DASAR DASAR KELISTRIKAN
Dasar-dasar Kelistrikan
Ilustrasi dasar dasar kelistrikan
Mengapa arus listrik mengalir? Analogi yang pas dengan kasus ini adalah air. Air mengalir karena perbedaan level ketinggian, yaitu dari tempat yang tinggi ke tempat rendah. Begitu juga dengan arus listrik, mengalir melalui kabel karena perbedaan "level listrik" antara dua titik dalam sebuah rangkaian.
Level listrik ini dikenal dengan sebutan beda potensial atau tegangan. Jadi, bisa disimpulkan bahwa arus listrik mengalir dari beda potensial tinggi ke beda potensial rendah. Nah, untuk memahami sifat listrik, kalian harus mempelajari dasar dasar kelistrikan.
Dengan mengetahui dasar dasar kelistrikan kita kan mengetahui bagaimana cara kerja listrik yang sehari – hari kita pergunakan dan bagaiman cara mengantisipasi agar hal – hal tidak diinginkan tidak terjadi. Dasar dasar kelistrikan ini dipelajari di banyak ilmu, seperti ilmu teknik informatika, kelistrikan mobil, motor dan sebagainya.
Suatu benda bila kita bagi, kita akan mendapatkan suatu partikel yang di sebut molekul dan bila kita bagi lagi kita akan menda-patkan beberapa atom
Semua atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh partikel-partikel tipis yang biasa disebut dengan elektron-elektron.
Inti terdiri dari proton dan neut-ron dalam jumlah yang sama, kecuali atom hidrogen yang ke-kurangan neutron.
Semua atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh partikel-partikel tipis yang biasa disebut dengan elektron-elektron.
Inti terdiri dari proton dan neut-ron dalam jumlah yang sama, kecuali atom hidrogen yang ke-kurangan neutron.
Dalam ilmu tentang dasar dasar kelistrikan Proton dan elektron mempunyai suatu hal yang sama yaitu muatan listrik (electrical charge) Proton mempunyai muatan positf dan elektron mempunyai muatan negatif sedangkan neutron tidak bermuatan.
Ada dua tipe listrik yaitu : listrik statis dan listrik dinamis. Listrik dinamis dibagi menjadi arus searah (DC / Direct Current) dan arus bolak-balik (AC / Alterna-ting Current).
Bila sebatang kaca (glass rod) digosok dengan kain sutera, glass rod dan sutera menjadi bermuatan listrik, satu bermuat-an positif dan satu lagi bermuat-an negatif.
Tanpa menyentuh kedua benda tersebut dan menghubungkan dengan konduktor, muatan listrik tetap berada pada batang kaca dan kain sutera. Karena tidak terjadi gerakkan maka tipe kelistrikkan ini disebut listrik statis.
Tanpa menyentuh kedua benda tersebut dan menghubungkan dengan konduktor, muatan listrik tetap berada pada batang kaca dan kain sutera. Karena tidak terjadi gerakkan maka tipe kelistrikkan ini disebut listrik statis.
Dalam rumus elektron bebas, listrik statis adalah suatu keadaaan dimana elektron bebas sudah terpisah dari atomnya masing-masing, tetapi tidak bergerak dan hanya berkumpul di atas permukaan benda.
Listrik dinamis adalah suatu keadaan dimana terjadinya perge-rakan dari elektron-elektron be-bas melalui suatu konduktor.
Listrik arus searah (DC) adalah bila elektron-elektron bebas melalui suatu konduktor.
Listrik arus bolak-balik (AC) adalah bila elektron-elektron bebas bergerak dengan arah yang bervariasi.
Listrik arus bolak-balik (AC) adalah bila elektron-elektron bebas bergerak dengan arah yang bervariasi.
Besar arus listrik yang mengalir melalui konduktor adalah sama dengan jumlah elektron bebas yang melewati penampang konduktor setiap detik.
Arus listrik dinyatakan dengan I (intensity) sedangkan besar arus listrik dinyatakan dengan satuan ampere (A)
Satu ampere sama dengan pergerakan 6,25 x 1018 elektron bebas (1 coloumb) yang melewati konduktor tiap detik.
Arus listrik dinyatakan dengan I (intensity) sedangkan besar arus listrik dinyatakan dengan satuan ampere (A)
Satu ampere sama dengan pergerakan 6,25 x 1018 elektron bebas (1 coloumb) yang melewati konduktor tiap detik.
Kejadian-Kejadian Yang Disebabkan Oleh Arus Listrik dalam dasar dasar kelistrikan
Bila arus mengalir pada konduktor atau elektrolit akan menyebabkan tiga kejadian :
• Pembangkitan panas, contohnya headlight, cigarette lighter, dll.
• Aksi kimia terjadi pada elektrolit battery yang memungkinkan arus dapat mengalir.
• Pembangkitan magnet, bila arus listrik mengalir pada kumparan (relay, selenoid, dll).
• Pembangkitan panas, contohnya headlight, cigarette lighter, dll.
• Aksi kimia terjadi pada elektrolit battery yang memungkinkan arus dapat mengalir.
• Pembangkitan magnet, bila arus listrik mengalir pada kumparan (relay, selenoid, dll).
Konsep Arus Listrik dan Beda Potensial
Jika sebuah rangkaian listrik memiliki beda potensial, berarti elektron-elektron pasti mengalir? Ternyata tidak. Ada sebuah syarat yang harus dipenuhi agar elektron dapat mengalir. Apa itu?
Elektron hanya mengalir pada rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup adalah rangkaian yang jika kalian berjalan berkeliling dari satu titik ke salah satu arah, kalian akan kembali lagi ke titik tersebut.
Ada dua syarat agar arus listrik (elektron-elektron) dapat mengalir.
- Rangkaian listrik haruslah tertutup
- Harus ada beda potensial.
Untuk menguji dasar dasar kelistrikan ini, cobalah melakukan eksperimen dengan sebuah lampu pijar kecil, sebuah baterai 1,5 V dan 2 utas kabel secukupnya.
Setelah ujung kabel dikupas (hingga kawat tembaganya terlihat), tempelkan salah satu ujungnya pada kutub negatif baterai dan ujung lainnya pada konduktor di bagian bawah lampu. Sementara kabel yang satunya dihubungkan ke kutub positif baterai dan ujung yang satunya diletakkan pada konduktor di bagian bawah lampu.
Dalam dasar dasar kelistrikan ada beberapa asas penting yang perlu Anda ingat dan pahami kembali, yaitu sebagai berikut :
- Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu positif dan muatan negatif
- Muatan positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negatif ada pada elektron
- Elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat berpindah
- Atom-atom penghantar ke tempat lain di dalam penghantar itu
- Muatan listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beda potensial (tegangan)
Dari beberapa asas tersebut, kita dapat mengatakan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus-menerus terjadi perpindahan muatan atau elektron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik
Apa yang menyebabkan arus listrik mengalir? Mengalirnya arus listrik kejadiannya serupa dengan mengalirnya air. Air selalu mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Jadi, agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus dibuat potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering disebut tegangan listrik dalam dasar dasar kelistrikan tersebut.
Lalu, catatlah hasil pengamatanmu. Apakah lampu menyala atau tidak?
Ubahlah posisi kabel dalam berbagai cara dan amati hasilnya. Kalian akan menemukan bahwa lampu hanya akan menyala jika rangkaian yang kalian buat dalam keadaan tertutup.
Nah, apakah kalian cukup mengerti dengan konsep arus listrik dan beda potensial?
Rangkaian Seri atau Paralel?
Rangkaian yang baru saja kalian buat merupakan rangkaian seri. Apa sih bedanya seri dan paralel? Sebagai contoh, ambillah beberapa batu baterai biasa 1,5V, beberapa lampu pijar 2,5V 0,2 A, dan kabel secukupnya. Lalu, susunlah dalam berbagai variasi seri dan paralel.
Dalam dasar dasar kelistrikan rangkaian elektronika terdapat banyak sekali konfigurasi rangkaian komponen-komponen elektronika, bukan sekedar rangkaian sederhana yang hanya terdiri dari sumber tegangan dan beban, tetapi lebih dari itu. Dua konfigurasi rangkaian yang paling banyak digunakan dalam rangkaian elektronika adalah seri dan paralel. Pada rangkaian seri, resistor disusun seperti rangkaian gerbong kereta, dimana aliran elektron mengalir hanya pada satu jalur. Pada rangkaian paralel, resistor disusun dengan menggabungkan masing-masing ujungnya menjadi satu sehingga aliran elektron dapat terbagi ke dalam beberapa jalur.
Rangkaian Seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri. Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama.
Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya. Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran).
1. Contoh Susunan Seri
Seri artinya berjejer seperti gerbong kereta api. Kutub positif dan negatif baterai dihubungkan dengan sebuah lampu, lalu amati pijarannya.
Kemudian dalam dasar dasar kelistrikan ini, tambahkan lampu pijar di samping lampu pertama seperti rangkaian gerbong kereta dan ujung ujungnya hubungkan dengan tiap-tiap kutub baterai, lalu amati pijaran lampunya.
Semakin banyak lampu yang diseri, semakin redup pijarannya. Inilah ciri khas susunan seri. Makin banyak lampu yang disusun seri, makin sedikit arus listrik yang melalui tiap lampu (ditandai dengan nyala lampu yang makin redup).
2. Contoh Susunan Paralel
Dengan bahan eksperimen yang sama, coba kalian susun rangkaian paralel dengan 2 lampu dan 2 baterai. Hubungkan kutub positif dan negatif pada 2 lampu yang disusun paralel (berjajar). Amati pijaran lampunya. Lalu tambahkan 1 lagi lalu amati pijarannya.
Ternyata, nyala lampu yang disusun paralel pada sebuah sumber listrik sama terangnya dengan nyala satu lampu saja yang dihubungkan ke sumber listrik. Hal ini disebabkan tegangan pada tiap ujung lampu yang disusun paralel sama dengan tegangan jika ada satu lampu saja yang dihubungkan ke sumber listrik.
Benda Apa Saja yang Menggunakan Rangkaian Paralel atau Seri?
Barang-barang elektronik yang ada di rumah kalian, seperti kulkas dan rice cooker, dihubungkan dengan sumber listrik dengan cara paralel karena tiap benda tersebut tegangannya sama. Sementara baterai yang ada di dalam lampu senter, umumnya, disusun secara seri.
Dapatkan kalian membuat rangkaian sederhana lainnya yang disusun seri dan paralel? mungkin dengan sedikit pengetahuan tentang dasar dasar kelistrikan ini, anda dapat mencobanya, Selamat mencoba!
