Bahan Kuliah Minggu I
ELEKTRONIKA DASAR Program Studi S1 Informatika Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom 2015 1
Pokok Bahasan • • • • •
Teori Atom (15”) Hukum Kirchoff Tegangan (15”) Hukum Kirchoff Arus (15”) Resistansi (15”) Alat Ukur AVO Meter (15”)
2
TEORI ATOM
TEORI ATOM DALTON • Tahun 1808 John Dalton mengemukakan gagasan tentang atom 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 berbeda berlainan dalam massa dan sifatnya Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain Reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom, sehingga tidak 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 merupakan penyempurnaan dari model atom dalton, setelah ia menemukan elektron • Menurut Thomson dalam atom terdapat elektron yang tersebar merata bermuatan positif • Kelemahan Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadi antar 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 lintasan dengan tingkat energi tertentu
Kelemahan: Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredar mengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gaya tarik-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 K kulit 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
TINGKATAN ENERGI MENURUT BOHR
Elektron berpindah lintasan dengan cara menyerap dan membebaskan energi
PERCOBAAN RUTHERFORD
Rutherford membuktikan adanya inti atom melalui percobaanny a yaitu dengan menembakka n sinar-α pada 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
P=V.I 18
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 19
Hukum Kirchoff I / Kirchoff’s Current Law (KCL) Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887)
• Jumlah arus yang memasuki suatu percabangan atau node 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 simpul samadengan nol. • Secara matematis : – Σ Arus pada satu titik percabangan = 0 – Σ Arus yang masuk percabangan = Σ Arus yang keluar percabangan
The Current-Divider Rule IT I1 Vs
+ V1 -
R2 I1 T R1 R2
I2
R1
I2
+ V2 -
R1 T R1 R2
Contoh: Rangkaian Listrik • Tinjau rangkaian berikut dan tentukan i1, i2, dan i3
Contoh: Rangkaian Listrik …
Contoh: Rangkaian Listrik…
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 I
R1
R2
+ VR1 -
+ VR2 -
Vs
+ VRN -
RN
- VR3 + R3
VR1 R 1
Vs R1 R1 Vs RT RT
VR 2 R 2
Vs R2 R2 Vs RT RT
VR 3 R 3
Vs R3 R3 Vs RT RT
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 SEBELUM MEMULAI MENGGUNAKAN AVO METER, PASTIKAN POSISI JARUM PENUNJUK ATAU ANGKA DIGITAL PADA POSISI NOL
31
AVO Meter Analog dan Digital
32
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 TAHANAN YANG DIUKUR ADALAH SAMA DENGAN ANGKA YANG DITUNJUK OLEH JARUM DIKALIKAN BATAS CAPAI
33
Multimeter sebagai Voltmeter • Voltmeter mengukur beda potensial (atau tegangan) dari sebuah komponen listrik dengan menempatkan-nya secara paralel dengan komponen tersebut.
0.80 0.45 0.00 0.65 on
on
34
Cara membaca Tegangan 4 0
0
8 10
Tegangan yang terbaca pada jarum Voltmeter cara membaca nilainya adalah :
12 V
nilai yang ditunjuk jarum tegangan xbatas ukur skala maksimum
35
Multimeter sebagai Amperemeter Ammeter atau amperemeter berfungsi mengukur kuat arus listrik yang melalui sebuah komponen listrik dengan menempatkannya secara seri dengan komponen tersebut.
A
36
A
-
+
37
Cara membaca Arus 20
40
60
0
Arus yang terbaca pada jarum amperemeter cara membaca nilainya adalah :
1A
0
arus
nilai yang ditunjuk jarum xbatas ukur skala maksimum 38
