Dasar Teknik Elektro Bab I
•Als PPTX, PDF herunterladen•
2 gefällt mir•665 views
Dasar Teknik Elektro Pengenalan Teknik Elektro Sistem satuan dan definisi-definisinya Berasal dari BAB I pada Buku Pengantar Teknik Elektro, Budi Astuti.
Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Was ist angesagt?
Was ist angesagt? (20)
Ähnlich wie Dasar Teknik Elektro Bab I
Ähnlich wie Dasar Teknik Elektro Bab I (20)
Mehr von Lukluk Auliyatul
Kürzlich hochgeladen
Kürzlich hochgeladen (20)
Dasar Teknik Elektro Bab I
- 1. PRESENTED BY: LUKLUK AULIYATUL TRISNA 21060115083024
- 2. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION INTRODUCTION Ada 2 sifat listrik : a. Listrik Statis – tidak ada gerakan dari muatan bebas b. Arus Listrik - gerakan dari muatan bebas, dengan dua jenis : -Arus Searah ( Direct Current/DC) -Arus Bolak-Balik (Alternating Current/AC)
- 3. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Listrik dibangkitkan oleh gerakan sebuah muatan yang sangat kecil dari zarah atom yang disebut elektron dan proton. Sebagai contoh, tabung pesawat tv, jejak elektron dapat dikontrol dengan mengatur percepatan dan pembelokan medan listrik oleh kerja elelktrode yang dirancang untuk keperluan tersebut. Muatan listrik akan menderita gaya akibat adanya pengaruh dari muatan lain. Gaya akibat posisi muatan lain disebut gaya listrik dan akibat kecepatan geraknya disebut gaya magnet.
- 4. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION PIRANTI Piranti listrik dirancang untuk beberapa fungsi, misal untuk pembangkiitan, penguatan (amplifier), peubah (modulator), dan pendeteksi sinyal (detektor). Pada stasiun pemamcar radio AM sebuah modulator mengubah amplitudo gelombang yang dipancarkan berkaitan dengan nada musik untuk menghasilkan amplitudo modulasi. Pada komputer, gerbang logika, pencacah dan penghitung , diatur untuk menerima, memroses dan menyimpan sinyal digital. Sebuah mikrofon adalah tranduser yang mengubah energi akustik dalam bentuk gelombang suara sebagai masukan ke dalam energi listrik sebagai keluaran.
- 5. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION SISTEM SATUAN Diperlukan standar yang dapat dipahami oleh setiap orang dalam hal ini dipakai SI (Sistem Internasional) dimana ada 7 besaran dasar pada tabel di bawah ini : Besaran Dasar Satuan SI Nama Satuan Lambang Rumus Dimensi Panjang meter m L Massa kilogram Kg M Waktu sekon s T Arus Listrik Ampere A I Suhu Termodinamika kalori k 𝜃 Jumlah Zat mola mol M Intensitas Cahaya kandela cd J
- 6. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION DEFINISI-DEFINISI Muatan adalah besaran dasar sebagaimana panjang, massa, dan waktu. Unit MKS disebut Coulomb. Besar muatan untuk proton, elektron, dan neutron adalah sebagai berikut : 1. Elektron : qe = -1,6 x 10-19 C; me = 9,1 x 10-31 kg 2. Proton : qe = +1,6 x 10-19 C; mp = 1,67 x 10-27 kg 3. Neutron : qn = 0; mn = 1,67 x 10-27 kg Tubuh kita terdiri atas 5x1028 muatan positif dan 5 x 1028 muatan negatif, setimbang dalam jumlah muatan.
- 7. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Fenomena alam adanya pelepasan muatan dapat dijumpai pada petir. Muatan – muatan negatif yang ada di awan akan mendekati muatan positif yang ada di bumi, karena pada dasarnya permukaan bumi bermuatan negetif, maka muatan negatif di awan ingin mengembalikan kondisi tersebut.
- 8. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION a. Gaya ( F ) Gaya sebesar 1 Newton didefinisikan sebagai gaya yang memberikan percepatan sebesar 1 meter per sekon kuadrat pada massa sebesar 1 kilogram. b. Energi ( W ) Sebuah objek yang menderita gaya sebesar 1 N bergerak sepanjang 1 meter akan membutuhkan energi sebesar 1 Joule.
- 9. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION c. Kuat Medan Listrik ( E ) Terjadi diantara 2 muatan , muatan yang sama tanda akan tolak menolak dan muatan yang berbeda tanda akan saling tarik menarik. Interaksi ini menghasilkan gaya yang disebut Coulomb. Besar Gaya Coulomb : 𝐹 = 𝑘 𝑞1 |𝑞2 | 𝑟2
- 10. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Kuat medan listrik ( E – N / C ) didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada sebuah muatan penyelidik dibagi dengan muatan penyelidik itu sendiri. Dengan kata lain, kuat medan listrik adalah sebuah besaran vektor yang menyatakan arah dan besar gaya pada suatu unit muatan. Nilai Kuat Medan Listrik : 𝐸 = 𝐹 𝑞 𝐸 = 9 𝑥 109 𝑄 𝑟2
- 11. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION d. Potensial Listrik dan Tegangan ( V ) Energi yang tersimpan disebut energi potensial, contoh : pegas, panah, lembaran karet, baterai dan bisa juga gravitasi. Konsep potensial listrik berdasar : - Adanya gaya tarik menarik atau tolak menolak muatan – muatan sehingga terjadi medan listrik - Kuat medan listrin - Besar energi yang terjadi akibat muatan yang bergerak dalam medan listriik
- 12. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Tenaga potensial listrik ( PE-Joule) adalah energi sebesar 1 Joule untuk membawa muatan penyelidik q Coulomb dari suatu tempat sampai ke suatu titik sejauh r dalam medan listrik oleh adanya muatan Q. Atau dapat juga didefinisikan tenaga potensial listrik terjadi oleh pemisahan muatan positif dari muatan negatif. Potensial listrik adalah tenaga potensial listrik per satuan muatan itu sendiri. 𝑃𝐸 = k 𝑄𝑞 𝑟 𝑉𝐴 = 𝑘 𝑄 𝑟
- 13. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Satuan untuk potensial listrik : joule/Coulomb = Volt (V) Bila terjadi beda potensial diantara 2 titik, misal titik A dan B maka beda potensial ini juga disebut tegangan. Tegangan sebesar 1 Volt dapat juga dinyatakan sebagai kerja sebesar 1 Joule untuk membawa muatan sebesar 1 Coulomb dari titik B ke A. 𝑉 𝐴𝐵 = 𝑑𝑊 𝐵𝐴 𝑑𝑞 1 volt = 1 Joule/Coulumb
- 14. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Hubungan antara Kuat dan Tegangan dapat dianalisis sebgai berikut : E = 𝐹 𝑞 maka 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑚𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 = 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑥𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑚𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛𝑥𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 = 𝐾𝑒𝑟𝑗𝑎 𝑚𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛𝑥𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 = 𝐾𝑒𝑟𝑗𝑎 𝑚𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 = 1 𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = |− 𝑑𝑉 𝑑𝑠 Volt/meter
- 15. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION e. Arus Listrik ( I ) Terdapat sejumlah elektron bebas dalam amterial pada gambar. Bila ada beda potensial diantara ujung-ujung meaterial akan ada muatan bebas mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, seperti laju aliran air dalam pipa. Sejumlah muatan mengalir per satuan waktu didefinisakm sebagai arus yang dinyatakan dalam i apabila dalam fungsi waktu atau I apabila nilainya konstan.
- 16. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Arus didefinisikan sebagai aliran muatan positif yang berlawanan dengan gerak elektron sebagai terlihat pada gambar/ pada kenyataannya elektron mengalir secara perlahan,kurang dari 0.01 meter per detik, walaupun demikian medan listrik bergerak seperti kecepatan cahaya. Sehingga sinyal atau informasi dapat dikirim ke terminal dengan potensial lebih rendah secepat kecepatan cahaya.
- 17. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Bila ada sejumlah muatan yang mengalir seperti pada gambar, maka muatan total : Q total = (QR+ - QR-) + (QL+ - QL-) = (QR+ - QL+) – (QR- + QL-) QR = Muatan yang mengalir ke kanan QL = Muatan yang mengalir ke kiri Laju perpindahan muatan pada suatu luasan menyebabkan terjadinya arus. Dengan demikian, arus adalah banyaknya muatan yang mengalir pada suatu luasan penampang penghantar per satuan waktu.
- 18. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Kerapatan Arus Beberapa hal yang perlu diketahui : - Muatan terkecil adalah elektron dengan nilai 1,602 x 10-19 C. Sehingga 1 Coulomb adalah muatan sebanyak 6,24 x 1018 elektron. - Ada sejumlah 6,25 x 1018 elektron yang mengalir melewati sebuah titik pada sebuah penghantar per sekon. Pergerakan elektron sangat lambat, kurang dari 0.01 meter/detik/. Meskipun demikian, kuat medan listrik bergerak dengan kecepatan cahaya. - Arus mengalir dari terminal positif menuju ke terminal negatif
- 19. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Derajat kerusakan tubuh bergantung pada : 1. Besarnya nilai arus 2. Lama waktu arus lewat 3. Bagian tubuh yang dilewati arus pertama kali Efek arus listrik pada badan manusia : 1 mA = dapat menyebabkan jatuh 5 mA = terasa sakit dan sedikit rasa kejut 10 mA = menyebabkan gerak otot terganggu 15 mA = menyebabkan kehilangan kontrol pada otot 70 mA = menyebabkan gangguan pada ritme kerja jantung dan terjadi hal yang fatal apabila arus mengalir lebih dari 1 detik
- 20. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION TIPE-TIPE ARUS 1. Arus Searah ( Direct Current – DC ) - Arus mengalir dengan besaran konstan ( dibandingkan oleh baterai atau accu) 2. Arus Bolak – Balik ( Alternating Current – AC ) - Besar dan arah arus mengalir berubah secara periodis - Setiap sekuen disebut siklus - Frekuensi adalah banyaknya siklus per detik (H )
- 21. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION f. Daya ( P ) dan Energi Listrik ( W ) Laju sebuah energi yang berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain adalah Daya. Daya dihasilkan oleh adanya tegangan diantara sebuah elemen yang dilalui oleh arus. Besar daya dinyatakan dalam Watt. Hubungan antara energi dan daya adalah : 𝑊 = 𝑝 𝑑𝑡 Daya rata-rata : 𝑃 = 𝑑𝑊 𝑑𝑡 Daya rata-rata : 𝑝 = 𝑑𝑊 𝑑𝑡 𝑃 = 𝑑𝑊 𝑑𝑡 = 𝑑𝑊 𝑑𝑡 𝑑𝑞 𝑑𝑡 = vi 1 Watt = 1 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒 1 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 1kWh = 36 x 105
- 22. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION Resistir mengubah energi listrik menjadi energi panas dengan nilai kalor joule : c = konstanta kalor tergantung material, untuk cair c = 1 m = massa bebda, untuk 1 liter air = 1 kg air ∆𝑇 = selisih temperatur akhir terhadap temperatur awal. 1 kcal = 4186 Joule 1 kWh = 36 𝑥 105 4186 = 860 kcal H = c.m.∆T – kcal
- 23. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION g. Efisiensi Pada setiap proses selalu akan terjadi daya yang hilang sebagai panas sehingga daya yang masuk tidak 100% dimanfaatkan, terjadi nilai efisiensi : 𝛈 = 𝑃0 𝑃1 Dengan P0 = P1 – Ploss 𝛈 = 𝑃1 −𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑃1
- 24. SISTEM SATUAN DEFIINISI- DEFINISI DAFTAR PUSTAKA INTRODUCTION DAFTAR PUSTAKA Astuti, Budi. 2011. Pengantar Teknik Elektro. Graha Ilmu : Yogyakarta.