elektronika dasar -...

ELEKTRONIKA DASAR

Program Studi S1 InformatikaSekolah Tinggi Teknologi Telematika

Telkom2016

1

Luruskan Niat

Pokok Bahasan

• Teori Atom (15”)

• Hukum Kirchoff Tegangan (15”)

• Hukum Kirchoff Arus (15”)

• Resistansi (15”)

• Alat Ukur AVO Meter (15”)

4

TEORI ATOM

TEORI ATOM DALTON

• Tahun 1808 John Dalton mengemukakan gagasan tentangatom sebagai partikel penyusun materi

• Atom menurut Dalton adalah sebagai berikut:Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil

Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah

Atom suatu unsur sama memiliki sifat sama, sedangkan berbedaberlainan dalam massa dan sifatnya

Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain

Reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom, sehinggatidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia

Kelemahan

• pada nomor 5, Saat ini ternyata dengan reaksi kimia nuklir suatu atom dapat berubah menjadi atom yang lain

• tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi

• tidak dapat menjelaskan daya gabung unsur-unsur. Misalnya, mengapa satu atom oksigen dapat mengikat dua atom hidrogen membentuk air

TEORI ATOM THOMSON

• J.J. Thomson menyusun model atom yang merupakanpenyempurnaan dari model atom dalton, setelah iamenemukan elektron

• Menurut Thomson dalam atom terdapat elektron yang tersebar merata bermuatan positif

• Kelemahan

Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadiantar atom

MODEL ATOM RUTHERFORD

Secara rinci dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Atom merupakan susunan berongga yang mirip tata surya

• Seluruh muatan positif dan seluruh massa atom terpusat pada inti atom. Pada inti atom terdapat

– Proton Selama beredar pada lintasannya, elektron tidak mengalami perubahan energi

– Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi jika mnyerap energi dan sebaliknya

– Elektron-elektron beredar mengelilingi inti dalam lintasandengan tingkat energi tertentu

Kelemahan:

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredarmengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gayatarik-menarik antara inti dan elektron

MODEL ATOM BOHR

• Adanya kelemahan dari model atom Rutherford, membuat Niels Bohr mengemukakan pendapatnya mengenai Teori Kuantum

• Bohr mengemukakan beberapa idenya mengenai peredaran elektron dan perpindahan elektron

1. Dalam atom terdapat kulit atau lintasan atau orbit yang merupakan tempat elektron beredar. Selama elektron beredar, elektron tidak membebaskan atau menyerap energi sehingga elektron akan tetap stabil dan elektron tidak akan jatuh ke inti atom. Kulit atau tempat elektron beredar merupakan tingkat energi elektron. Tingkat energi yang palin rendah ialah kulit yang paling dekat dengan inti, yaitu E1 (kulit K). Selanjutnya tingkat energi kedua (E2) atau kulit M, dan seterusnya. Urutan tingkat energinya ialah E1E2E3….dan seterusnya atau kulit Kkulit L kulit M ….dan seterusnya

2. Elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan elektron dapat berpindah dari tingkat energi tertinggi ke tingkat enegi terendah dengan cara membebaskan energi

TING

KA

TAN

ENER

GI M

ENU

RU

T BO

HR

Elektron berpindah lintasan dengan cara menyerap dan membebaskan energi

PER

CO

BA

AN

RU

THER

FOR

D

Rutherford membukti-kan adanya inti atom melalui percobaannya yaitu dengan menembakkan sinar-αpada sebuah pelat

Arus Listrik, Daya Listrik

• Arus merupakan muatan listrik yang bergerak dengan satuan Ampere

• Daya adalah daya yang diberikan kepada muatan yang bergerak antara dua tempat dengan satuan Watt

20

P = V . I

21

Kirchhoff Law’s

• Kirchhoff’s Current Law (KCL):

The algebraic sum of the currents

entering any node is zero

• Kirchhoff’s Voltage Law (KVL):

The algebraic sum of all voltages

taken around a closed loop in a circuit is zero

Hukum Kirchoff I / Kirchoff’s Current Law (KCL)Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887)

• Jumlah arus yang memasuki suatu percabangan ataunode atau simpul samadengan arus yang meninggalkan percabangan atau node atau simpul,

• dengan kata lain jumlah aljabar semua arus yang memasuki sebuah percabangan atau node atau simpulsamadengan nol.

• Secara matematis :– Σ Arus pada satu titik percabangan = 0

– Σ Arus yang masuk percabangan = Σ Arus yang keluarpercabangan

The Current-Divider Rule

TR

R

21

21

RI T

R

R

21

12

RI

R1Vs

IT

I2I1

+

V1

-

+

V2

-

Contoh: Rangkaian Listrik

• Tinjau rangkaian berikut dan tentukan i1, i2, dan i3

Contoh: Rangkaian Listrik …

Contoh: Rangkaian Listrik…

Latihan 1

Suatu loop tunggal terdiri dari 2 resistor dan 2 baterei seperti pada gambar.

a) Hitunglah arus listrik dalam rangkaian.

b) Tentukan daya listrik pada masing-masing resistor.

Hukum Kirchoff II / Kirchoff’s Voltage Law (KVL)

• Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol,

• atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol.

• Secara matematis : ΣV = 0

The Voltage-Divider Rule

ss

ss

ss

VR

RV

VR

RV

VR

RV

R R R V

R R R V

R R R V

T

33

T

3R

T

22

T

2R

T

11

T

1R

3

2

1

I

Vs

+ VR2 -+

VRN

-

+ VR1 -

R1

RN

R3

R2

- VR3 +

Latihan 2

• Perhatikan rangkaian di bawah ini. Jika R1 = 100 Ohm, R2=75 Ohm dan R3 = 50 Ohm, Tentukan Tegangan pada masing – masing Resistor

31

AVO METER

• AVO Meter atau sering dikenal dengan sebutan Multimeter merupakan kependekan dari Ampere Volt Ohm Meter

• Fungsinya untuk mengukur arus, tegangan dan nilai hambatan

33

SEBELUM MEMULAI MENGGUNAKAN AVO METER, PASTIKAN POSISI JARUM PENUNJUK ATAU ANGKA DIGITAL PADA POSISI

NOL

AVO Meter Analog dan Digital

34

Multimeter sebagai Ohmmeter

• Multimeter memiliki empat batas daerah capai untuk mengukur tahanan yang diberi tanda Ω (Ohm) dengan

cara memutar saklar pemilih skala pada posisi R x 10k maka besarnya tahanan yang diukur adalah sama dengan angka yang ditunjuk oleh jarum kemudian dikalikan 10k atau 10.000

35

TAHANAN YANG DIUKUR ADALAH SAMA DENGAN ANGKA YANG DITUNJUK OLEH JARUM DIKALIKAN BATAS CAPAI

Multimeter sebagai Voltmeter

• Voltmeter mengukur beda potensial (atau tegangan) dari sebuah komponen listrik dengan menempatkan-nya secara paralel dengan komponen tersebut.

36on

0.800.450.650.00

on

Cara membaca Tegangan

37

8

12 V 0

10

4

0

Tegangan yang terbaca pada jarum Voltmeter cara membaca nilainya adalah :

ukurxbatasmaksimumskala

jarumditunjukyangnilaitegangan

Multimeter sebagai Amperemeter

Ammeter atau amperemeter berfungsi mengukur kuat arus

listrik yang melalui sebuah komponen listrik dengan

menempatkannya secara seri dengan komponen tersebut.

38

A

39

+-

A

Cara membaca Arus

40

Arus yang terbaca pada jarum amperemeter cara membaca nilainya adalah :

20

0

0 1A

40

60

ukurxbatasmaksimumskala

jarumditunjukyangnilaiarus