dalam praktikum
selanjutnya) dan komponen pasif. Kompone pasif terdiri dari, resistor(hambatan),
kapasitor, dan induktor (transformator). Komponen aktif dapat berfungsi bila diberi
tegangan dan arus dari suatu catu daya dari luar, sedangkan komponen pasif dapat
berfungsi walaupun tidak ada tegangan dan arus dari suatu catu daya dari luar.
Resistor(hambatan) adalah suatu bahan yang mempunyai sifat menghambat
aliran arus listrik. Suatu hambatan dapat dibuat dari seutas kawat konduktor yang
dililitkan pada suatu batang isolator. Berdasarkan jenis bahan konduktor pembentuk
suatu hambatan, dalam dunia elektronik hambatan dikelompokkan menjadi:
1. Hambatan Kawat
2. Hambatan Arang
Untuk mengetahui nilai hambatan (resistansi) dipergunakan alat ukur hambatan
yaitu Ohm-meter, satuan hambatan adalah ohm (Ω). Caranya, kita cukup menempelkan
ujung-ujung kabel dari Ohm-meter keujung-ujung resistor yang akan kita ukur.
1
Hambtan Arang (R)
Gambar- 1.1 : Pengukuran Resistansi Hambatan Arang
Khusus untuk hambatan arang, nilai hambatan bisa diketahui dengan membaca
sandi warna melingkar (seperti cincin) yang terdapat pada lapisan terluarnya. Sandi
warna yang terdapat pada hambatan arang terdiri dari 4 cincin warna. Pembacaan warna
dimulai dari warna yang dekat kesalah satu ujung hambatan. Sandi warna pertama,
kedua dan ketiga menunjukan nilai hambatan, sandi warna kesatu dan kedua berupa
bilangan bulat, sandi warna ketiga nilainya berupa angka 10n (n = 1,2,3…. ). Sedangkan
sandi warna keempat menujukan nilai toleransi (batas kisaran) dari nilai hambatan yang
kita dapat dari pembacaan sandi warna pertama, kedua dan ketiga, berupa nilai
persentase. Nilai toleransi ini perlu dicantumkan, karena proses pembuatan hambatan
arang ini tingkat ketelitiannya kurang baik.
Jika kita lihat, kita hanya bisa mendapatkan nilai hambatan dengan 2 angka saja
dibelakang 10n, kita tidak bisa mendapatkan nilai hambatan dengan 3 angka atau lebih
dibelakang 10n, karena tidak ada hambatan arang yang mempunyai kode warna lebih
dari 4. Untuk mendapatkan nilai dengan 3 angka dibelakang 10n, kita cari hambatan
yang nilai hambatannya mendekati nilai yang diinginkan, dengan toleransi yang
memungkinkan, nilai hambatan yang kita inginkan terdapat pada kisaran nilai hambatan
itu.
Dalam kehidupan sehari-hari, kadangkala cara mendapatkan nilai hambatan
dengan 3 angka atau lebih dibelakang 10n seperti diatas sulit dilakukan. Oleh karena itu
digunakan susunan hambatan, dengan cara merangkaikan beberapa hambatan secara seri
atau paralel.
2
R1
R1
R2
(a) Rangkaian Resistor Seri
R2
(b) Rangkaian Resistor Paralel
Gambar -1.2 :
(a) Rangkaian Resistor Seri
(b)Rangkaian Resistor Paralel
Nilai hambatan pengganti pada rangkaian seri :
R PS = R1 + R2
Secara umum untuk n buah resistor yang dirangkai seri, nilai hambatan penggantinya
adalah:
R PS = R1 + R2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + Rn
……………………
(1.1)
Nilai hambatan pengganti pada rangkaian paralel:
1
1
1
=
+
Rpp R1 R 2 atau
1
R1 × R 2
=
Rpp R1 + R 2
Secara umum untuk n buah resistor yang dirangkai paralel nilai hambatan penggantinya
adalah:
1
1
1
1
=
+
+ ⋅⋅⋅⋅ +
Rpp R1 R 2
Rn
.…………………...
(1.2)
Untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti dengan nilai lebih kecil dari pada
nilai hambatan sebelum dirangkaikan kita rangkaikan, hambatan-hambatan tersebut
secara paralel, sedangkan untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti dengan nilai
lebih besar dari pada nilai hambatan sebelu dirangkaikan, kita rangkaikan hambatanhambatan tersebut secara seri.
3
Dalam percobaan kali ini, kita akan mencoba menghitung resistansi (nilai
hambatan) hambatan arang berdasarkan sandi cincin warna dan menggunakan Ohm–
meter Analog dan Digital. Kemudian hambatan-hambatan arang tersebut kita
rangkaikan secara seri maupun paralel, lalu kita cari hambatan penggantinya (hambatan
masing-masingnya telah kita cari dengan sandi warna) dengan cara perhitungan
menggunakan rumus (persamaan 1 dan 2) dan menggunakan Ohm-meter Analog dan
Digital.
C. Alat dan Bahan
1
Resistor arang
10 buah
2
Ohm-meter digital
1 buah
3
Ohm-meter analog
1 buah
4
Solder Listrik
1 buah
5
Tang pemotong
1 buah
6
Tang penjepit
1 buah
D. Prosedur Percobaan
I. Menentuka nilai hambatan arang dengan membaca sandi warna
1. Sediakan 10 buah hambatan arang, urutkan secara acak dari nomor 1-10, R1
menunjukan resistor nomor urut 1, dan seterusnya.
2. Tentukan urutan warna yang pertama (urutan warna pertama adalah warna
yang lebih dekat dengan salah satu ujung hambatan), kedua, ketiga, dan
keempat.
3. Dengan menggunakan tabel sandi warna tentukan besarnya nilai hambatan
untuk masing-masing hambatan arang., contoh:
4
cincin warna
ke-1
ke-4
ke-2
ke-3
dari tabel diketahui bahwa:
1 Untuk warna merah pada urutan pertama bernilai 2
2 Untuk warna biru pada urutan kedua bernilai 6
3 Untuk warna hijau pada urutan ketiga bernilai 105
4 Untuk warna orange pada urutan keempat mempunyai nilai toleransi 3%
Jadi nilai hambatan untuk hambatan arang ini adalah 26.105 + 3%.26.105
ohm, atau 26.105 + 8,7.103 Ω.
4. Lakukan untuk 10 buah hambatan arang secara berurutan sesuai penomoran
yang kita lakukan.
II. Menentukan nilai hambatan arang dengan menggunakan Ohm-meter
Analog dan Digital
5. Kita ukur dengan menggunakan Ohm-meter Analog terlebih dahulu, caranya
kita hubungkan kabel dari Ohm-meter tersebut ke ujung-ujung hambatan arang
(lihat gambar 1).
6. Nilai hambatan akan terbaca pada layar Ohm-meter Digital.
7. Cara mengukur hambatan arang dengan menggunakan Ohm-meter Analog
sama dengan cara mengukur nilai hambatan menggunakan Ohm-meter Digital.
Kita hubungkan ujung-ujung kabel dari Ohm-meter Analog ke- ujung-ujung
hambatan arang, nilai hambatan akan terbaca pada skala.
8. Lakukan untuk 10 buah hambatan arang.
5
III. Menentukan resistansi / nilai hambatan pengganti rangkaian hambatan
arang
1. Membaca Sandi Warna dan Perhitungan
1. Kita rangkai hambatan arang dengan menggunakan solder dan alat
tambahan lain , seperti rangkaian dibawah ini:
R1
a.
A
B
R2
R3
R4
b.
C
D
R5
R1
R3
R4
c.
E
F
R5
R2
R6
d.
G
R7
R8
H
6
R10
R6
e.
R7
R8
I
J
R9
R1 menyatakan hambatan arang nomor urut 1, dan seterusnya
(penomorannya sama dengan penomoran pada percobaan I).
Rangkaian c adalah rangkaian a dan b yang dirangkaikan secara seri.
Rangkain ini adalah rangkaian d yang kita tambah R9 paralel dengan R7,
dan ditambah R10 paralel dengan R8.
2. Gunakan persamaan 1 dan 2 untuk mencari nilai hambatan pengganti
untuk masing-masing rangkaian a dan b (paralel), d (seri), c dan e
(gabungan). Nilai masing-masing hambatan arang yang kita gunakan adalah
nilai yang telah kita hitung pada percobaan I.
2. Menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital
1.
Untuk mengukur nilai hambatan pengganti rangkaian diatas, caranya sama
dengan mengukur satu buah hambatan arang. Yaitu menghubungkan
ujung-ujung kabel dari Ohm-meter Analog dan Digital ke ujung-ujung
rangkaian.
2.
Pertama kita hitung nilai hambatan pengganti rangkaian a, lalu rangkaian
b dengan menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital secara berurutan,
setelah itu kita rangkaikan rangkaian a dan rangkaian b secara seri dengan
menyolder kedua rangkaian (a dan b). Rangkaian yang dihasilkan adalah
rangkaian c. Kemudian kita hitung nilai hambatan penggantinya dengan
menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital. Hati-hati jangan langsung
merangkaikan rangkaian a dan b sebelum diukur nilai hambatan
penggantinya dengan kedua Ohm-meter (Analog dan Digital).
7
3.
Hitung nilai hambatan pengganti rangkaian d dengan Ohm-meter Analog
dan Digital secara berurutan. Lalu rangkaikan R9 paralel R7 dan R10 paralel
dengan R8, dengan menggunakan solder, rangkaian yang dihasilkan adalah
rangkaian e. Kemudian hitung
nilai hambatan penggantinya dengan
menggunakan Ohm-meter Analog dan Digital. Hati-hati jangan langsung
merangkaikan R9 dan R10 pada rangkaian d sebelu rangkaian d diukur nilai
hambatan penggantinya dengan kedua Ohm-meter (Analog dan Digital).
8