ELEKTRONIKA DAN DASAR KELISTRIKAN
Teori Dasar Elektronika
Berikut ini adalah beberapa teori dasar elektronika serta dasar kelistrikan yang harus anda pelajari dan pahami jika anda ingin menjadi ahli dalam dunia elektronika. Penasaran dengan informasi lengkapnya? Silahkan simak baik-baik informasi lengkap dari belajarelektronika.net di bawah ini.
1. Teori Elektron dan Atom
Jika suatu benda atau zat baik itu padat, cair, atau gas, dibagi-bagi menjadi bagian yang paling kecil, dan bagian tersebut masih memiliki sifat asalnya, maka benda atau zat tersebut dinamakan molekul. Jika molekul tersebut terus dibagi-bagi menjadi bagian yang paling kecil sekali, sehingga bagian tersebut tidak memiliki sifat asalnya lagi, maka disebutlah atom.
Kata atom sendiri sebenarnya berasal dari bahasa Yunani yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi. Jadi atom dapat didefinisikan sebagai bagian yang terkecil dari molekul yang sudah tidak dapat dibagi-bagi lagi dengan reaksi kimia biasa. Sementara molekul adalah bagian terkecil dari suatu benda yang masih punya sifat asal.
Sebuah atom terdiri dari inti atom alias nukleus yang tersusun dari proton (positif) dan netron (netral), yang dikelilingi oleh elektron (negatif). Sebuah atom dikatakan netral bila memiliki muatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama. Dalam teori atom dikenal istilah elektron bebas atau elektron valensi, yakni elektron yang berada di lintasan kulit atom paling luar.
Dalam hukum muatan listrik, jika ada muatan sejenis akan tolak menolak. Sedangkan jika ada muatan tak sejenis maka akan tarik menarik. Dalam teori perpindahan muatan listrik, ada tiga jenis bahan, yakni konduktor atau penghantar, semikonduktor atau setengah penghantar, dan isolator atau penghambat.
2. Teori Arus Listrik
Definisi arus listrik adalah muatan-muatan negatif atau elektron yang mengalir dari potensial rendah menuju ke potensial tinggi. Satuan arus listrik adalah Ampere. Dalam teori arus listrik, dikenal dua jenis sumber arus listrik, yakni sumber arus listrik searah atau DC dan sumber arus bolak-balik atau AC.
Sumber arus DC adalah listrik yang tidak berubah fasenya. Contohnya adalah baterai, solar sel, accumulator, dinamo dan adaptor. Sedangkan arus AC adalah arus listrik yang berubah-ubah fasenya setiap saat. Contohnya adalah generator, listrik PLN, dan inverter. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur arus listrik adalah amperemeter.
Rumus Arus Listrik: I=Q/t
Dimana:
I = arus listrik dalam satuan ampere (A)
Q = muatan listrik dalam satuan columb (C)
t = waktu dalam satuan sekon (s)
3. Teori Tegangan Listrik
Pengertian tegangan listrik adalah energi atau tenaga yang menyebabkan muatan-muatan negatif atau elektron) mengalir dalam penghantar. Nilai satuan dari tegangan listrik adalah V ( Volt ). Alat yang digunakan untuk mengukur besar kecilnya tegangan listrik adalah voltmeter.
Rumus Tegangan Listrik: V=W/Q
Dimana:
V = tegangan listrik dalam satuan volt (V)
W = energi dalam satuan joule (J)
Q = muatan listrik dalam satuan columb (C)
4. Teori Resistor / Hambatan
Resistor merupakan komponen elektronika pasif yang berfungsi sebagai hambatan listrik. Satuan nilai resistor adalah Ohm. Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya hambatan resistor adalah Ohmmeter. Teori yang erat kaitannya dengan resistor adalah teori George Simon Ohm dengan penelitian kolam air raksanya.
Jika dilihat dari bahannya, resistor memiliki 5 jenis, yakni resistor karbon, kompon, kawat gulung, serbuk besi, dan film logam. Sedangkan jika dilihat dari jenisnya, ada resistor tetap, resistor variabel, negative temperatur coefficient (NTC), positive temperatur coefficient ( PTC ), light dependent resistor ( LDR ), dan magnetic dependent resistor ( MDR ).
Nilai resistansi yang dimiliki sebuah resistor dapat dilihat dari gelang-gelang warna yang dimilikinya. Gelang pertama menyatakan angka pertama ( digit ke-1 ). Gelang kedua menyatakan angka kedua ( digit ke-2 ). Gelang ketiga menyatakan banyaknya nol atau faktor pengali. Gelang keempat menyatakan toleransi.
Hukum yang membahas tentang resistor adalah hukum Ohm yang dikemukakan oleh George Simon Ohm. Hukum tersebut berbunyi, dalam suatu rangkaian tertutup, kuat arus listrik ( I ), berbanding lurus atau sebanding dengan tegangan listriknya ( V ), dan berbanding terbalik dengan hambatan listrik ( R ).
5. Teori Daya Listrik
Pengertian daya listrik adalah usaha listrik dalam suatu penghantar setiap sekon atau detik.
Rumus daya listrik adalah: P = W/t
Dimana:
P = daya listrik dalam satuan Watt (W)
W = usaha listrik dalam satuan Joule (J)
t = waktu dalam satuan sekon (s)
Mengenal Beberapa Hukum Kelistrikan :
Hukum Coulomb
Pengertian muatan listrik menunjukkan bahwa muatan tidak menyebar pada daerah tertentu melainkan berkumpul dalam satu titik. Pada tahun1785Charles Coulomb mengadakan penelitian pertama tentang gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bermuatan dengan alat yang bernama neraca puntir coulomb. Dari hasil percobaan tersebut, Coulomb berkesimpulan :
Besarnya gaya interaksi antara dua buah benda titik yang bermuatan listrik adalah berbanding lurus dengan perkalian antara masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan titik tersebut.
Hukum Faraday
Arah medan listrik di beberapa titik dapat dilukiskan secara grafis dengan menggunakan garis-garis gaya (kayalan). Konsep dasar ini dikemukakan oleh Michael Faraday yang berbunyi :
Sebuah garis gaya dalam suatu medan listrik adalah sebuah garis gaya yang dilukiskan apabila garis singgung pada setiap titiknya menunjukkan arah medan listrik pada titik tersebut.
Hukum Oersted
Jika muatan listrik mengalir melalui kawat penghantar konduktor, maka akan timbul pengaruh magnetik disekitar kawar berarus tersebut. Pengaruh magnetik ini mampu menarik bahan magnetik lainnya. Jika serbuk besi diletakkan disekitar kawat berarus maka serbuk besi tersebut akan berarah secara teratur. Hans Christian Oersted, pada tahun1820, mengadakan penelitian tentang pengaruh medan magnet disekitar kawat berarus.
Hukum Ohm
Jika beda potensial pada ujung kawat dapat dipertahankan konstan, maka akan menimbulkan aliran muatan listrik atau yang disebut dengan aliran arus listrik. Definisi arus listrik (I) adalah jumlah muatan (Q) listrik yang mengaklir dalam penghantar tiap satuan waktu (t). Jadi 1 Ampere sama dengan 1 coulomb perdetik.
Hukum Ohm Menyatakan bahwa tegangan V antara ujung-ujung sebuah tahanan adalah sebanding dengan arus I yang melaluinya.
Hukum Kirchoff 1 adalah Hukum Kirchoff Tentang Arus (KCL).
Jumlah aljabar keseluruhan arus yang menuju titik percabangana adalah nol. Titik percabangan adalah titik pertemuan tiga atau lebih arus ke- atau dari unsur rangkaian atau sumber tegangan.
Dalam hukum ini, dipakai suatu perjanjian bahwa arus yang menuju titik percabangan ditulis dengan tanda positif dan arus yang tudak menuju (meninggalkan titik percabangan ditulis dengan tanda negatif).
Hukum Kirchoff 2, Hukum Kirchoff tentang tegangan (KVL)
Jumlah aljabar keseluruhan penurunan tegangan (voltage drops) dalam suatu rangkaian tertutup (loop) yang dibaca satu arah tertentu sama dengan nol
