E0ZJsDz4jEYMMDAMFBpAoijNABVOx5pA6FJu6QNr
B U K U S E R I A L R E V I TA L I S A S I S M K
M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K AT R O N I K A
F U N D A M E N TA L D I R E C T
CURRENT (RESISTOR)
O L E H A R I E F WA H Y U P U R W I T O
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Untuk Sekolah Menengah Kejuruan
Edisi Tahun 2017
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN
1
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Copyright © 2017, Direktorat Pembinaan SMK
All rights Reserved
Pengarah
Direktur Pembinaan SMK
Penanggung Jawab
Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak
Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Ketua Tim
Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.
Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Penyusun
Arief Wahyu Purwito
(SMKN 1 Bangil)
Desain dan Tata Letak
Karin Faizah Tauristy, S.Ds
Rayi Citha Dwisendy, S.Ds
ISBN 978-602-50369-9-6
ISBN
978-602-50369-9-6
9
786025
036996
Penerbit:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13
Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270
2
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang
Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan
khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar
instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masingmasing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku
Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran
informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar
kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang
terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia
global yang semakin pesat.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Salam Sejahtera,
Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan
pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan,
khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan
pendidikan
kejuruan
yang
semakin
relevan
dengan
kebutuhan
masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan
dunia usaha dan industri.
Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran
strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan
berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan.
Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak
yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan
kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat
menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan
mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara
sistematis dan terukur.
Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Jakarta, 2017
Kasubdit Program Dan Evaluasi
Direktorat Pembinaan SMK
i
KATA PENGANTAR
R
Profesi guru dan tenaga kependidikan harus dihargai dan dikembangkan sebagai profesi yang
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
bermartabat sebagaimana diamanatkan Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru
dan Dosen. Hal ini dikarenakan guru dan tenaga kependidikan merupakan tenaga profesional
yang mempunyai fungsi, peran, dan kedudukan yang sangat penting dalam mencapai visi
pendidikan 2025 yaitu “Menciptakan Insan Indonesia Cerdas dan Kompetitif”. Untuk itu guru
dan tenaga kependidikan yang profesional wajib melakukan pengembangan keprofesian
berkelanjutan.
Modul Pembelajaran yang disusun ini merupakan salah satu hasil dari program “Penguatan
Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”. Buku ini
disajikan untuk memberikan informasi tentang materi pembelajaran yang diajarkan oleh
industri sebagai pengembangan keilmuan dan tehnologi dan sebagai salah satu bentuk bahan
dalam kegiatan pengembangan keprofesian berkelanjutan bagi guru dan tenaga kependidikan
Pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada berbagai
pihak yang telah memberikan kontribusi secara maksimal dalam mewujudkan buku ini,
mudah-mudahan buku ini dapat menjadi acuan dan sumber inspirasi bagi guru dan semua
pihak yang terlibat dalam pelaksanaan penyusunan modul hasil dari program “Penguatan
Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan buku ini di
masa mendatang.
Penulis
ii
DAFTAR ISI
(%*8%6-7-
i
PENGANTAR PENULIS.....................................................................................................
.............................................................................................................................iii
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI .........................................................................................................................................iii
ii
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………………………………………………..ivv
DAFTAR TABEL………………………………………………………………………………………………………...vii
viii
PETA KEDUDUKAN MODUL ............................................................................................................. ix
x
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................................... 13
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI.......................................................
A. STANDAR KOMPETENSI ....................................................................................................... 2
B. DESKRIPSI.............................................................................................................................. 5
C. WAKTU………………………………………………………………………………………………………………………………………….7
D. PRASYARAT ........................................................................................................................... 7
E. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ..................................................................................... 7
F. TUJUAN AKHIR ...................................................................................................................... 8
G. CEK PENGUASAAN STANDAR KOMPETENSI...................................................................... 9
BAB II PEMBELAJARAN ................................................................................................................. 11
A. RENCANA BELAJAR ............................................................................................................ 11
B. KEGIATAN BELAJAR ........................................................................................................... 13
KEGIATAN BELAJAR 1 ANALISA RANGKAIAN DC DAN HUKUM OHM ................................. 13
a. Tujuan…….............................................................................................................................. 13
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 13
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 14
d. Aktifikas Pembelajaran ....................................................................................................... 16
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 45
f. Test Formatif........................................................................................................................ 45
iii
g. Kunci Jawaban .................................................................................................................... 46
KEGIATAN BELAJAR 2 MEMILIH RANGKAIAN PENGUKURAN.............................................. 47
a. Tujuan....... ............................................................................................................................ 47
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 47
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 47
d. Aktifitas Pembelajaran ........................................................................................................ 47
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 62
f. Test Sumatif ......................................................................................................................... 63
g. Jawaban………………… ............................................................................................................. 63
KEGIATAN BELAJAR 3 RESISTOR LINEAR .............................................................................. 65
a. Tujuan…….............................................................................................................................. 65
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 65
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 65
d. Aktifitas Pembelajaran ........................................................................................................ 69
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 96
f. Kunci Jawaban .................................................................................................................... 97
KEGIATAN BELAJAR 4 CONSTRUCTING A DC VOLTAGE SOURCE ...................................... 98
a. Tujuan……… ........................................................................................................................... 98
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 98
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 98
d. Aktifiktas Pembelajaran ...................................................................................................... 99
e. Rangkuman ........................................................................................................................ 139
128
BAB III EVALUASI .......................................................................................................................... 143
133
A. Kognitif Skill ....................................................................................................................... 143
133
BAB IV PENUTUP .......................................................................................................................... 145
135
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................ 146
136
iv
(%*8%6+%1&%6
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Model Alat Bantu Ajar ................................................................................................... 13
Gambar 2 EduTrainer® patch panel universal ................................................................................ 5
Gambar 4 Sinyal DC ........................................................................................................................ 15
Gambar 5 Pemasangan Rangkaian pada trainer .......................................................................... 17
Gambar 6 Electrical circuit with resistor as consuming device ................................................... 18
Gambar 7 Electrical circuit with lamp as consuming device ....................................................... 18
Gambar 8 Direction of current in the circuit .................................................................................... 19
Gambar 9 Current measurement..................................................................................................... 23
Gambar 10 Indirect resistance measurement ................................................................................ 24
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 3 Unit EduTrainer® power supply Dasar ........................................................................... 6
Gambar 11 Direct resistance measurement ................................................................................... 25
Gambar 12 Measuring circuit with R = 330 Ω ............................................................................... 26
Gambar 13 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω.................................................................. 27
Gambar 14 Measuring circuit with different resistors.................................................................. 28
Gambar 15 Pemasangan Rangkaian pada trainer ........................................................................ 32
Gambar 16 Electrical circuit with resistor and lamp as consuming device ............................... 33
Gambar 17 Direction of current in the circuit .................................................................................. 33
Gambar 18 Current Measurement................................................................................................... 38
Gambar 19 Voltage measurement .................................................................................................. 38
Gambar 20 Indirect resistance measurement ................................................................................ 39
Gambar 21 Direct resistance measurement ................................................................................... 40
Gambar 22 Measuring circuit with R = 330 Ω ................................................................................. 41
Gambar 23 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω.................................................................. 42
Gambar 24 Measuring circuit with different resistors .................................................................... 43
Gambar 25 Measurement results graphically ................................................................................. 44
Gambar 26 Voltage error circuit ...................................................................................................... 48
Gambar 27 Voltage error circuit……………………………………………………………………………………………………………..49
Gambar 28 Current error circuit……………………………………………………………………………………………………….…49
Gambar 29 Sample circuit for Kirchhoff's second law ................................................................... 51
Gambar 30 Voltage error circuit………………………………....................................................................... 51
v
Gambar 31 Current Error Circuit…………………………………………………………………………………………………………51
Gambar 32 Voltage Error Circuit ..................................................................................................... 53
Gambar 33 Current error circuit ...................................................................................................... 53
Gambar 34 Voltage error circuit ...................................................................................................... 55
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 35 Voltage error circuit dan Current error circuit .............................................................. 57
Gambar 36 Sample circuit for Kirchhoff's second law ................................................................... 58
Gambar 37 Voltage error circuit…………. .......................................................................................... 59
Gambar 38 Current error circuit………………………………………………………………………………59
Gambar 39 Voltage Error Circuit .................................................................................................... 60
Gambar 40 Current error circuit ...................................................................................................... 61
Gambar 41 Bentuk fisik, Simbol NTC, Grafik nilai tahanan NTC akibat suhu ............................. 66
Gambar 42 Rangkaian Karakteristik Deviasi ................................................................................. 67
Gambar 43 Bentuk fisik dan simbol PTC ....................................................................................... 67
Gambar 44 Grafik dari PTC ............................................................................................................. 68
Gambar 45 Bagian-bagian VDR ...................................................................................................... 68
Gambar 46 Ukuran fisik VDR .......................................................................................................... 69
Gambar 47 pengukuran pada NTC ................................................................................................. 72
Gambar 48 Voltage/current characteristic and voltage/resistance ............................................ 74
Gambar 49 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ......................................................... 75
Gambar 50 Rangkaian pengukuran VDR ....................................................................................... 77
Gambar 51 Voltage/current characteristic and voltage ............................................................... 78
Gambar 52 Measuring circuit with LDR resistor ........................................................................... 79
Gambar 53 Bor Listrik ..................................................................................................................... 80
Gambar 54 Pengukuran pada NTC ................................................................................................ 85
Gambar 55 Pemasangan Pada Papan Rangkaian ........................................................................ 86
Gambar 56 Voltage/current characteristic and voltage/resistance characteristic of the NTC
resistor ............................................................................................................................................. 88
Gambar 57 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ...................................................... 89
Gambar 58 Rangkaian pengukuran VDR ....................................................................................... 90
Gambar 59 Voltage/current characteristic ................................................................................... 92
Gambar 60 Pemasangan pada papan praktikum ......................................................................... 93
Gambar 61 Measuring circuit with LDR resistor ........................................................................... 93
vi
Gambar 62 Pengaturan Tegangan pada PS .................................................................................. 94
Gambar 63 Bor Tangan ................................................................................................................... 95
Gambar 64 Circuit with VDR resistor as overvoltage protection ................................................. 96
Gambar 65 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC .............................................................. 99
Gambar 67 Circuit with equivalent voltage source and consuming device .................................. 112
Gambar 68 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat beban ............................. 113
Gambar 69 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat. ...................... 115
Gambar 70 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................... 116
Gambar 71 Working characteristic of the voltage source .......................................................... 120
Gambar 72 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ....................... 122
Gambar 73 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 124
Gambar 74 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC ............................................................ 125
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 66 Equivalent circuit diagram for voltage sources ......................................................... 100
Gambar 75 Equivalent circuit diagram for voltage sources ....................................................... 126
Gambar 76 Circuit with equivalent voltage source ..................................................................... 127
Gambar 77 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat mengkonsumsi .............. 127
Gambar 78 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat ....................... 129
Gambar 79 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 130
Gambar 80 Membangun Rangkaian beban ................................................................................. 133
Gambar 81 Working characteristic of the voltage source .......................................................... 135
Gambar 82 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ....................... 136
Gambar 83 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 138
Gambar 84 Equivalent circuit diagram for voltage sources ....................................................... 139
Gambar 85 circuit diagram for voltage sources ......................................................................... 141
Gambar 86 Current Error............................................................................................................... 144
vii
(%*8%68%&)0
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Equipment list .................................................................................................................... 37
Tabel 2 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ................................................................................. 38
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tabel 3 Equipment List ................................................................................................................... 39
Tabel 4 Measurement log: I = f(R), U = 10 V .................................................................................. 40
Tabel 5 Equipment list ..................................................................................................................... 41
Tabel 6 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ................................................................................. 42
Tabel 7 Equipment List .................................................................................................................... 43
Tabel 8 Measurement log: I = f(R), U = 10 V .................................................................................. 44
Tabel 9 Alat dan Bahan yang dibutuhkan ..................................................................................... 49
Tabel 10 Pengukuran : Voltage error circuit ................................................................................... 49
Tabel 11 Hukum Khirchoff.............................................................................................................. 50
Tabel 12 Equipment list ................................................................................................................... 52
Tabel 13 Pengukuran Voltage error circuit ..................................................................................... 52
Tabel 14 Pengukuran Current error circuit ..................................................................................... 52
Tabel 15 Karakteristik resistor NTC dan PTC ................................................................................ 71
Tabel 16 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ............................................................................... 72
Tabel 17 Tabel Hasil Pengukuran NTC .......................................................................................... 73
Tabel 18 Bagian VDR ...................................................................................................................... 77
Tabel 19 Equipment list .................................................................................................................. 77
Tabel 20 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ........................................................ 78
Tabel 21 Equipment list .................................................................................................................. 79
Tabel 22 Tabel Pengukuran ............................................................................................................ 80
Tabel 23 Karakteristik resistor NTC dan PTC ................................................................................ 84
Tabel 24 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ............................................................................... 86
Tabel 25 Simbol VDR ...................................................................................................................... 90
Tabel 26 Equipment list ................................................................................................................... 91
Tabel 27 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ........................................................ 91
Tabel 28 Equipment list ................................................................................................................... 93
Tabel 29 Tabel Pengukuran ............................................................................................................ 94
Tabel 30 Deskripsi bagian sikuit diagram ................................................................................... 111
viii
Tabel 31 Equipment list ................................................................................................................. 116
Tabel 32 Perhitungan Arus beban................................................................................................ 118
Tabel 34 Evaluation of the measurement log ............................................................................... 121
Tabel 35 Deskripsi bagian sikuit diagram ................................................................................... 126
Tabel 36 Equipment list ................................................................................................................ 131
Tabel 37 Perhitungan Arus beban................................................................................................ 133
Tabel 38 Measurement log for the voltage/current working characteristic ............................. 134
Tabel 39 Evaluation of the measurement log ............................................................................. 136
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tabel 33 Measurement log for the voltage/current working characteristic ............................. 118
ix
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U U
x
U
PETA KEDUDUKAN MODUL
I
BAB I
PENDAHULUAN
Sistem pembelajaran Festo Didaktik untuk otomatisasi dan teknologi diarahkan
berbagai latar belakang pendidikan dan persyaratan kejuruan. Sistem pembelajaran
karena itu dipecah sebagai berikut:
paket pelatihan Teknologi berorientasi
Mekatronika dan pabrik otomatisasi
Proses otomatisasi
pabrik Hybrid belajar dan kontrol teknologi
robotika Ponsel
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U U
Sistem pembelajaran untuk otomatisasi dan teknologi selalu diperbaiki secara paralel
dengan perkembangan di bidang pelatihan dan praktek profesional.
Paket
teknologi
berurusan
dengan
berbagai
teknologi
termasuk
pneumatik,
electropneumatics, hidrolika, electrohydraulics, hidrolika proporsional, programmable
logic controller, sensor, teknik elektro, elektronik dan listrik drive.
am ar
odel lat antu
ar
Desain modular dari sistem pembelajaran memungkinkan untuk aplikasi yang pergi di
atas dan melampaui keterbatasan paket pelatihan individu. Misalnya, PLC aktuasi
pneumatik, hidrolik dan listrik drive.
Semua paket pelatihan fitur komponen-komponen berikut:
•
Hardware
•
Media
•
Seminar
1
R
I
KOMPETENSI INTI DAN KOMPETENSI DASAR
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN (SMK)/MADRASAH ALIYAH KEJURUAN (MAK)
BIDANG KEAHLIAN
: TEKNOLOGI DAN REKAYASA
PROGRAM KEAHLIAN
: TEKNIK ELEKTRONIKA
PAKET KEAHLIAN
: SEMUA PAKET KEAHLIAN
MATA PELAJARAN
: TEKNIK LISTRIK
KELAS
:X
II
I
1. Menghayati dan
I
1.1.
R
Memahami nilai-nilai keimanan dengan
mengamalkan ajaran
menyadari hubungan keteraturan dan
agama yang dianutnya.
kompleksitas alam dan jagad raya
terhadap kebesaran Tuhan yang
menciptakannya
1.2.
Memahami kebesaran Tuhan
1.3.
Mengamalkan nilai-nilai keimanan sesuai
dengan ajaran agama dalam kehidupan
sehari-hari.
2. Menghayati dan
Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki
Mengamalkan perilaku
rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
jujur, disiplin, tanggung
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung
jawab, peduli (gotong
jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan
royong, kerjasama,
peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-
toleran, damai), santun,
hari sebagai wujud implementasi sikap
responsif dan proaktif dan
dalam melakukan percobaan dan
menunjukan sikap
berdiskusi
sebagai bagian dari solusi
2
2.1.
2.2.
Menghargai kerja individu dan kelompok
atas berbagai
dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud
permasalahan dalam
implementasi melaksanakan percobaan
II
I
I
berinteraksi secara efektif
R
dan melaporkan hasil percobaan.
dengan lingkungan sosial
dan alam serta dalam
cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
3. Memahami,menerapkan
3.1
Memahami cara membaca simbol-simbol
dan menganalisis
komponen, perangkat, dan peralatan
pengetahuan faktual,
listrik
konseptual, dan
3.2
prosedural berdasarkan
rasa ingin tahunya
pada kelistrikan
3.3
tentang ilmu
pengetahuan, teknologi,
seni, budaya, dan
3.4
3.5
Memahami hukum Ohm,hukum Kirchoff I
dan II dan aplikasinya
3.6
Memahami jenis-jenis alat-alat ukur
besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,
penyebab fenomena dan
dan daya)
kejadian dalam bidang
kerja yang spesifik untuk
Memahami jenis-jenis beban listrik dan
sifat-sifatnya
kebangsaan, kenegaraan,
dan peradaban terkait
Memahami cara membaca spesifikasi
data komponen listrik
humaniora dalam
wawasan kemanusiaan,
Memahami satuan besaran dari “SI units”
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
menempatkan diri sebagai
3.7
Memahami sifat dan aturan rangkaian
seri, parallel dancampurandari tahanan
memecahkan masalah.
dan tegangan
3.8
Memahami jenis-jenis, sifat,
dangrafikkarakteristikbeban listrik
3.9
Memahami prinsip kemagnetan pada
rangkaian DCdanrangkaian AC
3.10
Memahami prinsip kemagnetan pada
trafo, relay, danmotor listrik
3.11
Memahami jenis-jenis pembangkit
3
II
I
I
R
sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
surya, genset)
4. Mengolah, menalar, dan
4.1 Membaca simbol-simbol
menyaji dalam ranah
gambarkomponen, perangkat, dan
konkret dan ranah abstrak
peralatan listrik
terkait dengan
4.2 Menjelaskan satuan besaran dari “SI units”
pengembangan dari yang
dipelajarinya di sekolah
pada kelistrikan
4.3 Menjelaskan cara membaca spesifikasi
secara mandiri, dan
mampu melaksanakan
data komponen listrik
4.4 Menentukani jenis-jenis beban listrik dan
tugas spesifik di bawah
pengawasan langsung.
sifat-sifatnya
4.5
Mendefinisikan hukum Ohm, hukum
Kirchoff I dan II dan aplikasinya
4.6 Menjelaskan jenis-jenis alat-alat ukur
besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,
dan daya)
4.7 Menjelaskan sifat dan aturan rangkaian
seri, parallel dancampurandari tahanan dan
4
II
I
I
R
tegangan
4.8 Menjelaskan jenis-jenis, sifat,
dangrafikkarakteristikbeban listrik
rangkaian DCdanrangkaian AC
4.10 Menjelaskan prinsip kemagnetan pada
trafo, relay, danmotor listrik.
4.11 Menjelaskan jenis-jenis pembangkit
sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel
surya, genset).
RI
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
4.9 Menjelaskanprinsip kemagnetan pada
I
Paket pelatihan Dasar-dasar teknologi Fundamental Elektronika. Paket pelatihan
Fundamental Elektronika terdiri dari banyak materi pelatihan individu. Ini bagian dari paket
pelatihan TP 1011 dengan dasar-dasar teknologi saat ini, komponen individu termasuk
dalam paket pelatihan TP 1011 juga dapat dimasukkan dalam paket-paket lain.
komponen penting dari TP 1011
workstation permanen dengan EduTrainer® patch panel yang universal
am ar
du ra ner
atc
anel un ersal
Komponen ditetapkan untuk listrik rekayasa / elektronik dengan colokan jumper dan
kabel laboratorium keselamatan
Unit EduTrainer® power supply Dasar
5
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
am ar 3 Un t du ra ner
o er su
l
asar
set lengkap peralatan laboratorium ( Alat ukur Tegangan Arus dan Tahanan )
ed a
The teachware untuk paket pelatihan TP 1011 terdiri dari buku teks teknis, buku meja dan
buku kerja. Buku teks jelas mengkomunikasikan dasar-dasar teknologi saat ini langsung.
Buku kerja berisi lembar kerja untuk masing-masing latihan, solusi untuk setiap lembar
kerja individu dan CD-ROM. Satu set siap digunakan latihan lembar dan lembar kerja untuk
setiap latihan disertakan dengan setiap buku kerja. Data teknis untuk komponen perangkat
keras dibuat tersedia bersama dengan paket pelatihan dan pada CD-ROM.
Program pembelajaran digital Teknik Elektro 1, Listrik rekayasa 2, Elektronik 1, Elektronik
2 dan Listrik upaya perlindungan yang tersedia sebagai perangkat lunak untuk paket
pelatihan TP 1011. ini belajar program kesepakatan secara rinci dengan dasar-dasar listrik
6
rekayasa / elektronik. Konten pembelajaran yang disampaikan baik oleh deskripsi dari
topik dan oleh aplikasi menggunakan studi kasus praktis.
U
Dilaksanakan dalam waktu 40 jam pembelajaran.
R
R
Dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda telah mempelajari dasar elektronika
tentang hukum ohm dan mengenal hukum khirchoff 1 dan 2. Serta bahan-bahan setengah
pengantar (semikonduktor), jenis-jenis bahan semikonduktor.
U
U
U
U
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Durasi waktu yang dibutuhkan untuk kompetensi ini adalah 45 jam pembelajaran.
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena dalam
skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan modulmodul yang lain.
2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana
pengetahuan yang telah Anda miliki.
3. Apabila dari soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70 % terjawab dengan
benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi untuk mengerjakan soal-soal tersebut.
Tetapi apabila hasil jawaban Anda tidak mencapai 70 % benar, maka Anda harus mengikuti
kegiatan pemelajaran dalam modul ini.
4. Perhatikan
langkah-langkah
dalam
melakukan
pekerjaan
dengan
benar
untuk
mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan.
5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu
pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai
sarana latihan.
6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan
sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini.
7. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan bilamana perlu
konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
7
8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada
saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi
modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.
U U
IR
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tujuan dari Pembelajaran Modul Ini adalah Peserta Training / Siswa diharapkan dapat
1.
Terbiasa dengan ciri-ciri dan desain utama resistor.
2.
Mengukur dan menghitung nilai resistor
3.
Menggunakan seri IEC standar untuk mengidentifikasi resistor.
4.
Membiasa dengan simbol sirkuit dan modus operasi non-linear resistor NTC, PTC,
VDR dan LDR.
5.
Melacak dan menginterpretasikan karakteristik dari resistor non-linear.
6.
Memilih dan menggunakan resistor non-linear yang sesuai dengan persyaratan
teknis
7.
Sirkuit dasar dan sirkuit sampel
8.
Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan
perhitungan menggunakan mereka.
9.
Terbiasa dengan hukum Ohm dan mampu menentukan hubungan dengan
pengukuran dan mewakilinya dengan gambar grafis.
10. Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.
11. Menerapkan variabel listrik dasar energi dan listrik.
12. Menyelidiki rangkaian listrik dasar dengan pengukuran dan ekstrapolasi hukum
dari variabel pengukuran ditentukan.
13. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit seri.
14. Menguji fungsi dari sirkuit listrik dan peralatan.
15. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit paralel.
16. Mengukur dan menghitung sirkuit hibrida.
17. Menggunakan
sirkuit
pengukuran
yang
cocok
untuk
melakukan
pengukuran.pembagi tegangan sebagai aplikasi dari sirkuit hibrida.
18. Menghitung tegangan output untuk dibongkar dan pembagi tegangan dimuat
19. Menghitung dan menerapkan karakteristik sumber tegangan.
20. Melacak dan menginterpretasikan karakteristik kerja dari sumber tegangan.
8
R
I
1.
Tuliskan pengertian dari Hukum Ohm
2.
Tuliskan pengertian Hukum Khirchoff 1
3.
Jelaskan pengertian Hukum Khirchof 2
4.
Jelaskan tentang pengukuran Tahanan langsung dan kalkulasi
5.
elaskan tentang pengukuran Tegangan
6.
Jelaskan tentang pengukuran Arus
7.
Jelaskan tentang daya Listrik arus DC dan pengukurannya
8.
Gambarkan dalam grafik perubahan tegangan arus dan tahanan.
9.
Jelaskan tentang jenis jenis resistor yang bisa dirubah nilai tahanannya
10. Jelaskan pengertian tentang beban resistof dalam arus searah
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U
9
10
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
II
BAB II
PEMBELAJARAN
R
R
Jenis Kegiatan
Tanggal
Waktu
eg atan ela ar
Melakukan pengenalan alat praktikum
10 Jam
Menggambarkan hubungan dalam
Tempat
Belajar
Tanda
Tangan
Guru
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
R
sebuah rangkaian listrik.
Memasukkan variabel listrik
Menghitung resistansi dengan hukum
ohm
Menggambar fitu dan simbol alat Ukur
Mengukur Arus Tegangan dan
Tahanan
Melakukan pengukuran yang berkaitan
dengan hukum Ohm
Melakukan pengukuran yang berkaitan
dengan hukum Ohm
eg atan ela ar
Problem description
10 Jam
Memeriksa Pengukuran resistansi
tidak langsung
Membangun sirkuit kesalahan
tegangan.
Mengevaluasi hasil pengukuran.
Menggambarkan hukum pertama dan
11
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
kedua Kirchhoff Hukum
Mengevaluasi sirkuit kesalahan arus
dan tegangan
Evaluasi hasil pengukuran
eg atan ela ar 3
Perencanaan Langkah kerja
10 Jam
Masukkan resistor di tabel dan
Lengkapi colom yang terkait
Menggambarkan kerja operasi resistor
bergantung pada suhu.
Menggambarkan karakteristik NTC
resistor
Bangun rangkaian tersebut pada
papan trainer
Gambarkan arus dan perubahan
tegangan pada grafik yang disediakan
Menggambarkan perilaku dari resistor
PTC
Menentukan karakteristik untuk
resistor VDR
Pengamatan perilaku resistor LDR
eg atan ela ar
12
Menggambarkan Struktur dan
tegangan DC
Menggambarkan kasus beban untuk
sumber tegann DC
Menentukan karakteristik dari sumber
tegangan dengan pengukuran
Melakukan pengukuran kerja dengan
10 Jam
karakteristik DC
Menentukan nilai sirkuit pendek Isc
saat ini
Membuat Karaketiristik power
Hubungan anrata RL dan RI
Menghitung efisiensi daya
a
I
R
I
R
I
R
I
U U
u uan
Setelah Menyelesaikan materi ini peserta training / siswa diharapkan dapat :
1.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
adaption dari tegangan Sumber
Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan
perhitungan menggunakan mereka.
2.
Dengan hukum Ohm dan dapat menentukan dan mewakili hubungan dengan
pengukuran.
3.
Melacak variabel listrik dengan pengukuran dan mengevaluasi nya.
4.
Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.
Ind ator enca a an eg atan
1.
Melaksakana praktikum elektroteknik dan saat mengoperasikan alat bantu prantik
dan menggunakan lembar kerja
2.
Menggunakan multimeter digital dan analog dan menjawab pertanyaan-pertanyaan
pengukuran.
3.
Memilih alat pengukur yang tepat untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di
sirkuit DC.
4.
Mencari Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan
menjawab pertanyaan-pertanyaan.
5.
Melakukan pengukuran untuk pembuktian hukum Ohm dalam rangkaian listrik
sederhana.
13
c
Ura an
ater
DC (Direct-Current) berarti arus searah. Maksudnya adalah arus listrik yang mengalir
pada suatu hantaran yang tegangannya berpotential tetap, tidak berubah-ubah. Listrik DC
adalah listrik yang “original”, artinya listrik dasar yang dapat dihasilkan dari sumber-
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
sumber susunan material alam. Muatan-muatan listrik yang terjadi akibat adanya
gesekan pada dua jenis material adalah muatan listrik yang berbentuk DC. Berkumpulnya
muatan listrik yang terjadi di awan hingga mencapai jutaan volt dan kemudian menjadi
sambaran petir adalah muatan listrik yang berbentuk DC juga. Dan setiap baterai yang
disusun dari beberapa bahan kimiawi tertentu selalu menghasilkan listrik dalam bentuk
DC, tidak ada baterai yang menghasilkan tegangan listrik AC secara langsung. Begitu pun
beberapa jenis hewan yang mampu mengeluarkan tegangan listrik dari ubuhnya, adalah
tegangan listrik DC. DC ada di mana-mana. Pada DC tidak dikenal istilah frekwensi.
Tegangan DC selamanya tetap, jika tegangan itu berpotential positif maka seterusnya
positif dan jika tegangan itu berpotential negatif maka seterusnya negatif tanpa ada
perubahan-perubahan yang bersifat periodik.
Gambaran kurvanya adalah lurus
sebagaimana digambarkan berikut 1 :
Tampak
bahwa
tegangan
terus
menerus
sebesar
+3V
selama
waktu
t.
Pada gambar (2) tampak bahwa tegangan terus menerus sebesar -3V selama waktu t.
Potential DC bisa positif ataupun negatif terhadap nol Volt, sebagaimana tampak pada
kedua gambar di atas. Jika pada dua elektroda yang satunya terdapat potential positif
dan satunya lagi berpotential negatif (bukan nol Volt) maka besar tegangan di antara
kedua elektroda itu adalah hasil penjumlahan keduanya. Contoh kurvanya diperlihatkan
pada gambar (3) di atas. Pada gambar (3) terlihat bahwa antara titik +3V dan titik nol Volt
terdapat tegangan DC sebesar 3V, dan antara titik nol Volt dan titik -3V terdapat tegangan
DC sebesar 3V juga, maka antara titik +3V dan titik -3V terdapat tegangan DC sebesar 6V
14
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
am ar
n al
enggunaan
Pada system DC dikenal polaritas + (positif) atau - (negatif) yang dalam penerapannya
tidak boleh terbalik-balik. DC banyak digunakan untuk sumber tenaga (power-supply)
berdaya kecil, seperti perangkat-perangkat elektronik portabel, Hand-phone, starter
motor DC pada kendaraan, dan lain-lain. Sangat jarang penggunaan DC untuk kelistrikan
rumah tangga karena faktor kesulitan transfer daya yang lebih sulit dibanding system
AC. System DC adalah system tegangan rendah, dan tidak bisa dinaikkan tegangannya
secara langsung dengan trafo, sehingga untuk transfer daya yang besar diperlukan
kabel-kabel hantaran yang besar pula karena arusnyapun besar. Ini tidak efisien.
15
Kalaupun DC digunakan untuk kelistrikan rumah tangga, maka ia merupakan system
kelistrikan dengan penghasil energi listrik sendiri (dari solar-cell atau generator listrik
tenaga angin) dan merupakan system kelistrikan energi terbatas.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
um er
DC adalah listrik alami. Sebagaimana telah disinggung di atas bahwa muatan-muatan
listrik pada petir ataupun pada binatang-binatang laut yang menghasilkan sengat listrik
adalah berbentuk DC. Manusia pun berusaha untuk mengambil manfaat atas
keberadaan listrik DC dengan membuat peralatan yang bisa menghasilkan listrik DC.
Sumber-sumber kelistrikan DC yang telah dibuat dan banyak digunakan anusia adalah :
a) Accu (aki) dan segala jenis baterai
b) Generator DC (dynamo) atau unit alternator(*) pada kendaraan mobil
c) Solar-cell
d) Generator listrik tenaga angin system DC e) AC/DC Adaptor(**).
d
t f as em ela aran
Lembar Pekerjaan Siswa
1. Melakukan pengenalan alat praktikum
melaksanakan uji coba sederhana pada alat praktik, Anda akan mulai bekerja pada
perencanaan dan implementasi
sistem pencahayaan. Oleh karena itu Anda perlu
belajar tentang hukum yang mengatur rangkaian listrik sederhana dan teknologi
pengukuran terkait. Menemukan informasi yang Anda butuhkan untuk latihan dalam
buku teks, buku meja dan di Internet.
16
a)
Hubungkan peralatan seperti pada gambar. Gunakan lembar kerja siap untuk
ini.
b)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tugas Pekerjaan
Cari tahu tentang multimeter digital dan analog dan menjawab pertanyaanpertanyaan.
c)
Pilih alat pengukur cocok untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di
sirkuit DC.
d)
Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan menjawab
pertanyaan-pertanyaan.
e)
Ambil pengukuran untuk hukum Ohm dalam rangkaian listrik sederhana.
am ar
emasangan Rang a an ada tra ner
17
Catatan dalam praktikum
Jangan aktifkan daya listrik sampai Anda telah membuat dan memeriksa semua
Setelah Anda menyelesaikan latihan, matikan power supply lagi sebelum
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
koneksi dengan benar.
membongkar komponen.
Selalu memperhatikan keselamatan kerja dan Alat
2. Menggambarkan hubungan dalam sebuah rangkaian listrik
Komponen dari sebuah rangkaian listrik, jelaskan komponen utama dari rangkaian
listrik sederhana.
selesaikan sirkuit listrik untuk menghasilkan rangkaian listrik tertutup sederhana.
3. Masukkan variabel listrik
Buat gambar rangkaiannya dan berikan tanda anak panah sebagai arah aliran
listriknya pada sirkuit.
am ar
Electrical circuit with resistor as
consuming device
18
am ar
Electrical circuit with lamp as
consuming device
4. Direction of current DC
Tegangan listrik yang dihasilkan dengan memisahkan muatan positif dan negatif.
Muatan positif: terlalu sedikit electron
Jelaskan apa yang dimaksud dengan arah teknis saat ini dan apa yang dimaksud
dengan arah fisik saat ini.
b)
Masukkan arah teknis dan fisik saat dalam diagram sirkuit diilustrasikan.
am ar
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
a)
Muatan Negatif: terlalu banyak elektron
Direction of current in the circuit
5. Basic electrical variables
Lengkapi tabel variabel listrik dasar. Masukkan uraian singkat, simbol dan unit
fisik.
19
Elektrical Variabel
Ura an
m ol
Un t
engu uran
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Elektrical Current
Elektrical Voltage
Elektrical
Resistance
6. Hukum Ohm
Menggambarkan hubungan antara arus, tegangan dan hambatan. Hal ini
dirumuskan dalam hukum Ohm.
Catatan
hukum Ohm hanya berlaku untuk resistensi ohmic. resistensi ohmik adalah resistensi
linear.
20
Menghitung nilai resistansi lampu jika arus dari 0,062 A mengalir ketika
tegangan dari 12 V diterapkan.
Informas
ola lam u se ert res stor o m
setela d a t f an
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Jelaskan apa resistensi ohmik adalah
Diberikan:
Tegangan U = 12 V
intensitas arus I = 62 mA
Dapat ditemukan Tahanan R pada Ω
Perhitungan ( tulis pada kotak )
7. Menggambarkan fitur dan simbol-simbol alat ukur
Anda akan mengambil pengukuran yang berbeda dalam sirkuit listrik. Anda akan perlu
menggunakan alat ukur yang sesuai untuk ini.
21
Dua jenis alat ukur biasanya digunakan untuk mengukur tegangan DC dan arus
langsung di sirkuit listrik:
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
multimeter Analog
multimeter Digital
Digital Multimeter
Technical Data
Layar LCD 3 3/4 digit (3999 count) dan
analog bar chart dengan 41 segmen
DC rentang tegangan Mengukur: 400 mV, 4
V, 40 V, 400 V, 1000 Resolusi V: 100 μV
Akurasi: ± (0,7% dari layar + 1 digit)
resistensi Input: 10 MQ
tegangan AC (45 Hz - 500 Hz) Mengukur
kisaran: 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V, 750 V
Resolusi: 100 μV Akurasi: ± (1,5% dari
display + 4 digit) Untuk 4 V kisaran: ± (2,0 %
dari display + 4 digit) resistensi input: 10
MQ
DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA,
300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ±
(1,0% dari layar + 1 digit)
AC (45 Hz - 500 Hz) saat Mengukur kisaran:
400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A
Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ± (1,5% dari
display + 4 digit) Untuk 10 Berbagai: ± (2,5
% dari display + 4 digit)
22
Digital Multimeter
Technical Data
Measuring range for voltage measurement:
0.1 V, 0.3 V, 1 V, 3 V, 10 V, 30 V, 100 V, 300 V,
Input resistance: 10 MΩ
Measuring range for current measurement: 1 μA, 3
μA, 10 μA, 30 μA, 100 μA, 300 μA, 1 mA, 3 mA, 10
mA, 30 mA, 100 mA, 1 A, 3 A, 10 A =/~
M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K AT R O N I K A
F U N D A M E N TA L D I R E C T
CURRENT (RESISTOR)
O L E H A R I E F WA H Y U P U R W I T O
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Untuk Sekolah Menengah Kejuruan
Edisi Tahun 2017
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN
1
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Copyright © 2017, Direktorat Pembinaan SMK
All rights Reserved
Pengarah
Direktur Pembinaan SMK
Penanggung Jawab
Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak
Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Ketua Tim
Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.
Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Penyusun
Arief Wahyu Purwito
(SMKN 1 Bangil)
Desain dan Tata Letak
Karin Faizah Tauristy, S.Ds
Rayi Citha Dwisendy, S.Ds
ISBN 978-602-50369-9-6
ISBN
978-602-50369-9-6
9
786025
036996
Penerbit:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13
Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270
2
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang
Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan
khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar
instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masingmasing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku
Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran
informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar
kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang
terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia
global yang semakin pesat.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Salam Sejahtera,
Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan
pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan,
khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan
pendidikan
kejuruan
yang
semakin
relevan
dengan
kebutuhan
masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan
dunia usaha dan industri.
Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran
strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan
berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan.
Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak
yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan
kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat
menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan
mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara
sistematis dan terukur.
Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Jakarta, 2017
Kasubdit Program Dan Evaluasi
Direktorat Pembinaan SMK
i
KATA PENGANTAR
R
Profesi guru dan tenaga kependidikan harus dihargai dan dikembangkan sebagai profesi yang
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
bermartabat sebagaimana diamanatkan Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru
dan Dosen. Hal ini dikarenakan guru dan tenaga kependidikan merupakan tenaga profesional
yang mempunyai fungsi, peran, dan kedudukan yang sangat penting dalam mencapai visi
pendidikan 2025 yaitu “Menciptakan Insan Indonesia Cerdas dan Kompetitif”. Untuk itu guru
dan tenaga kependidikan yang profesional wajib melakukan pengembangan keprofesian
berkelanjutan.
Modul Pembelajaran yang disusun ini merupakan salah satu hasil dari program “Penguatan
Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”. Buku ini
disajikan untuk memberikan informasi tentang materi pembelajaran yang diajarkan oleh
industri sebagai pengembangan keilmuan dan tehnologi dan sebagai salah satu bentuk bahan
dalam kegiatan pengembangan keprofesian berkelanjutan bagi guru dan tenaga kependidikan
Pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada berbagai
pihak yang telah memberikan kontribusi secara maksimal dalam mewujudkan buku ini,
mudah-mudahan buku ini dapat menjadi acuan dan sumber inspirasi bagi guru dan semua
pihak yang terlibat dalam pelaksanaan penyusunan modul hasil dari program “Penguatan
Kurikulum SMK Berbasis Industri Melalui Kerjasama Indonesia – Jerman 2017”
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan buku ini di
masa mendatang.
Penulis
ii
DAFTAR ISI
(%*8%6-7-
i
PENGANTAR PENULIS.....................................................................................................
.............................................................................................................................iii
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI .........................................................................................................................................iii
ii
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………………………………………………..ivv
DAFTAR TABEL………………………………………………………………………………………………………...vii
viii
PETA KEDUDUKAN MODUL ............................................................................................................. ix
x
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................................... 13
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI.......................................................
A. STANDAR KOMPETENSI ....................................................................................................... 2
B. DESKRIPSI.............................................................................................................................. 5
C. WAKTU………………………………………………………………………………………………………………………………………….7
D. PRASYARAT ........................................................................................................................... 7
E. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ..................................................................................... 7
F. TUJUAN AKHIR ...................................................................................................................... 8
G. CEK PENGUASAAN STANDAR KOMPETENSI...................................................................... 9
BAB II PEMBELAJARAN ................................................................................................................. 11
A. RENCANA BELAJAR ............................................................................................................ 11
B. KEGIATAN BELAJAR ........................................................................................................... 13
KEGIATAN BELAJAR 1 ANALISA RANGKAIAN DC DAN HUKUM OHM ................................. 13
a. Tujuan…….............................................................................................................................. 13
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 13
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 14
d. Aktifikas Pembelajaran ....................................................................................................... 16
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 45
f. Test Formatif........................................................................................................................ 45
iii
g. Kunci Jawaban .................................................................................................................... 46
KEGIATAN BELAJAR 2 MEMILIH RANGKAIAN PENGUKURAN.............................................. 47
a. Tujuan....... ............................................................................................................................ 47
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 47
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 47
d. Aktifitas Pembelajaran ........................................................................................................ 47
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 62
f. Test Sumatif ......................................................................................................................... 63
g. Jawaban………………… ............................................................................................................. 63
KEGIATAN BELAJAR 3 RESISTOR LINEAR .............................................................................. 65
a. Tujuan…….............................................................................................................................. 65
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 65
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 65
d. Aktifitas Pembelajaran ........................................................................................................ 69
e. Rangkuman .......................................................................................................................... 96
f. Kunci Jawaban .................................................................................................................... 97
KEGIATAN BELAJAR 4 CONSTRUCTING A DC VOLTAGE SOURCE ...................................... 98
a. Tujuan……… ........................................................................................................................... 98
b. Indikator Pencapaian Kegiatan ........................................................................................... 98
c. Uraian Materi........................................................................................................................ 98
d. Aktifiktas Pembelajaran ...................................................................................................... 99
e. Rangkuman ........................................................................................................................ 139
128
BAB III EVALUASI .......................................................................................................................... 143
133
A. Kognitif Skill ....................................................................................................................... 143
133
BAB IV PENUTUP .......................................................................................................................... 145
135
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................ 146
136
iv
(%*8%6+%1&%6
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Model Alat Bantu Ajar ................................................................................................... 13
Gambar 2 EduTrainer® patch panel universal ................................................................................ 5
Gambar 4 Sinyal DC ........................................................................................................................ 15
Gambar 5 Pemasangan Rangkaian pada trainer .......................................................................... 17
Gambar 6 Electrical circuit with resistor as consuming device ................................................... 18
Gambar 7 Electrical circuit with lamp as consuming device ....................................................... 18
Gambar 8 Direction of current in the circuit .................................................................................... 19
Gambar 9 Current measurement..................................................................................................... 23
Gambar 10 Indirect resistance measurement ................................................................................ 24
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 3 Unit EduTrainer® power supply Dasar ........................................................................... 6
Gambar 11 Direct resistance measurement ................................................................................... 25
Gambar 12 Measuring circuit with R = 330 Ω ............................................................................... 26
Gambar 13 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω.................................................................. 27
Gambar 14 Measuring circuit with different resistors.................................................................. 28
Gambar 15 Pemasangan Rangkaian pada trainer ........................................................................ 32
Gambar 16 Electrical circuit with resistor and lamp as consuming device ............................... 33
Gambar 17 Direction of current in the circuit .................................................................................. 33
Gambar 18 Current Measurement................................................................................................... 38
Gambar 19 Voltage measurement .................................................................................................. 38
Gambar 20 Indirect resistance measurement ................................................................................ 39
Gambar 21 Direct resistance measurement ................................................................................... 40
Gambar 22 Measuring circuit with R = 330 Ω ................................................................................. 41
Gambar 23 Voltage/current characteristic, R = 330 Ω.................................................................. 42
Gambar 24 Measuring circuit with different resistors .................................................................... 43
Gambar 25 Measurement results graphically ................................................................................. 44
Gambar 26 Voltage error circuit ...................................................................................................... 48
Gambar 27 Voltage error circuit……………………………………………………………………………………………………………..49
Gambar 28 Current error circuit……………………………………………………………………………………………………….…49
Gambar 29 Sample circuit for Kirchhoff's second law ................................................................... 51
Gambar 30 Voltage error circuit………………………………....................................................................... 51
v
Gambar 31 Current Error Circuit…………………………………………………………………………………………………………51
Gambar 32 Voltage Error Circuit ..................................................................................................... 53
Gambar 33 Current error circuit ...................................................................................................... 53
Gambar 34 Voltage error circuit ...................................................................................................... 55
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 35 Voltage error circuit dan Current error circuit .............................................................. 57
Gambar 36 Sample circuit for Kirchhoff's second law ................................................................... 58
Gambar 37 Voltage error circuit…………. .......................................................................................... 59
Gambar 38 Current error circuit………………………………………………………………………………59
Gambar 39 Voltage Error Circuit .................................................................................................... 60
Gambar 40 Current error circuit ...................................................................................................... 61
Gambar 41 Bentuk fisik, Simbol NTC, Grafik nilai tahanan NTC akibat suhu ............................. 66
Gambar 42 Rangkaian Karakteristik Deviasi ................................................................................. 67
Gambar 43 Bentuk fisik dan simbol PTC ....................................................................................... 67
Gambar 44 Grafik dari PTC ............................................................................................................. 68
Gambar 45 Bagian-bagian VDR ...................................................................................................... 68
Gambar 46 Ukuran fisik VDR .......................................................................................................... 69
Gambar 47 pengukuran pada NTC ................................................................................................. 72
Gambar 48 Voltage/current characteristic and voltage/resistance ............................................ 74
Gambar 49 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ......................................................... 75
Gambar 50 Rangkaian pengukuran VDR ....................................................................................... 77
Gambar 51 Voltage/current characteristic and voltage ............................................................... 78
Gambar 52 Measuring circuit with LDR resistor ........................................................................... 79
Gambar 53 Bor Listrik ..................................................................................................................... 80
Gambar 54 Pengukuran pada NTC ................................................................................................ 85
Gambar 55 Pemasangan Pada Papan Rangkaian ........................................................................ 86
Gambar 56 Voltage/current characteristic and voltage/resistance characteristic of the NTC
resistor ............................................................................................................................................. 88
Gambar 57 Voltage/current characteristic of a PTC resistor ...................................................... 89
Gambar 58 Rangkaian pengukuran VDR ....................................................................................... 90
Gambar 59 Voltage/current characteristic ................................................................................... 92
Gambar 60 Pemasangan pada papan praktikum ......................................................................... 93
Gambar 61 Measuring circuit with LDR resistor ........................................................................... 93
vi
Gambar 62 Pengaturan Tegangan pada PS .................................................................................. 94
Gambar 63 Bor Tangan ................................................................................................................... 95
Gambar 64 Circuit with VDR resistor as overvoltage protection ................................................. 96
Gambar 65 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC .............................................................. 99
Gambar 67 Circuit with equivalent voltage source and consuming device .................................. 112
Gambar 68 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat beban ............................. 113
Gambar 69 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat. ...................... 115
Gambar 70 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................... 116
Gambar 71 Working characteristic of the voltage source .......................................................... 120
Gambar 72 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ....................... 122
Gambar 73 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 124
Gambar 74 diagram sirkuit untuk sumber tegangan DC ............................................................ 125
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Gambar 66 Equivalent circuit diagram for voltage sources ......................................................... 100
Gambar 75 Equivalent circuit diagram for voltage sources ....................................................... 126
Gambar 76 Circuit with equivalent voltage source ..................................................................... 127
Gambar 77 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan perangkat mengkonsumsi .............. 127
Gambar 78 Sirkuit dengan sumber tegangan setara dan konsumsi perangkat ....................... 129
Gambar 79 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 130
Gambar 80 Membangun Rangkaian beban ................................................................................. 133
Gambar 81 Working characteristic of the voltage source .......................................................... 135
Gambar 82 Working characteristic and power curve of the DC voltage source ....................... 136
Gambar 83 Circuit for the loaded voltage source with RL = 100 Ω ............................................ 138
Gambar 84 Equivalent circuit diagram for voltage sources ....................................................... 139
Gambar 85 circuit diagram for voltage sources ......................................................................... 141
Gambar 86 Current Error............................................................................................................... 144
vii
(%*8%68%&)0
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Equipment list .................................................................................................................... 37
Tabel 2 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ................................................................................. 38
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tabel 3 Equipment List ................................................................................................................... 39
Tabel 4 Measurement log: I = f(R), U = 10 V .................................................................................. 40
Tabel 5 Equipment list ..................................................................................................................... 41
Tabel 6 Measurement log: I= f(U), R = 330 Ω ................................................................................. 42
Tabel 7 Equipment List .................................................................................................................... 43
Tabel 8 Measurement log: I = f(R), U = 10 V .................................................................................. 44
Tabel 9 Alat dan Bahan yang dibutuhkan ..................................................................................... 49
Tabel 10 Pengukuran : Voltage error circuit ................................................................................... 49
Tabel 11 Hukum Khirchoff.............................................................................................................. 50
Tabel 12 Equipment list ................................................................................................................... 52
Tabel 13 Pengukuran Voltage error circuit ..................................................................................... 52
Tabel 14 Pengukuran Current error circuit ..................................................................................... 52
Tabel 15 Karakteristik resistor NTC dan PTC ................................................................................ 71
Tabel 16 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ............................................................................... 72
Tabel 17 Tabel Hasil Pengukuran NTC .......................................................................................... 73
Tabel 18 Bagian VDR ...................................................................................................................... 77
Tabel 19 Equipment list .................................................................................................................. 77
Tabel 20 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ........................................................ 78
Tabel 21 Equipment list .................................................................................................................. 79
Tabel 22 Tabel Pengukuran ............................................................................................................ 80
Tabel 23 Karakteristik resistor NTC dan PTC ................................................................................ 84
Tabel 24 Daftar Kebutuhan Pengukuran NTC ............................................................................... 86
Tabel 25 Simbol VDR ...................................................................................................................... 90
Tabel 26 Equipment list ................................................................................................................... 91
Tabel 27 Tegangan / Arus pada suhu ruang perkiraan 25 0 ........................................................ 91
Tabel 28 Equipment list ................................................................................................................... 93
Tabel 29 Tabel Pengukuran ............................................................................................................ 94
Tabel 30 Deskripsi bagian sikuit diagram ................................................................................... 111
viii
Tabel 31 Equipment list ................................................................................................................. 116
Tabel 32 Perhitungan Arus beban................................................................................................ 118
Tabel 34 Evaluation of the measurement log ............................................................................... 121
Tabel 35 Deskripsi bagian sikuit diagram ................................................................................... 126
Tabel 36 Equipment list ................................................................................................................ 131
Tabel 37 Perhitungan Arus beban................................................................................................ 133
Tabel 38 Measurement log for the voltage/current working characteristic ............................. 134
Tabel 39 Evaluation of the measurement log ............................................................................. 136
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tabel 33 Measurement log for the voltage/current working characteristic ............................. 118
ix
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U U
x
U
PETA KEDUDUKAN MODUL
I
BAB I
PENDAHULUAN
Sistem pembelajaran Festo Didaktik untuk otomatisasi dan teknologi diarahkan
berbagai latar belakang pendidikan dan persyaratan kejuruan. Sistem pembelajaran
karena itu dipecah sebagai berikut:
paket pelatihan Teknologi berorientasi
Mekatronika dan pabrik otomatisasi
Proses otomatisasi
pabrik Hybrid belajar dan kontrol teknologi
robotika Ponsel
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U U
Sistem pembelajaran untuk otomatisasi dan teknologi selalu diperbaiki secara paralel
dengan perkembangan di bidang pelatihan dan praktek profesional.
Paket
teknologi
berurusan
dengan
berbagai
teknologi
termasuk
pneumatik,
electropneumatics, hidrolika, electrohydraulics, hidrolika proporsional, programmable
logic controller, sensor, teknik elektro, elektronik dan listrik drive.
am ar
odel lat antu
ar
Desain modular dari sistem pembelajaran memungkinkan untuk aplikasi yang pergi di
atas dan melampaui keterbatasan paket pelatihan individu. Misalnya, PLC aktuasi
pneumatik, hidrolik dan listrik drive.
Semua paket pelatihan fitur komponen-komponen berikut:
•
Hardware
•
Media
•
Seminar
1
R
I
KOMPETENSI INTI DAN KOMPETENSI DASAR
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN (SMK)/MADRASAH ALIYAH KEJURUAN (MAK)
BIDANG KEAHLIAN
: TEKNOLOGI DAN REKAYASA
PROGRAM KEAHLIAN
: TEKNIK ELEKTRONIKA
PAKET KEAHLIAN
: SEMUA PAKET KEAHLIAN
MATA PELAJARAN
: TEKNIK LISTRIK
KELAS
:X
II
I
1. Menghayati dan
I
1.1.
R
Memahami nilai-nilai keimanan dengan
mengamalkan ajaran
menyadari hubungan keteraturan dan
agama yang dianutnya.
kompleksitas alam dan jagad raya
terhadap kebesaran Tuhan yang
menciptakannya
1.2.
Memahami kebesaran Tuhan
1.3.
Mengamalkan nilai-nilai keimanan sesuai
dengan ajaran agama dalam kehidupan
sehari-hari.
2. Menghayati dan
Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki
Mengamalkan perilaku
rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
jujur, disiplin, tanggung
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung
jawab, peduli (gotong
jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan
royong, kerjasama,
peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-
toleran, damai), santun,
hari sebagai wujud implementasi sikap
responsif dan proaktif dan
dalam melakukan percobaan dan
menunjukan sikap
berdiskusi
sebagai bagian dari solusi
2
2.1.
2.2.
Menghargai kerja individu dan kelompok
atas berbagai
dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud
permasalahan dalam
implementasi melaksanakan percobaan
II
I
I
berinteraksi secara efektif
R
dan melaporkan hasil percobaan.
dengan lingkungan sosial
dan alam serta dalam
cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
3. Memahami,menerapkan
3.1
Memahami cara membaca simbol-simbol
dan menganalisis
komponen, perangkat, dan peralatan
pengetahuan faktual,
listrik
konseptual, dan
3.2
prosedural berdasarkan
rasa ingin tahunya
pada kelistrikan
3.3
tentang ilmu
pengetahuan, teknologi,
seni, budaya, dan
3.4
3.5
Memahami hukum Ohm,hukum Kirchoff I
dan II dan aplikasinya
3.6
Memahami jenis-jenis alat-alat ukur
besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,
penyebab fenomena dan
dan daya)
kejadian dalam bidang
kerja yang spesifik untuk
Memahami jenis-jenis beban listrik dan
sifat-sifatnya
kebangsaan, kenegaraan,
dan peradaban terkait
Memahami cara membaca spesifikasi
data komponen listrik
humaniora dalam
wawasan kemanusiaan,
Memahami satuan besaran dari “SI units”
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
menempatkan diri sebagai
3.7
Memahami sifat dan aturan rangkaian
seri, parallel dancampurandari tahanan
memecahkan masalah.
dan tegangan
3.8
Memahami jenis-jenis, sifat,
dangrafikkarakteristikbeban listrik
3.9
Memahami prinsip kemagnetan pada
rangkaian DCdanrangkaian AC
3.10
Memahami prinsip kemagnetan pada
trafo, relay, danmotor listrik
3.11
Memahami jenis-jenis pembangkit
3
II
I
I
R
sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
surya, genset)
4. Mengolah, menalar, dan
4.1 Membaca simbol-simbol
menyaji dalam ranah
gambarkomponen, perangkat, dan
konkret dan ranah abstrak
peralatan listrik
terkait dengan
4.2 Menjelaskan satuan besaran dari “SI units”
pengembangan dari yang
dipelajarinya di sekolah
pada kelistrikan
4.3 Menjelaskan cara membaca spesifikasi
secara mandiri, dan
mampu melaksanakan
data komponen listrik
4.4 Menentukani jenis-jenis beban listrik dan
tugas spesifik di bawah
pengawasan langsung.
sifat-sifatnya
4.5
Mendefinisikan hukum Ohm, hukum
Kirchoff I dan II dan aplikasinya
4.6 Menjelaskan jenis-jenis alat-alat ukur
besaran listrik (tegangan, arus, tahanan,
dan daya)
4.7 Menjelaskan sifat dan aturan rangkaian
seri, parallel dancampurandari tahanan dan
4
II
I
I
R
tegangan
4.8 Menjelaskan jenis-jenis, sifat,
dangrafikkarakteristikbeban listrik
rangkaian DCdanrangkaian AC
4.10 Menjelaskan prinsip kemagnetan pada
trafo, relay, danmotor listrik.
4.11 Menjelaskan jenis-jenis pembangkit
sumber tegangan listrik (baterai, aki, sel
surya, genset).
RI
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
4.9 Menjelaskanprinsip kemagnetan pada
I
Paket pelatihan Dasar-dasar teknologi Fundamental Elektronika. Paket pelatihan
Fundamental Elektronika terdiri dari banyak materi pelatihan individu. Ini bagian dari paket
pelatihan TP 1011 dengan dasar-dasar teknologi saat ini, komponen individu termasuk
dalam paket pelatihan TP 1011 juga dapat dimasukkan dalam paket-paket lain.
komponen penting dari TP 1011
workstation permanen dengan EduTrainer® patch panel yang universal
am ar
du ra ner
atc
anel un ersal
Komponen ditetapkan untuk listrik rekayasa / elektronik dengan colokan jumper dan
kabel laboratorium keselamatan
Unit EduTrainer® power supply Dasar
5
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
am ar 3 Un t du ra ner
o er su
l
asar
set lengkap peralatan laboratorium ( Alat ukur Tegangan Arus dan Tahanan )
ed a
The teachware untuk paket pelatihan TP 1011 terdiri dari buku teks teknis, buku meja dan
buku kerja. Buku teks jelas mengkomunikasikan dasar-dasar teknologi saat ini langsung.
Buku kerja berisi lembar kerja untuk masing-masing latihan, solusi untuk setiap lembar
kerja individu dan CD-ROM. Satu set siap digunakan latihan lembar dan lembar kerja untuk
setiap latihan disertakan dengan setiap buku kerja. Data teknis untuk komponen perangkat
keras dibuat tersedia bersama dengan paket pelatihan dan pada CD-ROM.
Program pembelajaran digital Teknik Elektro 1, Listrik rekayasa 2, Elektronik 1, Elektronik
2 dan Listrik upaya perlindungan yang tersedia sebagai perangkat lunak untuk paket
pelatihan TP 1011. ini belajar program kesepakatan secara rinci dengan dasar-dasar listrik
6
rekayasa / elektronik. Konten pembelajaran yang disampaikan baik oleh deskripsi dari
topik dan oleh aplikasi menggunakan studi kasus praktis.
U
Dilaksanakan dalam waktu 40 jam pembelajaran.
R
R
Dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda telah mempelajari dasar elektronika
tentang hukum ohm dan mengenal hukum khirchoff 1 dan 2. Serta bahan-bahan setengah
pengantar (semikonduktor), jenis-jenis bahan semikonduktor.
U
U
U
U
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Durasi waktu yang dibutuhkan untuk kompetensi ini adalah 45 jam pembelajaran.
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena dalam
skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan modulmodul yang lain.
2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana
pengetahuan yang telah Anda miliki.
3. Apabila dari soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70 % terjawab dengan
benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi untuk mengerjakan soal-soal tersebut.
Tetapi apabila hasil jawaban Anda tidak mencapai 70 % benar, maka Anda harus mengikuti
kegiatan pemelajaran dalam modul ini.
4. Perhatikan
langkah-langkah
dalam
melakukan
pekerjaan
dengan
benar
untuk
mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan.
5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu
pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai
sarana latihan.
6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan
sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini.
7. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan bilamana perlu
konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
7
8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada
saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi
modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.
U U
IR
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tujuan dari Pembelajaran Modul Ini adalah Peserta Training / Siswa diharapkan dapat
1.
Terbiasa dengan ciri-ciri dan desain utama resistor.
2.
Mengukur dan menghitung nilai resistor
3.
Menggunakan seri IEC standar untuk mengidentifikasi resistor.
4.
Membiasa dengan simbol sirkuit dan modus operasi non-linear resistor NTC, PTC,
VDR dan LDR.
5.
Melacak dan menginterpretasikan karakteristik dari resistor non-linear.
6.
Memilih dan menggunakan resistor non-linear yang sesuai dengan persyaratan
teknis
7.
Sirkuit dasar dan sirkuit sampel
8.
Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan
perhitungan menggunakan mereka.
9.
Terbiasa dengan hukum Ohm dan mampu menentukan hubungan dengan
pengukuran dan mewakilinya dengan gambar grafis.
10. Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.
11. Menerapkan variabel listrik dasar energi dan listrik.
12. Menyelidiki rangkaian listrik dasar dengan pengukuran dan ekstrapolasi hukum
dari variabel pengukuran ditentukan.
13. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit seri.
14. Menguji fungsi dari sirkuit listrik dan peralatan.
15. Menghitung sirkuit listrik dasar seperti sirkuit paralel.
16. Mengukur dan menghitung sirkuit hibrida.
17. Menggunakan
sirkuit
pengukuran
yang
cocok
untuk
melakukan
pengukuran.pembagi tegangan sebagai aplikasi dari sirkuit hibrida.
18. Menghitung tegangan output untuk dibongkar dan pembagi tegangan dimuat
19. Menghitung dan menerapkan karakteristik sumber tegangan.
20. Melacak dan menginterpretasikan karakteristik kerja dari sumber tegangan.
8
R
I
1.
Tuliskan pengertian dari Hukum Ohm
2.
Tuliskan pengertian Hukum Khirchoff 1
3.
Jelaskan pengertian Hukum Khirchof 2
4.
Jelaskan tentang pengukuran Tahanan langsung dan kalkulasi
5.
elaskan tentang pengukuran Tegangan
6.
Jelaskan tentang pengukuran Arus
7.
Jelaskan tentang daya Listrik arus DC dan pengukurannya
8.
Gambarkan dalam grafik perubahan tegangan arus dan tahanan.
9.
Jelaskan tentang jenis jenis resistor yang bisa dirubah nilai tahanannya
10. Jelaskan pengertian tentang beban resistof dalam arus searah
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
U
9
10
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
II
BAB II
PEMBELAJARAN
R
R
Jenis Kegiatan
Tanggal
Waktu
eg atan ela ar
Melakukan pengenalan alat praktikum
10 Jam
Menggambarkan hubungan dalam
Tempat
Belajar
Tanda
Tangan
Guru
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
R
sebuah rangkaian listrik.
Memasukkan variabel listrik
Menghitung resistansi dengan hukum
ohm
Menggambar fitu dan simbol alat Ukur
Mengukur Arus Tegangan dan
Tahanan
Melakukan pengukuran yang berkaitan
dengan hukum Ohm
Melakukan pengukuran yang berkaitan
dengan hukum Ohm
eg atan ela ar
Problem description
10 Jam
Memeriksa Pengukuran resistansi
tidak langsung
Membangun sirkuit kesalahan
tegangan.
Mengevaluasi hasil pengukuran.
Menggambarkan hukum pertama dan
11
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
kedua Kirchhoff Hukum
Mengevaluasi sirkuit kesalahan arus
dan tegangan
Evaluasi hasil pengukuran
eg atan ela ar 3
Perencanaan Langkah kerja
10 Jam
Masukkan resistor di tabel dan
Lengkapi colom yang terkait
Menggambarkan kerja operasi resistor
bergantung pada suhu.
Menggambarkan karakteristik NTC
resistor
Bangun rangkaian tersebut pada
papan trainer
Gambarkan arus dan perubahan
tegangan pada grafik yang disediakan
Menggambarkan perilaku dari resistor
PTC
Menentukan karakteristik untuk
resistor VDR
Pengamatan perilaku resistor LDR
eg atan ela ar
12
Menggambarkan Struktur dan
tegangan DC
Menggambarkan kasus beban untuk
sumber tegann DC
Menentukan karakteristik dari sumber
tegangan dengan pengukuran
Melakukan pengukuran kerja dengan
10 Jam
karakteristik DC
Menentukan nilai sirkuit pendek Isc
saat ini
Membuat Karaketiristik power
Hubungan anrata RL dan RI
Menghitung efisiensi daya
a
I
R
I
R
I
R
I
U U
u uan
Setelah Menyelesaikan materi ini peserta training / siswa diharapkan dapat :
1.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
adaption dari tegangan Sumber
Menafsirkan variabel listrik dasar tegangan, arus dan hambatan dan melakukan
perhitungan menggunakan mereka.
2.
Dengan hukum Ohm dan dapat menentukan dan mewakili hubungan dengan
pengukuran.
3.
Melacak variabel listrik dengan pengukuran dan mengevaluasi nya.
4.
Menggunakan peralatan pengukuran yang cocok untuk melakukan pengukuran.
Ind ator enca a an eg atan
1.
Melaksakana praktikum elektroteknik dan saat mengoperasikan alat bantu prantik
dan menggunakan lembar kerja
2.
Menggunakan multimeter digital dan analog dan menjawab pertanyaan-pertanyaan
pengukuran.
3.
Memilih alat pengukur yang tepat untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di
sirkuit DC.
4.
Mencari Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan
menjawab pertanyaan-pertanyaan.
5.
Melakukan pengukuran untuk pembuktian hukum Ohm dalam rangkaian listrik
sederhana.
13
c
Ura an
ater
DC (Direct-Current) berarti arus searah. Maksudnya adalah arus listrik yang mengalir
pada suatu hantaran yang tegangannya berpotential tetap, tidak berubah-ubah. Listrik DC
adalah listrik yang “original”, artinya listrik dasar yang dapat dihasilkan dari sumber-
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
sumber susunan material alam. Muatan-muatan listrik yang terjadi akibat adanya
gesekan pada dua jenis material adalah muatan listrik yang berbentuk DC. Berkumpulnya
muatan listrik yang terjadi di awan hingga mencapai jutaan volt dan kemudian menjadi
sambaran petir adalah muatan listrik yang berbentuk DC juga. Dan setiap baterai yang
disusun dari beberapa bahan kimiawi tertentu selalu menghasilkan listrik dalam bentuk
DC, tidak ada baterai yang menghasilkan tegangan listrik AC secara langsung. Begitu pun
beberapa jenis hewan yang mampu mengeluarkan tegangan listrik dari ubuhnya, adalah
tegangan listrik DC. DC ada di mana-mana. Pada DC tidak dikenal istilah frekwensi.
Tegangan DC selamanya tetap, jika tegangan itu berpotential positif maka seterusnya
positif dan jika tegangan itu berpotential negatif maka seterusnya negatif tanpa ada
perubahan-perubahan yang bersifat periodik.
Gambaran kurvanya adalah lurus
sebagaimana digambarkan berikut 1 :
Tampak
bahwa
tegangan
terus
menerus
sebesar
+3V
selama
waktu
t.
Pada gambar (2) tampak bahwa tegangan terus menerus sebesar -3V selama waktu t.
Potential DC bisa positif ataupun negatif terhadap nol Volt, sebagaimana tampak pada
kedua gambar di atas. Jika pada dua elektroda yang satunya terdapat potential positif
dan satunya lagi berpotential negatif (bukan nol Volt) maka besar tegangan di antara
kedua elektroda itu adalah hasil penjumlahan keduanya. Contoh kurvanya diperlihatkan
pada gambar (3) di atas. Pada gambar (3) terlihat bahwa antara titik +3V dan titik nol Volt
terdapat tegangan DC sebesar 3V, dan antara titik nol Volt dan titik -3V terdapat tegangan
DC sebesar 3V juga, maka antara titik +3V dan titik -3V terdapat tegangan DC sebesar 6V
14
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
am ar
n al
enggunaan
Pada system DC dikenal polaritas + (positif) atau - (negatif) yang dalam penerapannya
tidak boleh terbalik-balik. DC banyak digunakan untuk sumber tenaga (power-supply)
berdaya kecil, seperti perangkat-perangkat elektronik portabel, Hand-phone, starter
motor DC pada kendaraan, dan lain-lain. Sangat jarang penggunaan DC untuk kelistrikan
rumah tangga karena faktor kesulitan transfer daya yang lebih sulit dibanding system
AC. System DC adalah system tegangan rendah, dan tidak bisa dinaikkan tegangannya
secara langsung dengan trafo, sehingga untuk transfer daya yang besar diperlukan
kabel-kabel hantaran yang besar pula karena arusnyapun besar. Ini tidak efisien.
15
Kalaupun DC digunakan untuk kelistrikan rumah tangga, maka ia merupakan system
kelistrikan dengan penghasil energi listrik sendiri (dari solar-cell atau generator listrik
tenaga angin) dan merupakan system kelistrikan energi terbatas.
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
um er
DC adalah listrik alami. Sebagaimana telah disinggung di atas bahwa muatan-muatan
listrik pada petir ataupun pada binatang-binatang laut yang menghasilkan sengat listrik
adalah berbentuk DC. Manusia pun berusaha untuk mengambil manfaat atas
keberadaan listrik DC dengan membuat peralatan yang bisa menghasilkan listrik DC.
Sumber-sumber kelistrikan DC yang telah dibuat dan banyak digunakan anusia adalah :
a) Accu (aki) dan segala jenis baterai
b) Generator DC (dynamo) atau unit alternator(*) pada kendaraan mobil
c) Solar-cell
d) Generator listrik tenaga angin system DC e) AC/DC Adaptor(**).
d
t f as em ela aran
Lembar Pekerjaan Siswa
1. Melakukan pengenalan alat praktikum
melaksanakan uji coba sederhana pada alat praktik, Anda akan mulai bekerja pada
perencanaan dan implementasi
sistem pencahayaan. Oleh karena itu Anda perlu
belajar tentang hukum yang mengatur rangkaian listrik sederhana dan teknologi
pengukuran terkait. Menemukan informasi yang Anda butuhkan untuk latihan dalam
buku teks, buku meja dan di Internet.
16
a)
Hubungkan peralatan seperti pada gambar. Gunakan lembar kerja siap untuk
ini.
b)
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Tugas Pekerjaan
Cari tahu tentang multimeter digital dan analog dan menjawab pertanyaanpertanyaan.
c)
Pilih alat pengukur cocok untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan di
sirkuit DC.
d)
Cari tahu bagaimana mengukur ketahanan tegangan, arus dan dan menjawab
pertanyaan-pertanyaan.
e)
Ambil pengukuran untuk hukum Ohm dalam rangkaian listrik sederhana.
am ar
emasangan Rang a an ada tra ner
17
Catatan dalam praktikum
Jangan aktifkan daya listrik sampai Anda telah membuat dan memeriksa semua
Setelah Anda menyelesaikan latihan, matikan power supply lagi sebelum
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
koneksi dengan benar.
membongkar komponen.
Selalu memperhatikan keselamatan kerja dan Alat
2. Menggambarkan hubungan dalam sebuah rangkaian listrik
Komponen dari sebuah rangkaian listrik, jelaskan komponen utama dari rangkaian
listrik sederhana.
selesaikan sirkuit listrik untuk menghasilkan rangkaian listrik tertutup sederhana.
3. Masukkan variabel listrik
Buat gambar rangkaiannya dan berikan tanda anak panah sebagai arah aliran
listriknya pada sirkuit.
am ar
Electrical circuit with resistor as
consuming device
18
am ar
Electrical circuit with lamp as
consuming device
4. Direction of current DC
Tegangan listrik yang dihasilkan dengan memisahkan muatan positif dan negatif.
Muatan positif: terlalu sedikit electron
Jelaskan apa yang dimaksud dengan arah teknis saat ini dan apa yang dimaksud
dengan arah fisik saat ini.
b)
Masukkan arah teknis dan fisik saat dalam diagram sirkuit diilustrasikan.
am ar
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
a)
Muatan Negatif: terlalu banyak elektron
Direction of current in the circuit
5. Basic electrical variables
Lengkapi tabel variabel listrik dasar. Masukkan uraian singkat, simbol dan unit
fisik.
19
Elektrical Variabel
Ura an
m ol
Un t
engu uran
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Elektrical Current
Elektrical Voltage
Elektrical
Resistance
6. Hukum Ohm
Menggambarkan hubungan antara arus, tegangan dan hambatan. Hal ini
dirumuskan dalam hukum Ohm.
Catatan
hukum Ohm hanya berlaku untuk resistensi ohmic. resistensi ohmik adalah resistensi
linear.
20
Menghitung nilai resistansi lampu jika arus dari 0,062 A mengalir ketika
tegangan dari 12 V diterapkan.
Informas
ola lam u se ert res stor o m
setela d a t f an
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
Jelaskan apa resistensi ohmik adalah
Diberikan:
Tegangan U = 12 V
intensitas arus I = 62 mA
Dapat ditemukan Tahanan R pada Ω
Perhitungan ( tulis pada kotak )
7. Menggambarkan fitur dan simbol-simbol alat ukur
Anda akan mengambil pengukuran yang berbeda dalam sirkuit listrik. Anda akan perlu
menggunakan alat ukur yang sesuai untuk ini.
21
Dua jenis alat ukur biasanya digunakan untuk mengukur tegangan DC dan arus
langsung di sirkuit listrik:
FUNDAMENTAL DIRECT CURRENT (RESISTOR)
multimeter Analog
multimeter Digital
Digital Multimeter
Technical Data
Layar LCD 3 3/4 digit (3999 count) dan
analog bar chart dengan 41 segmen
DC rentang tegangan Mengukur: 400 mV, 4
V, 40 V, 400 V, 1000 Resolusi V: 100 μV
Akurasi: ± (0,7% dari layar + 1 digit)
resistensi Input: 10 MQ
tegangan AC (45 Hz - 500 Hz) Mengukur
kisaran: 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V, 750 V
Resolusi: 100 μV Akurasi: ± (1,5% dari
display + 4 digit) Untuk 4 V kisaran: ± (2,0 %
dari display + 4 digit) resistensi input: 10
MQ
DC Measuring range: 400 μA, 4 mA, 40 mA,
300 mA, 10 A Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ±
(1,0% dari layar + 1 digit)
AC (45 Hz - 500 Hz) saat Mengukur kisaran:
400 μA, 4 mA, 40 mA, 300 mA, 10 A
Resolusi: 0,1 μA Akurasi: ± (1,5% dari
display + 4 digit) Untuk 10 Berbagai: ± (2,5
% dari display + 4 digit)
22
Digital Multimeter
Technical Data
Measuring range for voltage measurement:
0.1 V, 0.3 V, 1 V, 3 V, 10 V, 30 V, 100 V, 300 V,
Input resistance: 10 MΩ
Measuring range for current measurement: 1 μA, 3
μA, 10 μA, 30 μA, 100 μA, 300 μA, 1 mA, 3 mA, 10
mA, 30 mA, 100 mA, 1 A, 3 A, 10 A =/~