KELISTRIKAN DASAR PLTMH 2013

KELISTRIKAN DASAR PLTMH

2013


2013

BUKU BAHAN AJAR DASAR-DASAR KELISTRIKAN UNTUK INSTRUMEN KONTROL PEMBANGKIT LISTRIK

Penyusun Reni Nuraeni,ST,M.Pd Sumiran, SST, M.Pd


2013

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan Bahan Ajar ini tepat pada waktunya, walaupun ada beberapa hambatan. Bahan Ajar ini ditulis untuk digunakan oleh siswa SMK sesuai dengan jurusannya

agar

dapat

memahami

dan

lebih

mendalami

permasalahan-

permasalahan materi yang dibahas pada buku ini yang pada akhirnya akan dapat meningkatkan kompetensi siswa. Ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak baik secara kelembagaan maupun perseorangan yang telah membantu dalam penyelesaian penulisan Bahan Ajar ini, semoga semua bantuannya mendapat ganjaran yang berlipat ganda. Harus diakui, dan kami menyadarinya bahwa Bahan Ajar ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kami harapkan saran, kritik atau apapun untuk perbaikan penulisan Bahan Ajar ini, terima kasih. Penulis

Buku Siswa

hal i


2013

KATA PENGANTAR Kurikulum 2013 adalah kurikulum berbasis kompetensi. Di dalamnya dirumuskan secara terpadu kompetensi sikap, pengetahuan dan keterampilan yang harus dikuasai peserta didik serta rumusan proses pembelajaran dan penilaian yang diperlukan oleh peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diinginkan. Faktor pendukung terhadap keberhasilan Implementasi Kurikulum 2013 adalah ketersediaan Buku Siswa dan Buku Guru, sebagai bahan ajar dan sumber belajar yang ditulis dengan mengacu pada Kurikulum 2013. Buku Siswa ini dirancang dengan menggunakan proses pembelajaran yang sesuai untuk mencapai kompetensi yang telah dirumuskan dan diukur dengan proses penilaian yang sesuai. Sejalan dengan itu, kompetensi keterampilan yang diharapkan dari seorang lulusan SMK adalah kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak dan konkret. Kompetensi itu dirancang untuk dicapai melalui proses pembelajaran berbasis penemuan (discovery learning) melalui kegiatan-kegiatan berbentuk tugas (project based learning), dan penyelesaian masalah (problem solving based learning) yang mencakup proses mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan. Khusus untuk SMK ditambah dengan kemampuan mencipta . Sebagaimana lazimnya buku teks pembelajaran yang mengacu pada kurikulum berbasis kompetensi, buku ini memuat rencana pembelajaran berbasis aktivitas. Buku ini memuat urutan pembelajaran yang dinyatakan dalam kegiatan-kegiatan yang harus dilakukan peserta didik. Buku ini mengarahkan hal-hal yang harus dilakukan peserta didik bersama guru dan teman sekelasnya untuk mencapai kompetensi tertentu; bukan buku yang materinya hanya dibaca, diisi, atau dihafal. Buku ini merupakan penjabaran hal-hal yang harus dilakukan peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan kurikulum 2013, peserta didik diajak berani untuk mencari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Buku ini merupakan edisi ke-1. Oleh sebab itu buku ini perlu terus menerus dilakukan perbaikan dan penyempurnaan. Kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan pada edisi berikutnya sangat kami harapkan; sekaligus, akan terus memperkaya kualitas penyajian buku ajar ini. Atas kontribusi itu, kami ucapkan terima kasih. Tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada kontributor naskah, editor isi, dan editor bahasa atas kerjasamanya. Mudah-mudahan, kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan dunia pendidikan menengah kejuruan dalam rangka mempersiapkan generasi seratus tahun Indonesia Merdeka (2045). Jakarta, Januari 2014 Direktur Pembinaan SMK

Drs. M. Mustaghfirin Amin, MBA

Buku Siswa

hal ii


2013

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................................... ii DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................ v DAFTAR TABEL ............................................................................................................... xii I Pendahuluan ..................................................................................................................... 1 A. Deskripsi ......................................................................................................................... 1 B. Prasyarat ........................................................................................................................ 2 C. Petunjuk Penggunaan ................................................................................................... 2 D. Tujuan Pembelajaran Ahir ............................................................................................ 4 E. Kompetensi Inti Dan Kompetensi Dasar .................................................................... 5 II. PEMBELAJARAN .......................................................................................................... 7 A. Deskripsi ................................................................................................................... 7 B. Kegiatan Belajar ....................................................................................................... 7 1. Kegiatan Belajar 1. Membaca Rangkaian kelistrikan dan elektronika ......... 7 1. Tujuan Penbelajaran .............................................................................................. 7 2. Urain Materi ........................................................................................................... 7 c. Rangkuman ........................................................................................................... 20 d. Tugas ..................................................................................................................... 21 e. Tesformatif ............................................................................................................ 22 Kegiatan belajar 2 Hukum-hukum dasar kelistrikan ......................................................... 23 a. Tujuan Penbelajaran ............................................................................................ 23 b. Urain Materi ......................................................................................................... 23 c. Rangkuman ........................................................................................................... 61 d. Tugas ..................................................................................................................... 64 e. TesFormatif ........................................................................................................... 66 3. Kegiatan belajar 3 Alat ukur kelistrikan dan elektronika ............................... 74 a. Tujuan Penbelajaran ............................................................................................ 74 b. Urain Materi........................................................................................................... 74 8. Osiloscope .......................................................................................................... 106 C. Rangkuman ........................................................................................................ 111 d. Tugas ................................................................................................................... 114 4. Kegiatan Belajar 4.Peralatan Tangan Kelistrikan dan Elektromekanik ...................... 129 a. Tujuan Penbelajaran .......................................................................................... 129 b. Urain Materi ....................................................................................................... 129 c. Rangkuman. ........................................................................................................ 191 d. Tugas. .................................................................................................................. 191 e. Lembar Kerja Siswa ........................................................................................... 191 5. Kegiatan belajar 5 Peraturan, norma dan sistem keselamatan kerja ........................... 194 a. Tujuan Penbelajaran. ......................................................................................... 194 b. Urain Materi. ....................................................................................................... 194 c. Rangkuman. ........................................................................................................ 220 d. Tugas. .................................................................................................................. 220 f.Tes Formatif. ......................................................................................................... 221 Buku Siswa

hal iii


2013

g.

Lembar Kerja Siswa. .................................................................................... 222 6. Kegiatan belajar 6 Sistem kontrol pembangkit listrik Tenaga Mikrohidro .. 224 a. Tujuan Penbelajaran. ......................................................................................... 224 b. Urain Materi. ...................................................................................................... 224 d. Rangkuman. ........................................................................................................ 238 e. Tugas. .................................................................................................................. 238 f. Tes Formatif. ........................................................................................................ 240 f. Lembar Kerja Siswa. .......................................................................................... 240 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 244

Buku Siswa

hal iv


2013

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Rangkaian tertutup ........................................................................................... 9 Gambar 1. 2 rangkaian terbuka ........................................................................................... 10 Gambar 1. 3 simbol kelistrikan dan elektronika .................................................................. 12 Gambar 1. 4 pemasangan satu lampu dengan satu saklar .................................................... 13 Gambar 1. 5 rangkaian satu lampu dengan satu saklar ........................................................ 14 Gambar 1. 6 percobaan rangkaian listrik............................................................................. 14 Gambar 1. 7aliran listrik ..................................................................................................... 15 Gambar 1. 8rangkaian beda tegangan ................................................................................. 15 Gambar 1. 9gambar simol simbol listrik ............................................................................. 17 Gambar 1. 10rangkaian kontrol dan powe .......................................................................... 18 Gambar 1. 11Penerapan simbol pada rangkaian .................................................................. 19 Gambar 1. 12simbol komponen elektronik ........................................................................ 20 Gambar 2. 12. Kegiatan belajar 2 Hukum-hukum dasar kelistrikan.............................. 23 Gambar 2. 2 rangkaian beda tegangan pada R ........................................................... 26 Gambar 2. 3 rangkaian mengukur aru pada R ............................................................. 27 Gambar 2. 4menghitung harga R ................................................................................. 27 Gambar 2. 5menghitung harga R ................................................................................. 28 Gambar 2. 6rangkaian rangkaian seri ........................................................................... 29 Gambar 2. 7rangkaian seri ............................................................................................. 29 Gambar 2. 8rangkaian seri ............................................................................................. 30 Gambar 2. 9menghitung tegangan rangkaian seri....................................................... 30 Gambar 2. 10menghitung tegangan, arus pada rangkaian seri ............................... 31 Gambar 2. 11menghitung tegangan dan arus pada rangkaian seri ......................... 32 Gambar 2. 12menghitung tegangan pada rangkaian seri ........................................... 33 Gambar 2. 13menghitung tegangan pada rangkaian seri ..................................................... 33 Gambar 2. 14Rangkaian Paralel ................................................................................... 34 Gambar 2. 15rangkaian pararel ..................................................................................... 35 Gambar 2. 16rangkaian pararel ..................................................................................... 36 Gambar 2. 17rangkaian pararel ..................................................................................... 36 Gambar 2. 18 rangkaian pararel .................................................................................... 36 Buku Siswa

hal v


2013

Gambar 2. 19 rangkaian pararel .................................................................................... 37 Gambar 2. 20rangkaian pararel ..................................................................................... 37 Gambar 2. 21rangkaian pararel ..................................................................................... 38 Gambar 2. 22rangkaian pararel ..................................................................................... 39 Gambar 2. 23Rangkaian Seri Paralel............................................................................ 40 Gambar 2. 24 Rangkaian Seri Paralel .......................................................................... 42 Gambar 2. 25Rangkaian Seri Paralel .................................................................................. 42 Gambar 2. 26ekivalennya rangkaian seri pararel ........................................................ 42 Gambar 2. 27rangkaian seri pararel .............................................................................. 43 Gambar 2. 28ekivalennya rangkaian seri pararel ........................................................ 44 Gambar 2. 29rangkaian tahanan dalam battery ........................................................... 45 Gambar 2. 30 Tahanan dalam battey .......................................................................... 46 Gambar 2. 31 garavik V terhadap I ............................................................................... 47 Gambar 2. 32 rangkain pararel dengan

Gambar 2. 33 aliran arus ........................ 47

Gambar 2. 34Aliran arus ................................................................................................ 49 Gambar 2. 35Skema rangkaian tertutup ....................................................................... 51 Gambar 2. 36penentuan arah arus pada loop ............................................................. 52 Gambar 2. 37penerapkan hukum II Kirchhoff............................................................... 52 Gambar 2. 38 penerapkan hukum II Kirchhoff ............................................................. 53 Gambar 2. 39Rangkaian majemuk ................................................................................ 54 Gambar 2. 40 Rangkaian majemuk .............................................................................. 55 Gambar 2. 41Konvensi energi ....................................................................................... 57 Gambar 2. 42Konvensi energi listrik menjadi panas ................................................... 58 Gambar 2. 43Energi yang di serap oleh R seri ............................................................ 58 Gambar 2. 44Meteran listrik ........................................................................................... 61 Gambar 2. 45 rangkaian mengukur aru pada R ........................................................... 66 Gambar 2. 46 menghitung harga R .............................................................................. 67 Gambar 3. 1 multimeter ................................................................................................... 76 Gambar 3. 2 skala linier multimeter..................................................................................... 84 Gambar 3. 3papan sekala multimeter ................................................................................... 85 Gambar 3. 4 mengukur tegangan AC ................................................................................... 86 Gambar 3. 5 posis tegangan AC .......................................................................................... 87 Gambar 3. 6penujukan pengukuran tengan AC (jala-jala PLN)............................................ 87 Buku Siswa

hal vi


2013

Gambar 3. 7membacaan skala hasil pengukuran .................................................................. 88 Gambar 3. 8 skala yang di baca ........................................................................................... 88 Gambar 3. 9posis jarum pada skala ..................................................................................... 89 Gambar 3. 10tang amper ..................................................................................................... 90 Gambar 3. 11 skema pengukuran arus ................................................................................. 91 Gambar 3. 12pengukuran dengan tang amper ...................................................................... 91 Gambar 3. 13a. kabel b.isolasi kabel................................................................................... 93 Gambar 3. 14 meger ............................................................................................................ 94 Gambar 3. 15rangkaian pengukuran wattmeter ................................................................... 96 Gambar 3. 16Wattmeter Analog .......................................................................................... 99 Gambar 3. 17Wattmeter digital ......................................................................................... 100 Gambar 3. 18Konstruksi Watt Jam (KWH) Meter ............................................................. 102 Gambar 3. 19Bagian Mekanik KWH Meter Tipe Induksi Dan Elektromekanik ................. 102 Gambar 3. 20 KWH meter ................................................................................................ 103 Gambar 3. 21Cos Phi Meter dan pengawatan ................................................................... 106 Gambar 3. 22tampilan panel Osiloscope ............................................................................ 107 Gambar 3. 23Cara Kalibrasi Osiloscope ............................................................................ 107 Gambar 3. 24Osiloscope ................................................................................................... 109 Gambar 3. 25 sumbu Y, Z dan X pada osiloskop ............................................................... 109 Gambar 4. 1 Berbagai jenis Obeng .................................................................................... 130 Gambar 4. 2 Obeng min/setrip ........................................................................................... 130 Gambar 4. 3 Obeng plus .................................................................................................... 131 Gambar 4. 4 obeng bintang/kembang ................................................................................ 131 Gambar 4. 5 Obeng pukul ................................................................................................. 131 Gambar 4. 6 Memegang obeng. ......................................................................................... 132 Gambar 4. 7 barbagai jenis tang ........................................................................................ 133 Gambar 4. 8 tang pengupas ............................................................................................... 134 Gambar 4. 9 tang pemotong .............................................................................................. 134 Gambar 4. 10 tang lancip .................................................................................................. 135 Gambar 4. 11 tang kombinasi ............................................................................................ 135 Gambar 4. 12 Tang kombinasi. .......................................................................................... 135 Gambar 4. 13 tang lancip .................................................................................................. 136 Gambar 4. 14 tang kakak tua ............................................................................................. 137 Buku Siswa

hal vii


2013

Gambar 4. 15 macam-macam kunci .................................................................................. 137 Gambar 4. 16 Kunci inggris .............................................................................................. 137 Gambar 4. 17 Kunci L ....................................................................................................... 138 Gambar 4. 18 Kunci pipa .................................................................................................. 138 Gambar 4. 19 Kunci pas biasa. .......................................................................................... 138 Gambar 4. 20 Kunci pas harus sesuai dengan mur. ............................................................ 140 Gambar 4. 21 macam-macam palu .................................................................................... 141 Gambar 4. 22 palu paku .................................................................................................... 141 Gambar 4. 23 palu konde/bulat .......................................................................................... 142 Gambar 4. 24 palu puncak lurus dan puncak melintang ..................................................... 142 Gambar 4. 25 palu plastic .................................................................................................. 142 Gambar 4. 26 palu karet .................................................................................................... 143 Gambar 4. 27 palu tembaga ............................................................................................... 143 Gambar 4. 28 pengecekan palu .......................................................................................... 144 Gambar 4. 29 menggunakan paluyang benar ..................................................................... 145 Gambar 4. 30 tang dan paku keling ................................................................................... 145 Gambar 4. 31 Pemasangan paku keling(pop reverts). ........................................................ 146 Gambar 4. 32 Gergaji ........................................................................................................ 147 Gambar 4. 33 Gergaji besi. ................................................................................................ 147 Gambar 4. 34 Memotong benda kerja. ............................................................................... 149 Gambar 4. 35 gergaji kayu ................................................................................................ 150 Gambar 4. 36 Membelah Kayu ........................................................................................ 151 Gambar 4. 37 memotong kayu........................................................................................... 151 Gambar 4. 38 posisi sudut gergaji saat membelah. ............................................................. 152 Gambar 4. 39 posisi sudut gergaji saat memotong. ............................................................ 152 Gambar 4. 40 gunting plat ................................................................................................. 152 Gambar 4. 41 Menggunting Lurus dan Lengkung ............................................................... 153 Gambar 4. 42cara memandang skala penggaris

Gambar 4. 43 mistar baja ....................... 154

Gambar 4. 44 mistar baja siku ........................................................................................... 154 Gambar 4. 45 Menggunakan penyiku untuk mengecek sudut............................................. 155 Gambar 4. 46 Kikir kasar(kasar) ........................................................................................ 156 Gambar 4. 47 Kikir halus .................................................................................................. 156 Gambar 4. 48 Sikap mengikir. ........................................................................................... 157 Buku Siswa

hal viii


2013

Gambar 4. 49 Penyimpan kikir dengan aman. .................................................................... 157 Gambar 4. 50 Membersihkan kikir. ................................................................................... 158 Gambar 4. 51 amplas......................................................................................................... 159 Gambar 4. 52 grinda tangan .............................................................................................. 160 Gambar 4. 53 grinda duduk ............................................................................................... 160 Gambar 4. 54 Cara Menggerinda ....................................................................................... 162 Gambar 4. 55 Pemotong pipa ............................................................................................ 162 Gambar 4. 56 pembengkok pipa ........................................................................................ 163 Gambar 4. 57 alat untuk membuat ulir/snaypipa ................................................................ 163 Gambar 4. 58 bor tangan manual ....................................................................................... 163 Gambar 4. 59 bor tangan listrik ......................................................................................... 164 Gambar 4. 60 bor duduk listrik .......................................................................................... 164 Gambar 4. 61 bagai-bagian mesin bor. .............................................................................. 165 Gambar 4. 62 Memasang mata bor. ................................................................................... 166 Gambar 4. 63 Bekerja dengan aman. ................................................................................. 167 Gambar 4. 64 Pengaturan meja kerja. ................................................................................ 167 Gambar 4. 65 Posisi tengah mata bor................................................................................. 168 Gambar 4. 66 Posisi van belt untuk kecepatan tinggi. ........................................................ 168 Gambar 4. 67 Posisi van belt untuk kecepatan rendah........................................................ 169 Gambar 4. 68 Sisi lubang yang bergerigi. .......................................................................... 170 Gambar 4. 69 Lepaskan sarung tangan dan tutup pelindung V-belt. ................................... 171 Gambar 4. 70 alat pelubang plat ........................................................................................ 172 Gambar 4. 71 Pelubang pelat logam (punching). ............................................................... 172 Gambar 4. 72 Menggunakan pelubang pelat logam (punching).......................................... 173 Gambar 4. 73 Pelubang bentuk spesial. ............................................................................. 174 Gambar 4. 74 bagian-bagian ragum/catok......................................................................... 175 Gambar 4. 75 macam-macam pnset ................................................................................... 177 Gambar 4. 76 Penggores ................................................................................................... 177 Gambar 4. 77 Penggores ................................................................................................... 177 Gambar 4. 78 Penitik......................................................................................................... 178 Gambar 4. 79 Kepala penitik berbentuk jamur. .................................................................. 179 Gambar 4. 80 Tanda untuk penitikan. ................................................................................ 179 Gambar 4. 81 Menggunakan penitik. ................................................................................. 180 Buku Siswa

hal ix


2013

Gambar 4. 82 Membetulkan kesalahan penitikan. .............................................................. 181 Gambar 4. 83 berbagai jenis reamer .................................................................................. 181 Gambar 4. 84 jangka sorong .............................................................................................. 182 Gambar 4. 85 jangka sorong analog................................................................................... 182 Gambar 4. 86 jangka sorong digital ................................................................................... 183 Gambar 4. 87 posisi jangka sorong terhadap benda kerja ................................................... 184 Gambar 4. 88 Cara pengukuran bagian dalam menggunakan jangka sorong ...................... 185 Gambar 4. 89 pengukuran kedalaman dengan menggunakan jangka sorong ...................... 185 Gambar 4. 90 pengukuran kedalaman dengan menggunakan ujung jangka sorong ............. 185 Gambar 4. 91 Skala utama dan skala nonius pada Mikrometer sekrup ............................... 186 Gambar 4. 92 water pas ..................................................................................................... 187 Gambar 4. 93 Signal injector ............................................................................................. 188 Gambar 4. 94 Signal tracer ................................................................................................ 189 Gambar 4. 95 tespen.......................................................................................................... 189 Gambar 4. 96 solder dan perlengkapanya .......................................................................... 190 Gambar 4. 97 penyedot timah ............................................................................................ 190 Gambar 5. 1 Gambar (a) menunjukkan rumah (almari) tempat penyimpanan peralatan pemadam kebakaran. a. ..................................................................................................... 199 Gambar 5. 2 Simbol-Simbol Tanda Bahaya ....................................................................... 202 Gambar 5. 3 Perlindungan Diri .......................................................................................... 203 Gambar 5. 4 Sepatu .......................................................................................................... 203 Gambar 5. 5 Pakaian kerja atau jas laboratorium ............................................................... 204 Gambar 5. 6 Sarung Tangan .............................................................................................. 204 Gambar 5. 7 Helm Pengaman ............................................................................................ 205 Gambar 5. 8 Alat Perlindungan Telinga ............................................................................. 205 Gambar 5. 9 Alat Perlindungan Paru-paru ......................................................................... 206 Gambar 5. 10 Tanda-Tanda Keselamatan Di Tempat kerja ................................................ 206 Gambar 5. 11 Bentuk dan Warna untuk Simbol Keselamatan. ........................................... 207 Gambar 5. 12 Contoh Peralatan yang berpenyekat ............................................................. 208 Gambar 5. 13 Melepaskan korban dari sengatan arus listrik............................................... 216 Gambar 5. 14 Hubungan pentanahan ................................................................................. 217 Gambar 5. 15 Pengosongan kapasitor ................................................................................ 218 Gambar 6. 2 Sistem Kontrol Lup Tertutup......................................................................... 225 Buku Siswa

hal x


2013

Gambar 6. 1Sistem Kontrol Lup Terbuka .......................................................................... 225 Gambar 6. 3 Tipikal Control Diskrit .................................................................................. 228 Gambar 6. 4 Contoh Pengendalian Menggunakan Sistem Diskrit ...................................... 229 Gambar 6. 5 blok diagram lup feedbacck........................................................................... 230 Gambar 6. 6 Unit Kontroler pada Sistem Kontrol Lup Tertutup ......................................... 231 Gambar 6. 7 Diagram Blok Unit Kontroler ........................................................................ 232 Gambar 6. 8 Gambar kontrol motor arus searah ................................................................. 232 Gambar 6. 9 Diagram lup tertutup untuk mengatur kecepatan putar motor ......................... 233 Gambar 6. 10 Diagram lup tertutup untuk mengatur kecepatan putar motor ....................... 233 Gambar 6. 11 Gambar sinyal-sinyal pengatutan................................................................. 236 Gambar 6. 12 Rangkaian Kendali Motor 1 Fasa ................................................................ 241

Buku Siswa

hal xi


2013

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Hukum Ohm ....................................................................................................... 23 Tabel 3. 1 Besaran Satuan Listrik……………………………………………………………78 Tabel 3. 2 Simbol Pengukuran............................................................................................. 79 Tabel 3. 3 Tabel CRO. ...................................................................................................... 118 Tabel 3. 4 Pengukuran tegangan ........................................................................................ 122 Tabel 4. 1 ukuran kikir…………………………………………………………………… 155 Tabel 5. 1 Tabel Kelas Pengaman…………………………………………………………. 208 Tabel 5. 2 Kelas Bahan Isolasi .......................................................................................... 209 Tabel 5. 3 Kode warna sikring ........................................................................................... 210 Tabel 5. 4 Kondisi kulit dan tahanannya ........................................................................... 212 Tabel 5. 5 Pengaruh kuat arus listrik terhadap makhluk hidup ........................................... 213 Tabel 6. 1 Kendali Motor Pompa 1 Fasa............................................................................... 243

Buku Siswa

hal xii


2013

I Pendahuluan A. Deskripsi Kurikulum 2013 dirancang untuk memperkuat kompetensi siswa dari sisi pengatahuan, keterampilan dan sikap secara utuh. Proses pencapaiannya melalui pembelajaran sejumlah mata pelajaran yang dirangkai sebagai suatu kesatuan yang saling mendukung pencapaian kompetensi tersebut. Buku bahan ajar dengan judul Menganalisis Dasar-dasar Kelistrikan untuk Instrumen Kontrol Dasar Pembangkit Listrik ini merupakan dasar program keahlian yang digunakan untuk mendukung pembelajaran pada mata Dasar-dasar Energi Terbarukan, untuk SMK program Keahlian teknik Teknik Energi Terbarukan pada kelas X.

Buku ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan siswa untuk mencapai kompetensi yang diharapkan, yang dijabarkan dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar. Sesuai dengan pendekatan yang dipergunakan dalam Kurikulum 2013, siswa diberanikan untuk mencari dari sumber belajar lain tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Peran guru sangat penting untuk meningkatkan dan menyesuaikan daya serap siswa dengan ketersediaan kegiatan pada buku ini. Guru dapat memperkayanya dengan kreasi dalam bentuk kegiatan-kegiatan lain yang sesuai dan relevan yang bersumber dari lingkungan sosial dan alam.

Buku siswa ini disusun di bawah koordinasi Direktorat Pembinaan SMK, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, dan dipergunakan dalam tahap awal penerapan Kurikulum 2013. Buku ini merupakan ―dokumen hidup‖ yang senantiasa diperbaiki, diperbaharui, dan dimutakhirkan sesuai dengan dinamika kebutuhan dan perubahan

zaman.

Masukan

dari

berbagai

kalangan

diharapkan

dapat

meningkatkan kualitas buku ini.

Buku Siswa

hal 1


2013

B. Prasyarat Untuk dapat mengikuti buku bahan ajar ini, peserta

didik harus sudah

menguasai materi pelajaran IPA dan matematika tingkat SLTP.

Penilaian Untuk mengetahui tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti buku bahan ajar ini di lakukan evaluasi terhadap aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap dengan mengikuti prinsip penialai autentik selama kegiatan belajar berlangsung.. Aspek pengetahuan (teori) di evaluasi secara tertulis menggunakan jenis tes jawaban singkat dan essai atau pun saat melakukan diskusi , sedangkan aspek keterampilan (praktek) di evaluasi melalui pengamatan langsung terhadap proses kerja, hasil kerja dan sikap kerja. Peserta yang dinyatakan lulus dalam mengikuti buku bahan ajar ini harus memenuhi persyataan sebagai berikut : Selesai mengajarkan semua soal-soal evaluasi tersebut dengan benar. Selesai mengejakan soal-soal evaluasi dalam buku bahan ajar ini dan mencapai nilai standar minimum 80 (delapan puluh) Pengerjaan tugas praktek mencapai standar keterampilan yang diinginkan.

C. Petunjuk Penggunaan Proses

pembelajaran

pada

Kurikulum

2013

untuk

semua

jenjang

dilaksanakan dengan menggunakan pendekatan ilmiah (saintifik). Langkah-langkah pendekatan ilmiah (scientific approach) dalam proses pembelajaran meliputi menggali informasi melalui pengamatan, bertanya, percobaan, kemudian mengolah data

atau

informasi

dilanjutkan

dengan

menganalisis,

menalar,

kemudian

menyimpulkan, dan mencipta. Pada buku ini, seluruh materi yang ada pada setiap kompetensi dasar diupayakan sedapat mungkin diaplikasikan secara prosedural sesuai dengan pendekatan ilmiah.

Buku Siswa

hal 2


2013

Melalui buku bahan ajar ini, kalian akan mempelajari apa?, bagaimana?, dan mengapa?, terkait dengan masalah energy listrik dan penggunaannya. Langkah awal untuk mempelajari energy listrik adalah dengan melakukan pengamatan (observasi). Keterampilan melakukan pengamatan dan mencoba menemukan hubungan-hubungan

yang

diamati

secara

sistematis

merupakan

kegiatan

pembelajaran yang sangat aktif, inovatif, kreatif dan menyenangkan. Dengan hasil pengamatan ini, berbagai pertanyaan lanjutan akan muncul. Nah, dengan melakukan penyelidikan lanjutan, kalian akan memperoleh pemahaman yang makin lengkap tentang masalah yang kita amati. Dengan keterampilan ini, kalian dapat mengetahui bagaimana mengumpulkan fakta dan menghubungkan fakta-fakta untuk membuat suatu penafsiran atau kesimpulan. Keterampilan ini juga merupakan keterampilan belajar sepanjang hayat yang dapat digunakan bukan saja untuk mempelajari berbagai macam ilmu, tetapi juga dapat dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari. Pengamatan Melibatkan pancaindra, termasuk melakukan pengukuran dengan alat ukur yang sesuai. Pengamatan dilakukan untuk mengumpulkan data dan informasi. Membuat Inferensi Merumuskan penjelasan berdasarkan pengamatan. Penjelasan ini digunakan untuk menemukan pola-pola atau hubungan-hubungan antar aspek yang diamati, serta membuat prediksi, atau kesimpulan. Mengomunikasikan Mengomunikasikan hasil penyelidikan baik lisan maupun tulisan. Hal yang dikomunikasikan termasuk data yang disajikan dalam bentuk table, grafik, bagan, dan gambar yang relevan. Buku bahan ajar ―Menganalisis Dasar-dasar Kelistrikan untuk Instrumen Kontrol Dasar Pembangkit Listrik ini, digunakan untuk memenuhi kebutuhan minimal pembelajaran pada kelas X, semester genap, mencakupi kompetensi dasar 3.5 dan 4.5Pada buku bahan ajar ini kalian di beri beberapa tugas,menganalisa rangkaian Buku Siswa

hal 3


2013

dan membuat Proyek yang berkaitan dengan materi yang sedang dipelajari agar kalian lebih paham dalam membuat suatu aplikasi rangkaian.

D. Tujuan Pembelajaran Ahir Setelah mempelajari buku bahan ajar ini peserta didik dapat : - Menjelaskan fenomena listrik dalam kehidupan sehari-hari. - Mengidentifikasikan distribusi listrik pada Bangunan Gedung. - Menjelaskan konsep aliran listrik pada suatu median perantara/konduktor. - Mengidentifikasi besaran-besaran listrik. - Menggunakan alat ukur AVO meter untuk mengukur arus, tegangan dan resistansi listrik. - Menggunakan alat ukur untuk mengukur tahanan isolasi. - Merangkai dan menguji KWH meter. - Menggunakan alat ukur Wattmeter untuk mengukur daya nyata. - Menjelaskan eksistensi rangkaian listrik meliputi; diagram-diagram rangkaian , sifat-sifat rangkaian terbuka, sifat-sifat rangkaian tertutup dan sifat-sifat rangkaian yang mengalami gangguan hubung singkat. - Mendiskusikan hukum ohm melalui percobaan. - Mengkaji sifat-sifat hubungan rangkaian melalui percobaan. - Mengkaji pengaruh tahanan dalam batere melalui percobaan. - Menggunakan hukum Kirchoff dalam perhitungan-perhitungan.

Buku Siswa

hal 4


2013

E. Kompetensi Inti Dan Kompetensi Dasar KELAS X Sem 1 dan 2 KOMPETENSI INTI (KELAS X)

KOMPETENSI DASAR

KI-1 Menghayati dan mengamalkan 1.1. Menghayati ajaran agama yang dianutnya

kebesaran

Tuhan,

bahwa

kemampuan membaca merupakan bagian paling

dasar

bagi

umat

manusia

untuk

mengembangkan peradaban 1.2. Mengamalkan pengetahuan dan keterampilan dasar energi terbarukan, agar potensi energi yang ada dapat diolah lebih efisien dan produktif. 1.3. Menjaga keseimbangan alam dengan cara memelihara dan menggunakan sumberdaya alam secara bijaksana, serta memahami karaktersitik dari alam ini. KI-2 Menghayati dan mengamalkan perilaku

jujur,

disiplin,

2.1 Menghargai profesional,

sikap

perilaku

wirausaha

dan

ilmiah,

pedulidalam

tanggungjawab, peduli (gotong

mempelajari dan menerapkan Dasar-dasar

royong,

energi

kerjasama,

toleran,

damai), santun, responsif dan pro-aktif

dan

terbarukan

agar

produk

yang

dihasilkan lebih efisien, kompetitif dan awet.

menunjukkan

2.2 Menghayati sikap prilaku ilmiah, professional,

sikap sebagai bagian dari solusi

wirausaha dan peduli dalam mempelajari dan

atas

menerapkan Dasar-dasar energi terbarukan

berbagai

permasalahan

dalam

berinteraksi

secara

serta dalam berinteraksi baik terhadap diri

efektif

dengan

lingkungan

sendiri, organisasi, pelanggan, masyarakat

sosial dan alam serta dalam

negara dan bangsa dengan tetap arif dan

menempatkan

peduli kepada kelestarian lingkungan dan

cerminan

diri

sebagai

bangsa

dalam

pergaulan dunia

sumber daya alam. 2.3 Mengamalkansikap

perilaku

profesional, wirausaha dan peduli Buku Siswa

ilmiah, ketika hal 5

KELISTRIKAN DASAR PLTMH KOMPETENSI INTI (KELAS X)

2013

KOMPETENSI DASAR mengaplikasikan terbarukan

Dasar-dasar

dalam

memanfaatkan

energi

mengolah

dan

sumber-sumber

energi

terbarukan. KI-3 Memahami, menerapkan, dan 3.1 Menganalisis dasar-dasar mesin perkakas menganalisis faktual,

pengetahuan 3.2 Menganalisis dasar-dasar mesin konstruksi

konseptual,

dan 3.3 Menganalisis

prosedural berdasarkan rasa ingin

tahunya

tentang

dasar-dasar

dan

pemetaan

ilmu 3.4 Menganalisis

pengetahuan, teknologi, seni,

survey

dasar-dasar

konstruksi

bangunan dan pemipaan

budaya, dan humaniora dalam 3.5 Menganalisis dasar-dasar kelistrikan untuk wawasan

kemanusiaan,

instrumen kontrol pembangkit listrik

kebangsaan, kenegaraan, dan 3.6 Menganalisis dasar-dasar elektronika untuk peradaban

terkait

penyebab

instrumen kontrol pembangkit listrik

fenomena dan kejadian dalam bidangkerja yang spesifik untuk memecahkan masalah. KI-4 Mengolah,

menalar,

dan 4.1. Menyajikan hasil praktek pemesinan perkakas

menyaji dalam ranah konkret dan

ranah

dengan

abstrak

pengembangan

dasar

terkait 4.2. Menyajikan dari

praktek

pemesinan

konstruksi dasar

yang dipelajarinya di sekolah 4.3. Menyajikan secara mandiri, dan mampu

hasil

hasil

praktek

survey

dan

pemetaan dasar

melaksanakan tugas spesifik di 4.4. Menyajikan hasil praktek dasar konstruksi bawah pengawasan langsung.

batu beton dan pemipaan 4.5. Menyajikan hasil praktek dasar kelistrikan untuk kontrol pembangkit listrik 4.6. Menyajikan

hasil

elektronikauntuk

praktek instrumen

dasar kontrol

pembangkit listrik Buku Siswa

hal 6


2013

II. PEMBELAJARAN A.

Deskripsi Buku teks bahan ajar ini berjudul “Dasar-Dasar Kelistrikan Untuk Instrumen Kontrol Dasr Pembangkit Listrik” berisi empat bagian utama yaitu: pendahuluan, pembelajaran, evaluasi, dan penutup yang materinya membahas sejumlah kompetensi diperlukan untuk siswa. Materi dalam buku teks bahan ajar ini meliputi: membaca rangkaian kelistrikan dan elektronika, hukum-hukum dasar kelistrikan, alat ukur kelistrikan dan elektronika,peralatan tangan kelistrikan dan elektromekanik serta peraturan, norma dan sistem keselamatan kerja dan Sistem kontrol pembangkit listrik Tenaga Mikrohidro.

B.

Kegiatan Belajar

1. Kegiatan Belajar 1. Membaca Rangkaian kelistrikan dan elektronika 1. Tujuan Penbelajaran Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Memahami elemen dasar sistem kontrol, - Memahami Otomasi sistem diskrit, - Menerapkan kesehatan dan keselamatan kerja , - Melakukan pekerjaan menggunakan peralatan tangan elektronik dan. - Melakukan pekerjaan merancang sistem kontrol pembangkit listrik tenaga mikrohidro

2. Urain Materi

Pada saat kalian di

SD dan SMP sudah mempelajari tentang energi, salah

satunya adalah energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk kehidupan manusia, dengan listrik kita dapat menikmati acara televisi atau radio yang dipancarkan dari berbagai stasiun pemancar. Listrik memang telah dekat dengan manusia, seolaholah merupakan sahabat yang selalu menolong/membantu manusia melakukan aktifitasnya sehari-hari. Namun dalam penanganannya kita harus berhati-hati, harus memperhatikan kesehatan keselamatan Kerja agar dalam bekerja aman. Untuk itu kalian perlu mengenal simbol-simbol, kode yang sudah terstandar dan mengenal keamanan dalam pekerjaan kelistrikan. Buku Siswa

hal 7


2013

Tugas 1 arti simbol dan kode Sebelum kalian mempelajari materi membaca rangkaian kelistrikan dan elektronika, coba kalian diskusikan apa yang akan terjadi

jika kita akan mengkomunikasikan suatu pekerjaan

kelistrikan kepada orang lain tanpa adanya simbol yang sama, kode yang sama dan tidak terstandar? Sebutkan beberapa lembaga yang menormalisasi simbol-simbol listrik,salah satunya adalah American National Standard Institute (ANSI)!

Jika kalian sudah mendapatkan jawabannya, dengan berbagai pendapat, maka sekarang kita akan mempelajari tentang interpretasi gambar listrik dan elektronika, apakah interpretasi gambar listrik dan elektronika?, coba kalian simak dan pahami penjelasan di bawah ini!

Interpretasi gambar listrik

Yang dimaksud dengan interpretasi gambar rangkaian listrik adalah tafsiran atau terjemahan dari suatu gambar rangkaian listrik agar gambar tersebut dapat dibaca, dipasang, dioperasikan atau dikomunikasikan oleh pihak-pihak tertentu. Agar gambar rangkaian elektrik dapat diinterpretasikan oleh pihak lain secara efisien maka gambar tersebut harus menggunakan kode atau simbol teknik elektronika yang standar atau yang sudah dinormalisir. Orang yang berkecimpung di bidang teknik listrik dan elektronika harus dapat mengekspresikan ide tekniknya dengan menggunakan simbol-simbol teknik listrik dan elektronika. Selain itu juga harus

dapat

membaca,

memahami,

berkomunikasi,

memasang

ataupun

mengoperasikan aplikasi simbol listrik dan elektronika dari suatu gambar rangkaian.

Gambar teknik merupakan perpaduan antara gambar seni dan gambar science yang dapat dipergunakan untuk menyelesaikan beberapa persoalan keteknikan. Seni dalam hal ini mengenai aspek keindahan bentuknya, sedangkan science

Buku Siswa

hal 8

KELISTRIKAN DASAR PLTMH menyangkut

segi

ukuran,

kekuatan,

ketahanan,

bahan,

efisiensi,

2013 cara

mengerjakan dan sebagainya.

Dalam suatu perancangan, produk yang dihasilkan adalah gambar dan analisa. Gambar adalah bahasa teknik yang diwujudkan dalam kesepakatan simbol. Gambar ini dapat berupa gambar sket, gambar perspektif, gambar proyeksi, gambar denah serta gambar situasi. Gambar denah ruangan atau bangunan rumah (gedung) yang akan dipasang instalasi digambar dengan menggunakan lambang-lambang (simbol-simbol) yang berlaku untuk instalasi listrik. Ada beberapa istilah yang dianggap perlu untuk diketahui terlebih dahulu, sebelum mempelajari rangkaian listrik. Istilah-istilah tersebut adalah sebagai berikut :

1.1 Rangkaian Tertutup (Closed Circuit). Pengertian rangkaian tertutup dalam suatu rangkaian listrik adalah suatu bagian yang lengkap untuk mengalirkan arus listrik dari sumber listrik ke beban dan kembali lagi ke sumber listrik melalui suatu sistem hubungan penghantar atau sistem hubungan kabel listrik.

Gambar 1. 1 Rangkaian tertutup

Buku Siswa

hal 9


2013

Fungsi saklar (s) adalah untuk mengontrol rangkaian sehingga arus listrik (I) baru akan mengalir apabila saklar pada posisi ON dimana kontak-kontaknya saling bersentuhan satu dan lainnya (atau saling menutup).

1.2Rangkaian Terbuka (Open Circuit)

Satuan rangkaian listrik yang tidak komplit dinamakan rangkaian terbuka, dimana dalam rangkaian di maksud tidak ada arus listrik yang mengalir. Rangkaian terbuka atau open circuit digolongkan dalam dua jenis yaitu :

Rangkaian terbuka yang di sengaja Contoh rangkaian ini adalah rangkaian terbuka pada saat saklar berada pada posisi off dimana kontak-kontaknya terpisah sehingga udara yang berada diantara kontak-kontak dimaksud berfungsi sebagai isolator dan menghambat aliran arus listrik dari kontak yang satu ke kontok yang lainnya.

Gambar 1. 2 rangkaian terbuka Rangkaian terbuka yang tidak di sengaja. Jenis rangkaian terbuka ini terjadi karena adanya kecelakaan atau kejadian seperti terlepasnya sambungan atau putusnya kabel penghantar dalam suatu rangkaian listrik.

1.3 Hubungan singkat (Short Circuit) Istilah yang lebih di kenal masyarakat awam adalah konslet. Suatu rangkaian listrik yang mengalami gangguan hubung singkat di suatu tempat maka bagian rangkaian-rangkaian tersebut akan banyak mengalirkan arus listrik dari sumber suplay menuju ke tempat hubung singkat di maksud. Buku Siswa

hal 10


2013

Adanya rangkaian listrik yang mengalami hubung singkat, biasanya karena kecelakaan, dan dapat terjadi pada bagian rangkaian apabila adanya kegagalan isolasi sehingga secara tidak sengaja terjadii peraduan penghantar yang seharusnya terisolasi satu dan yang lainnya. Apabila gangguan hubung singkat ini terjadi pada rangkaian listrik yang terletak di antara sumber suplay dan beban maka mengakibatkan mengalirkan arus listrik yang besar sekali dari sumber suplay menuju bagian rangkaian yang mengalami hubung singkat dan kembali lagi ke sumber suplay. Akibat dari mengalirnya arus yang besar di maksud menimbulkan panas yang dapat merusak kawat penghantar atau peralatanperalatan di sekitarnya, bahkan dapat merusak sumber suplay itu sendiri.

Untuk melindungi peralatan

dan seluruh perlengkapan rangkaian dari arus

hubung singkat tadi maka pada rangkaian-rangkaian listrik sering di pasang peralatan pengaman yaitu sekring, fuse dan circuit breaker (CB), yang berfungsi untuk memutuskan rangkaian dari arus yang besar.

Diagram Rangkaian Rangkaian-rangkaian listrik umumnya direpresentasikan dengan diagram-diagram rangkaian. Untuk itu maka diagram rangkaian harus jelas, simpel atau sederhana, gampang untuk di gambar dan gampang untuk ditiru. Agar diagram-diagram rangkaian itu gampang dan cepat untuk di gambar maka perlu adanya simbol-simbol setiap komponen rangkaian. Untuk maksud ini telah ada standar-standar simbol diantaranya seperti gambar-gambar berikut :

Buku Siswa

hal 11


2013

Gambar 1. 3 simbol kelistrikan dan elektronika

Ada tiga aturan dasar untuk menggambar diagram rangkaian sebagai berikut : Semua

garis

yang

merepresentasikan

konduktor

yang

menghubungkan

komponen listrik dalam suatu rangkaian harus digambar secara horizontal atau vertical Komponen-komponen harus diatur sedemikian rupa sehingga sedapat mungkin garis-garis konduktor

tidak saling silang menyilang antara satu dan lainnya.

Apabila setelah diatur demikian rupa ternyata persilangan garis-garis konduktor tidak dapat dihindari maka penggambarannya seperti ditunjukkan di atas Garis-garis yang tidak merepresentasikan konduktor berarus listrik diperlihatkan dalam keadaan terputus-putus.Sebagai contoh pada gambar diatas ada garis putus-putus pada symbol saklar dua kutup dan symbol saklar tiga kutup.Garisgaris putus dimaksud merepresentasikan adanya hubungan mekanik antara masing-masing tuas saklar tetapi terisolasi secara elektrik.

Buku Siswa

hal 12


2013

Contoh suatu rangkaian sederhana terdiri dari sebuah lampu listrik yang disuplai oleh suatu sumber listrik melalui sebuah saklar seperti dalam gambar dalam kotakberikut ini

Gambar 1. 4 pemasangan satu lampu dengan satu saklar

Gambar

ini

memperlihatkan

rangkaian

sebenarnya.

Jika

penggambaran

rangkaian listrik dilakukan seperti demikian maka akan mengalami kesulitan terutama harus memperhatikan detail komponen dan juga memerlukan waktu yang relatif lama.Untuk mengatasi hal tersebut di atas maka rangkaian dalam gambar dapat juga digambar seperti gambar ini

Buku Siswa

hal 13


2013

Gambar 1. 5 rangkaian satu lampu dengan satu saklar

Gambar (1.4.a) adalah gambar sebenarnya

(1.4.b) dimana komponen-

komponennya dinyatakan dalam bentuk simbol standar yang berlaku. Jadi rangkaian listrik yang digambarkan dengan menggunakan simbol-simbol standar akan terlihat lebih rapih, lebih mudah untuk menggambarkannya dan lebih mudah untuk membacanya. Besaran-besaran dan satuan-satuan listrik Sebelum masuk ke materi selanjutnya coba kalian diskusikan tentang 1. Apakah penyebab timbulnya listrik? 2. Apakah itu listrik? 3. Amati dua gambar a. dan b. dibawah ini, manakah yang termasuk listrik statis dan listrik dinamis?

Gambar 1. 6 percobaan rangkaian listrik

Buku Siswa

hal 14


2013

Gambar 1. 7aliran listrik

4. Apakah yang dimaksud listik statis dan listrik dinamis? 5. Apakah yang dimaksud dengan muatan listrik?

3.1 Arus listrik (I) Arus listrik pada penghantar diukur berdasarkan jumlah muatan listrik yang mengalir melewati satu satuan luas penghantar tertentu dalam satu detik. Muatan listrik dinyatakan dalam satuan Coulomb, jadi apabila pada sebuah penghantar mengalir muatan dengan kecepatan satu Coulomb per detik maka arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut adalah satu ampere.

Beda potensial atau Beda Tegangan (U) Untuk memperjelas pengertian tentang beda tegangan pada suatu rangkaian listrik, perhatikan gambar berikut ini :

Gambar 1. 8rangkaian beda tegangan

Buku Siswa

hal 15


2013

Keterangan gambar : I adalah arus listrik yang mengalir dalam rangkaian E1, E2, E3 adalah sumber tegangan listrik R1 dan R2 adalah hambatan atau tahanan listrik

Selanjutnya beda tegangan antara dua buah titik a dan b pada rangkaian listrik seperti gambar di atas, adalah kerja atau energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu satuan muatan positip sebesar atau Coulomb dari titik a ke b atau sebaliknya. Beda tegangan dinyatakan dalam satuan volt. Jadi satu volt adalah beda tegangan antara dua buah titik, apabila dibutuhkan energi sebanyak satu joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar satu coulomb dari titik yang satu ke titik yang lain.

3.2 Daya listrik (P) Daya listrik nilainya ditentukan berdasarkan perkalian antara arus, tegangan dan faktor daya. Secara matematis, persamaan daya listrik dapat dituliskan sebagai berikut : P = UI Cos  Dimana : P

= daya listrik dalam satuan watt

U

= tegangan listrik dalam satuan volt

I

= arus listrik dalam satuan ampere

Cos 

= faktor daya, nilainya terletak antara (1) dan (-1) tergantung jenis

beban yang terpasang dalam rangkaian Instalansi Listrik. 3.3 Energi Listrik (W) Energi listrik nilainya ditentukan berdasarkan perkalian antara daya listrik (P) dan waktu selama listrik digunakan. Secara matematis, persamaan energi dapat dituliskan sebagai berikut : W = Pt Dimana : Buku Siswa

hal 16


2013

W = energi listrik dalam satuan watt-jam (WH) P

= daya listrik dalam satuan watt (w)

t

= waktu dalam satuan jam(H)

Energi listrik adalah besaran listrik terpakai yang biasanya kita bayarkan ke PLN tapi dengan satuan yang lebih besar yaitu KWH.

Rekapitulasi Besar-besaran dan satuan-satuan Listrik

Besaran-basaran

Simbol

Satuan

Persamaan matematik

Muatan Listrik

q,Q

coulumb

-

Arus listrik

i,I

ampere

I=(dq/dt)

volt

E=(w/t)

P=e.i

Tegangan

atau e,E atau v,V

beda potensial Daya listrik

p,P

watt

Kerja (energi) listrik

w,W

Joule

atau

watt- W=p.t

detik atau watt- jam

Latihan 1.1 Mengidentifikasi simbol gambar rangkaian

Gambar 1. 9gambar simol simbol listrik

Dari gambar diatas coba kalian sebutkan komponen apa saja pada point A , B, C dan X,

Latihan 1.2 Mengidentifikasi simbol gambar rangkaian

Buku Siswa

hal 17


2013

Amati gambar dibawah ini,ada beberapa simbol gambar dan garis, sebutkan komponen yang ada pada rangkaian kontrol dan rangkaian daya!

Gambar 1. 10rangkaian kontrol dan powe

3.4 Interpretasi Gambar Rangkaian elektronika

Untuk membuat, membaca dan mengerti mengenai skema rangkaian elektronika kita harus memiliki pengetahuan tentang ilmu elektronika dasar. Dengan ilmu tersebut, kita akan

mengenal bahan-bahan pembangun peralatan elektronika

serta kemampuan untuk merangkai bahan tersebut menjadi suatu rangkaian menjadi alat elektronik.

Bahan pembangun itu disebut dengan komponen yang terdiri dari berbagai jenis, bentuk serta kegunaan yang beranekaragam dan terus berkembang sesuai kemajuan zaman. Sangat penting untuk mengetahui keseluruhan komponen yang ada sekarang ini, karena komponen yang beraneka ragam inilah nantinya yang akan menentukan bagaimana kerja dan fungsinya suatu alat elektronik setelah dirangkai nanti.

Buku Siswa

hal 18


2013

Gambar rangkaian skema

Gambar 1. 11Penerapan simbol pada rangkaian

Pada gambar 1.10 . ada 6 macam komponen yang digunakan, yakni:  Fuse atau sekering, berfungsi sebagai komponen pengaman rangkaian.  Resistor atau tahanan, berfungsi membatasi arus yang mengalir pada rangkaian.  Kapasitor, berfungsi penyimpan muatan listrik sementara.  Variabel resistor, tahanan yang mempunyai nilai berubah-ubah dari harga minimum sampai maksimum.  Saklar, berfungsi pemutus dan penyambung rangkaian.  Induktor, berfungsi sebagai pembangkit medan magnet bila ada arus.  Sumber tegangan, berfungsi pembangkit arus dan tegangan pada rangkaian.

Tugas 2 Mengidentifikasi simbol dan fungsi tiap komponen

Buku Siswa

hal 19


2013

Gambar 1. 12simbol komponen elektronik Dari Gambar rangkaian diatas coba kalian identifikasi simbol,nama komponen dan fungsi tiap komponen

No

Nama Kode

Nama Komponen

1

B1

Battere 9 v

Fungsi Komponen

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

c. Rangkuman

Gambar listrik dapat mempresentasikan pendistribusian daya listrik dengan gambar satu garis, rangkaian daya dan kontrol, dan terdapat berbagai macam simbol yang digunakan untuk peralatan listrik dan satu sama lainnya dihubungan oleh garis yang menyatakan penghantar atau kawat yang digunakan sebagai penghubung. Buku Siswa

hal 20


2013

Untuk membaca dan memahami gambar listrik, pengetahuan yang dibutuhkan sebagai berikut : 

Penggunaan simbol untuk menyatakan peralatan listrik



Hubungan, legenda, terminologi, dan singkatan



Nomor halaman dan format kolom untuk masing-masing halaman



Kawat

dan

penomoran

terminal

(aspek

yang

penting

dalam

pemahaman gambar listrik)

Gambar Elektronik dapat mempresentasikan rangkaian elektronikabagaimana arus dan tegangan melalui komponen, dimana gambar komponen sudah terstandar. d. Tugas

1. Dari ketiga gambar rangkaian listrik Memperlihatkan rangkaian kontrol yang terdiri dari kombinasi operasi AND dan OR dibawah ini, kalian gambarkan dalam bentuk rangkaian elektronika untuk gambar kontaktor kalian ganti dengan lampu.

2. Gambarkan rangkaian elektronika, dari gambar dibawah identifikasi komponen apa saja yang ada, dan berikan penjelasan fungsi tiap komponen yang ada. Buku Siswa

hal 21

KELISTRIKAN DASAR PLTMH +5 V

Reset

+5 V

+5 V

RO (1)

1 Reset 0 Count

Counter

+5 V

RO (2)

1 CLK

Clock

Input A

D

D

C

C

B

B

A

A

Decoder

7408 Input B

(7447)

a b c d e f g

a b c d e f g

A

47 KΩ

Voltage comparator

Change resistance for best accuracy

Rf

D/A converter

10 KΩ

Common Anode

150 Ω

(7493)

+10 V

+10 V

+ ANALOG Vin INPUT -

2013

150 KΩ -

+ 741

10 KΩ

X

75 KΩ 37.5 KΩ

-

741

Vout (-)

+

18.7 KΩ -10 V

B

-10 V

4V

Feedback (ramp) voltage

e. Tesformatif 1. Jelaskan fungsi dari symbol elektronik dan kelistrikan yang sudah tersandarisasi! 2 Isilah keterangan symbol Amerika danJjerman di bawah ini

3. Gambarkan rangkaian elektronik dibawah menjadi gambar symbol!

Buku Siswa

hal 22


2013

Kegiatan belajar 2 Hukum-hukum dasar kelistrikan a. Tujuan Penbelajaran Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Memahami konsep dasar kelistrikanan - Memahami konsep dasar elektronika, - Menerapkan hukum-hukum dasar kelistrikan - Mengetahui tentang arus dan tahanan - Menetapkan polaritas komponen b. Urain Materi

a. Hukum Ohm Sebelum mempelajari hukum Ohm,

terlebih dahulu dibahas mengenai tanda

pada rangkaian listrik sebagai berikut :

Tabel 2. 1 Hukum Ohm

Pada tabel di atas ditunjukan tanda untuk kenaikan tegangan melalui sumber tegangan. Harus diingat bahwa tanda kenaikan tegangan melalui suatu tahanan tergantung pada arah arus dan arah peninjauan. Untuk sumber teganagan, tanda tidak tergantung pada arah arus tetapi tergantung pada arah peninjauan, apakah dengan arah dari a ke b atau b ke a. Penjelasan tentang tanda di atas merupakan

Buku Siswa

hal 23


2013

konsep yang akan di gunakan dalam menganalisa rangkaian listrik, disamping hukum-hukum yang akan di pelajari berikut ini :

Gambar 2. 1pengukuran tegangan

Pada awal abad ke 19, DR.G.S. Ohm dalam penelitiannya menemukan adanya hubungan langsung antara tiga variabel pada suatu rangkaian listrik, yaitu tegangan, arus dan tahanan listrik. Hubungan-hubungan variabel dimaksud dapat dengan mudah di temukan melalui percobaan seperti gambar rangkaian di atas dimana tahanan R di hubungkan melalui sebuah amperemeter ke sumber tegangan yang dapat diatur-atur.

Selanjutnya pada rangkaian percobaan ini di pasang juga sebuah Voltmeter yang dihubung pararel dengan tahanan R. Apabila sumber tegangan di atur pada posisi 1 (tegangan terkecil) maka melalui tahanan R akan mengalir arus listrik di mana nilainya akan terbaca pada amperemeter. Arus listrik ini akan membangkitkan suatu beda tegangan (beda potensial) pada resistor R dimana nilainya akan terbaca pada voltmeter. Apabila tegangan suplay dinaikan secara bertahap dan pada setiap tahan penaikan tegangan dimaksud, pembacaan Voltmeter dan amperemeter dicatat maka nilai perbandingan bacan voltmeter terhadap bacaan amperemeter akan mempunyai nilai yang tetap. Dengan perkataan lain beda Buku Siswa

hal 24


2013

tegangan pada tahanan R dibagi arus listrik yang melewati tahanan R sama dengan konstan. Secara matematis, percobaan Tuan Ohm dapat di tulis sebagai berikut : tegangan pada R Resistansi dari Resistor Konstanta yang dimaksud dalam Beda percobaan ini adalah Konstanta = Arus listrik yang melewati R yang biasanya dinotasikan dengan hurup R. Nilai resistansi ini di ukur dalam

satuan Ohm, oleh sebab itu maka : Resistansi dari pada R =

𝐁𝐞𝐝𝐚 𝐭𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐩𝐚𝐝𝐚 𝐑 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐥𝐢𝐬𝐭𝐫𝐢𝐤 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐦𝐞𝐥𝐞𝐰𝐚𝐭𝐢 𝐑

Pernyataan persamaan di atas dapat di tulis dengan simbol yang sudah di kenal dalam ilmu listrik sebagai berikut :

Dimana : U

= beda tegangan pada R

I

= arus listrik yang melewati R

R

= Resitansi

𝐔 R= 𝐈

Persamaan [ (U/I) di kenal dalam ilmu listrik sebagai hukum Ohm dimana variabelnya dapat di hitung jika dua diantaranya telah di ketahui. Sebagai contoh jika tegangan dan resistansi di ketahui maka arus listrik dapat di hitung dengan memodifikasi persamaan hukum Ohm sebagai berikut :

I=

U R

Tetapi apabila arus listrik dari tahanan listrik di ketahui maka tegangan listrik dapat dihitung dengan memodifikasi persamaan hukum Ohm sebagai berikut : U = IR Hukum Ohm mempunyai peranan yang sangat penting dalam menganalisa pekerjaan-pekerjaan kelistrikan yang ada, dan merupakan kunci yang harus diingat dalam memecahkan masalah-masalah kelistrikan. Penggunaan hukum

Buku Siswa

hal 25


2013

Ohm dalam memecahkan masalah-masalah rangkaian listrik di illustrasikan dalam beberapa contoh berikut ini . Contoh 2.1 Tentukan beda tegangan pada suatu Resistor 2 Ω apabila arus listrik yang meanglir melalui Resistor dimaksud adalah 6 ampere.

Gambar 2. 1 rangkaian beda tegangan pada R

Jawab : U = IR =6x2 = 12 V

Walaupun dalam perhitungan di atas nilai tahanan yang diperhitungkan hanyalah tahanan 2 Ohm, tetapi sebenarnya kabel-kabel penghubung juga memiliki tahanan yang harus diikut sertakan dalam perhitungan. Mengapa tahanantahanan kabel tersebut tidak di perhitungkan ? hal ini karena kabel dimaksud memiliki nilai tahanan yang kecil sekali dibanding tahanan 2 ohm sehingga dalam perhitungan dapat diabaikan.

Apabila nilai tahanan kabel tidak diabaikan maka besarnya tegangan suplay (E) akan sama dengan jumlah beda tegangan pada Resistor 2 Ω dan beda tegangan pada tahanan kabel penghantar. Dalam perhitungan di atas, tahanan kabel

Buku Siswa

hal 26


2013

diabaikan jadi tegangan suplay (E) sama dengan beda tegangan pada Resistor 2 Ωm, yaitu 12 Volt.

Contoh 2.2 : Sebuah tahanan 20 Ω dihubungkan ke sumber tegangan 100 volt. Berapa besar arus listrik yang mengalir melewati tahanan dimaksud. Jawab :

Gambar 2. 2 rangkaian mengukur aru pada R

I=

U R

I =

100 20

I=5A

Contoh 2.3 Sumber tegangan 50 volt mensuplay suatu rangkaian listrik dan mengalirkan arus sebesar 7.5ampere. Hitunglah tahanan rangkain listrik dimaksud.

Gambar 2. 3menghitung harga R

Buku Siswa

hal 27


2013

Jawab :

Gambar 2. 4menghitung harga R

𝐔

R =𝐈

50

R =7,5

atau

50×2

R=

15

= 6,67 Ω

b. Hubungan rangkaian listrik 2.1Rangkaian Seri Apabila suatu rangkaian listrik terdiri dari beberapa bagian dimana ujung akhir dari salah satu bagian di hubungkan ke ujung awal dari bagian berikutnya sehingga arus listrik yang mengalir melewati salah satu bagian, juga mengalir melewati bagian yang lainnya, rangkaian yang demikian itu disebut rangkaian Seri.

Ciri-ciri rangkain seri adalah sebagai berikut :  Dalam rangkain, hanya ada satu arus listrik dimana arus yang sama akan mengalir pada setiap bagian rangkaian yang berbeda.  Tahanan total dari rangkain adalah penjumlahan dari tahanan masing-masing bagian rangkaian.  Besarnya tegangan yang di suplay ke rangkaian adalah penjumlahan dari beda tegangan pada masing-masing bagian rangkaian. Buku Siswa

hal 28


2013

 Besarnya beda tegangan pada setiap komponen berbanding lurus dengan nilai Resistansi masing-masing bagian.

Contoh dari rangkaian seri di perlihatkan dalam gambar berikut ini :

Gambar 2. 5rangkaian rangkaian seri

Tahanan total : RT = + R2 + R3 I=

𝐔𝐓 𝐑𝐓

U1 = IR1 U2 = IR2 U3 = IR3 UT = U1 + U2 + U3 Contoh soal 2.4 . Dua buah resistor masing-masing 2 Ω dan 6 ohm dihubungkan secara seri pada suatu battery bertentangan 12 volt. Tentukan nilai arus listrik yang mengalir dalam rangkaian listrik ini.

Gambar 2. 6rangkaian seri Jawab :

Buku Siswa

hal 29


2013

Gambar 2. 7rangkaian seri RT = R1 + R2 =2+6 = 8 Ohm.

I =

UT RT

I =

12 8

= 1.5 A.

Contoh 2.4 Tiga buah resistor atau tahanan listrik masing-masing 2 Ω, 4 Ω dan 6 Ω di hubung secara seri dan di suplay dengan tegangan DC 60 volt. Hitunglah arus listrik dalam rangkaian seri dimaksud dan beda tegangan pada masing-masing resistor.

Jawab :

Gambar 2. 8menghitung tegangan rangkaian seri

RT = R1 + R2 + R3 =2+4+6 = 12 Ω

Buku Siswa

hal 30

KELISTRIKAN DASAR PLTMH I= U1

UT RT

2013

𝟔𝟎

I = 𝟏𝟐 = 5 A = IR1 =5x2 = 0 volt U2

= IR2 =5x4 = 20 volt

U3

= IR3 =5x6 = 30 volt

Pengecekan : U1 + U2 + U3 = 10 + 20 + 30 = 60 Volt U1 + U2 + U3 = UT Contoh 2.5 . Tiga buah Resistor (tahanan listrik) masing-masing 5 Ω, 10 Ω, dan 20 Ω dihubung seri ke sumber tegangan. Apabila tegangan pada resistor 10 Ohm adalha 60 volt, hitunglah arus listrik dalam rangkaian dan tegangan listrik pada dua buah resistor lainnya serta tegangan totall yang disupply ke rangkaian.

Gambar 2. 9menghitung tegangan, arus pada rangkaian seri

Jawab :

Buku Siswa

hal 31


2013

Gambar 2. 10menghitung tegangan dan arus pada rangkaian seri

I = (U2/R2) = (60/10) =6A UI = IR1 =6x5 = 30 volt

U3 = IR3 = 6 x 20 = 120 volt

UT = UI + U2 + U3 = 30 + 60 + 120 = 210 volt Contoh 2.7 Seorang sopir telah membeli kipas angin elektrik yang memiliki kemampuan tegangan sebesar 6 volt. Ternyata sistim tegangan yang ada di dalam mobilnya adalah 12 volt. Kipas angin dimaksud akan mengalirkan arus 2 ampere jika diberi tegangan 6 volt.

Hitunglah nilai Resistor seri yang harus dipasang pada kipas

angin agar kipas angin dimaksud dapat digunakan dalam mobilnya.

Buku Siswa

hal 32


2013

Gambar 2. 11menghitung tegangan pada rangkaian seri Jawab :

Gambar 2. 12menghitung tegangan pada rangkaian seri Dalam hal ini kipas angin elektrik dapat dipandang sebagai resistor R1, dan tahanan seri yang akan dipasang dalam rangkaian di atas adalah R2.

UT = U1 + U2 U2 = UT – U1 = 12 – 6 = 6 volt

R2 =

U2 I

=

6 2

=3Ω

Rangkaian-rangkaian seri memiliki kelemahan-kelemahan sebagai berikut : Karena arus listrik yang mengalir pada setiap bagian rangkaian adalah sama, maka beban-beban yang memiliki rating arus yang berbeda, tidak dapat disambung pada rangkaian yang sama. Jika terjadi open circuit pada suatu tempat dalam rangkaian maka semua bagian rangkaian tidak dapat bekerja.

Buku Siswa

hal 33


2013

Kedalaman rangkaian, tidak dapat di tambah extra beban, jika tegangan suplay dinaikan. 2.2 Rangkaian Paralel Apabila dua atau lebih komponen listrik di hubungkan bersama pada suatu sumber tegangan maka kedua komponen dimaksud di sebut terhubung secara paralel.

Gambar 2. 13Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel, arus listrik pada setiap bgian bisa tidak sama tetapi tegangan sama.

Ciri-ciri rangkaian paralel adalah sebagai berikut :  Tegangan pada setiap bagian rangkaian sama dengan tegangan suplay (sumber).  Arus total rangkaian adalah penjumlahan arus pada masing-masing bagian rangkaian.  Tahanan total rangkaian lebih kecil dari tahanan terkecil bagian-bagian yang terdapat dalam rangkaian paralel.

Dalam gambar di atas tegangan sumber U, mensuplay tiga buah Resistor paralel R1, R2, danR3. Tegangan ini menyebabkan mengalirnya arus listrik pada setiap cabang rangkaian. Totalarus listrik dari sumber adalah IT dan merupakan penjumlahan dari arus pada setiap cabangrangkaian.

I1 = (U/R1), 12 = (U/R2),13 = (U/R3). Arus total IT Buku Siswa

= I1 + 12 + 13, dan IT = (U/RT). hal 34

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Jadi (U/RT) (U/RT)

2013

= I1 + 12 + 13

= (U/R1) + (U/R2) + (U/R3).

Jika persamaan terakhir diatas, semua ruas di bagi dengan U maka diperoleh persamaan lain sebagai berikut :

Jika dalam rangkaian paralel, harga kebalikan tahanan total adalah penjumlahan dari hargakebalikan tahanan masing-masing cabang rangkaian. Contoh 2.8: Tiga buah resistor masing-masing 3 Ω, 6 Ω dan 9 Ω dihubung paralel dan di suplaydengan tegangan battery 12 volt. Hitunglah arus listrik pada setiap resistor dan hitung jugaarus total yang dialirkan dari battery.

Gambar 2. 14rangkaian pararel Jawab :

Buku Siswa

hal 35


2013

Gambar 2. 15rangkaian pararel

I1

I2

= (U/R1)

13

= (U/R3)

= (12/3)

= (12/9)

=4A

= 1.33 A

= (U/R2)

IT

= I1 + I2 + I3

= (12/6)

= 4 + 2 + 1.33

=2A

= 7.33 A

Contoh soal 2 : Resistor-resistor 3 Ω, 5 Ω, dan 10 Ω di hubungkan secara paralel. Hitunglah tahanan total rangkaian resistor-resistor dimaksud.


Jawab

Gambar 2. 17 rangkaian pararel

Buku Siswa

hal 36

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 1

1

RT 3

1

5

= +

+

1 4

2013

1

+5 = Ω 𝟏𝟎 + 𝟔 + 𝟑 + 𝟐 𝟐𝟏 𝟕 = = 𝟑𝟎 𝟑𝟎 𝟏𝟎

Jadi : R T = (30/21)= 1.43 Ω. Contoh soal 3. Tiga buah Resistor 8 Ω, dan 40 Ω dihubung secara paralel dan dii suplay oleh sumber listrik 40 volt. Hitunglah arus total dan tahanan total rangkaian paralel dimaksud.

Gambar 2. 18 rangkaian pararel Jawab :

Gambar 2. 19rangkaian pararel I1 = (U/R1)

IT = I1 + 12 + 13

= (40/8)

=5+4+1

=5A

I2 =

= 10 A 𝐔 1 R2 RT

Buku Siswa

=

1 R1

1

1

+R +R 2

3

hal 37

KELISTRIKAN DASAR PLTMH =

𝟒𝟎

1

=8 +

𝟏𝟎

=4A

I3 =

=

𝐔

𝟑+𝟒+𝟑

RT =

R3

𝟒𝟎

𝟒𝟎

1

1

10

=

2013

+40

𝟏𝟎 𝟒𝟎

𝟒𝟎 𝟏𝟎

=4Ω

= 𝟒𝟎

=1A

Cara cepat untuk menghitung tahanan total RT

RT =

𝐔 IT

= (40/10)

= 4 Ohm

Contoh soal 4. Dua buah resistor 30Ω dan 50Ω di hubung paralel. Apabila arus listrik pada resisitor 30Ω adalah 8 ampere, hitunglah arus listrik pada resistor 50Ω dan arus listrik total serta tahanan rangkaian paralel di maksud.


Jawab :

Buku Siswa

hal 38


2013


U

= I1R1 = 8 x 30 = 240 volt

I2

= (U/R2) = (240) = 4,8 A

I T = I1 + 12 = 8 + 4.8 = 12.8 A RT = (U/IT) = (240) = 18,75 Ω

Pengecekan : 1 RT

=

1 R1

+

1

1

R2 RT

=

1 30

+

1 50

=

5+3 150

= (8/150)

R T = (150/8) = 18,75 Ohm

Perbedaan mendasar antara rangkaian seri dan paralel adalah sebagaii berikut : Pada rangkaian seri, arus listrik yang mengalir pada setiap bagian rangkaian atau setiap komponen rangkaian adalah tetap. Tetapi tegangan atau beda tegangan Buku Siswa

hal 39


2013

pada setiap bagian rangkaian atau komponen rangkaian dimaksud tidak sama.Pada rangkaian paralel, arus listrik yang mengalir pada setiap bagian rangkaian tidak sama tetapi tegangan atau beda tegangan pada setiap bagian rangkaian tetap sama.

Tipe hubungan rangkaian yang umum di pakai teknisi listrik untuk memasang peralatanperalatan listrik adalah tipe rangkaian pararel. Contohnya adalah instalasi listrik di rumahrumah, di sekolah-sekolah, dii kanto-kantor atau di tempat kerja lainnya dimana lampu-lampuwater heater, AC window, dan lain-lain di pasang secara paralel dengan sumber listrik 220volt.

3.3 Rangkaian Seri Paralel

Rangkaian seri paralel adalah suatu rangkaian listrik yang di dalamnya terdiri dari kombinasi antara rangkaian paralel dan rangkaian seri. Salah satu contoh sederhana rangkaian ini seperti dalam gambar berikut :

Gambar 2. 22Rangkaian Seri Paralel

Resistor-resistor R1 dan R2 terhubung paralel, dan kombinasi paralel R1 dan R2 ini terhubug seri dengan resistor R3.

Buku Siswa

hal 40


2013

Tegangan suplay UT menimbulkan mengalirkan arus listrik IT dalam rangkaian. Arus IT ini terbagi dua menjadi I1 dan I2 pada titik potong A dimana I1 mengalir melewati resistor R1 dan I2 melewati R2.

Pada titik potong B, arus listrik I1 dan I2 bergabung lagi menjadi arus IT, kemudian mengalir melewati resistor R3 dan seterusnya kembali ke suplay. Arus I1 yang melewati R1 dan arus I2 yang melewati R2 menimbulkan beda tegangan yang sama pada resistor-resistornya, yaitu U12. Arus listrik IT yang melewati R3 menimbulkan beda tegangan pada R3 sebesar U3. Dengan demikian maka : IT

= I1 + I2

U12

= I1R1=12R2

U3

= IR3

UT

= U12 + U3

Tahanan total rangkaian seri paralel dapat di hitung dengan terlebih dahulu melakukan gabungan rangkaian-rangkaian paralelnya kemudian hasil gabungan itu di seri dengan yang sisanya. Sebagai contoh tahanan total rangkaian seri paralel di atas dapat di tentukan dengan cara menggabungkan terlebih dahulu tahanan-tahanan paralel (hasilnya dimisalkan RE), kemudian tahanan RE ini di gabung seri dengan R3. Jadi :

1 RE

=

1 R1

+

1 R2

RT

= RE + R3

IT

= (UT/RT) dan U12 = ITRE

Contoh soal 1: Resistor 12Ω dan 15Ω di hubung paralel, kemudian seri dengan suatu resistor lain 8Ω. Hitunglah resistor total rangkaian dimaksud.

Buku Siswa

hal 41


2013

Gambar 2. 23 Rangkaian Seri Paralel

Jawab :

Gambar 2. 24Rangkaian Seri Paralel

𝟏

𝟏

𝐑 𝐄 =𝟏𝟐 + 𝟏𝟓 𝟓+𝟒

𝐑𝐄 =

𝟔𝟎

𝟗

𝐑 𝐄 =𝟔𝟎 RE

= (60/9) = 6.67 Ohm Rangkaian ekivalennya menjadi seperti gambar berikut ini :

Gambar 2. 25ekivalennya rangkaian seri pararel Buku Siswa

hal 42


2013

RT = RE + R3 = 6.67 + 8 = 14.67 Ω

Contoh soal 2 . Sebuah resistor 20 Ωdi hubung seri dan paralel dua buah resistor 90Ω dan 45Ω. Apabila rangkaian seri paralel ini di suplay dengan tegangan 150 volt maka hitunglah arus listrik yang mengalir pada masing-masing resistor.

Gambar 2. 26rangkaian seri pararel JAWAB: Arus listrik yang mengalir melalui R1 adalah total It yang mengalir sumber suplay. Untuk menghitung IT maka pertama-tama hitung dulu RT. 1 RE

=

1 R1

+

1 1 R2 RE

=

1 90

+

1 1 45 R E

=

+2 90

3

= 90

90

RE = (30 ) = 30 Ω Rangkaian ekivalennya adalah seperti gambar berikut ini :

Buku Siswa

hal 43


2013

Gambar 2. 27ekivalennya rangkaian seri pararel

RT

= RE + R1

IT

= 30 + 20 = 50 Ω

= (UT/RT)

= ( 150/50) =3A

Untuk mencari arus listrik pada setiap cabang rangkaian maka pertama-

tama

harus menghitung dahulu tegangan U23, dimana nilainya merupakan nilai beda tegangan pada tahanan pengganti RE akibat adanya arus total IT yang mengalir melewati RE dimaksud.

U23

13

= ITRE

12= (U23/R2)

= 3 x 30

= (90/90)

= 90 Volt

=1A

= (U23/R2) = (90/45) =2A

Pengecekan : 12 + 13 = 1 + 2 = 3A. Jadi 12 + 13 + IT

Tahanan dalam battery Tahanan dalam battery dapat menyebabkan kerugian tegangan (jatuh tegangan) pada rangkaian listrik. Tahanan dalam adalah tahanan listrik diantara terminal cell, pasti akan melewati tahanan dalamnya sendiri. Untuk jelasnya lihat gambar di bawah ini. Ir – E + R IR = 0 Buku Siswa

E = IR + Ir

IR= E – Ir hal 44


2013

Gambar 2. 28rangkaian tahanan dalam battery

Apabila saklar S terbuka (off) maka tidak ada arus listrik mengalir dalam rangkaian sehingga voltmeter yang dipasang pada ujung-ujung cell, hanya membaca tegangan ggl (E) saja.

Apabila posisi saklar On maka arus listrik I akan mengalir dari cell melewati tahanan dalam r sehingga menimbulkan Ur pada tahanan dalam r di maksud. Dengan demikian pembacaan voltmeter akan turun sebanyak Ur volt.

Jika tahanan dalam kabel penghubung diabaikan maka pembacaan voltmeter adalah seharga beda tegangan pada tahanan luar R yaitu UR. Jadi secara sistematis dapat di tuliskan sebagai berikut : E = UR +Ur UR= E-Ur

Arus total rangkaian I dapat di hitung dengan pengertian bahwa tahanan total adalah R + r, dimana R adalah tahanan eksternal dan r adalah tahanan dari cell. Jadi secara sistematis dapat di tuliskan sebagai berikut :

𝐈=

𝐄 𝐑+𝐫

+

Buku Siswa

𝐔𝐑 𝐑

+

𝐔𝐫 𝐫

hal 45


2013

Tahanan dalam cell tidak dapat dipisahkan dari cell itu sendiri, dan jatuh tegangan Ur yang terjadi padanya tidak dapat di ukur dengan voltmeter. Yang dapat di ukur dengan voltmeter hanyalah teganagan ggl (E) dari cell. Gaya gerak listrik (ggl) sumber tegangan yang terdiri dari beberapa cell yang sama adalah ggl masing-masing cell dikalikan dengan jumlah cell yang ada. Hal yang sama juga berlaku untuk tahanan dalam cell.

Contoh soal 1: Sebuah cell memiliki ggl 1.5 volt dan tahanan dalam 0.5Ω. Jika sebuah tahanan luar di hubungkan dengan cell maka dalam rangkaian mengalir arus listrik sebesar 0.5 ampere. Berapakah besar tahanan luar.

Gambar 2. 29 Tahanan dalam battey

Jawab : Ur

R

= Ir

UR

= E – Ur

= 0.5 x 0.5

= 1,5 – 0.25

= 0.25 Volt

= 1.25 Volt

= (UR/I) = ( 1.25/0.5) = 2.5 Ohm.

Pengecekan : I (R + r) = 0.5 (2.5 + 0.5) = 0.5 (3) Buku Siswa

hal 46


2013

= 1.5 volt

Berdasarkan hukum Ohm, 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian yang dilewatikuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus.

Gambar 2. 30 garavik V terhadap I Hukum Kirchoff. Untuk menganalisa suatu persoalan (permasalahan) pada rangkaian listrik yang kompleks penyelesaiannya dengan menggunakan Hukum Ohm sering sekali tidak dapat diselesaikan. Contoh seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian (231), bila kita ingin menentukan arus yang mengalir pada masing-masing tahanan, dengan menggunakan Hukunm Ohm tidak tahu apa yang harus kita kerjakan.

Gambar 2. 31 rangkain pararel dengan Gambar 2. 32 aliran arus dua sumber tegangan

Untuk menganalisa rangkaian listrik yang agak kompleks seperti diatas harus menggunakan Hukum Kirchoff, yang mana hukum tersebut ada 2 adalah sebagai berikut :

Buku Siswa

hal 47

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Hukum Kirchoff I :

2013

Perjumlahan arus yang masuk/menuju suatu titik didalam

suatu rangkaian listrik adalah sama dengan nol.

Hukum Kirchoff II :

Perjumlahan tegangan pada rangkaian tertutup didalam


Jadi, Hukum Kirchoff I artinya semua yang menuju dan meninggalkan pada suatu titik sama dengan nol, dimana arus yang menuju suatu titik diberi tanda + (positip) dan arus yang meninggalkan suatu titik diberi tanda – (negatip).

Seperti yang telah dijelaskan diatas arus yang menuju suatu titik diberi tanda positip dan yang meninggalkan suatu titik diberi tanda negatip, bila sebaliknya arus yang menuju auatu titik diberi tanda negatip dan arus yang meninggalkan suatu titik diberi tanda positip maka hasilnyapun akan sama. Prosedur penggunaan hukum-hukum Kirchoff dalam rangkaian listrik adalah sebagai berikut : 

Misalkan dan langsung menandai arah-arah arus listrik pada konduktor dalam rangkaian listrik. Dalam memisalkan penandaan arah-arah arus dimaksud, tidak perlu apakah itu benar atau tidak benar.



Tentukan arah peninjauan rangkaian tertutup. Ini perlu mengingat tanda hasil kali RI akan diberi tanda positip jika arah tinjauan ini searah dengan arah permisalan arus di atas yang dijelaskan sebelumnya. Tetapi RI akan di beri tanda negatip jika arah tinjauan berlawanan dengan arah pemisahan arus.



Pemberi tanda positip pada sumber tegangan (E) di lakukan jika arah tinjauan terlebih dahulu masuk pada kutup negatif dan kemudian keluar pada kutup positip, sebaliknya (E) diberi tanda negati[ jika arah tinjauan terlebih masuk pada kutup positip dan kemudian keluar pada kutub negatip. Unruk lebih jelasnya perhatikan contoh analisa rangkaian di bawah ini menggunakan hukum Kirchoff.

Buku Siswa

hal 48


2013

Gambar 2. 33Aliran arus

Tentukan arus listrik yang mengalir pada setiap resistor dalam rangkaian. Misalkan arah-arah arus I1, I2, dan I3 seperti gambar di atas. Dengan demikian maka menurut hukum Kirchoff. I1 + I3 – I2 = 0 ……….. (1) Misalkan rangkaian-rangkaian tertutup dalam rangkaian listrik di atas adalah ; ADEFA, ADCBA DAN AFEDCBA. Dengan demikian maka menurut hukum kirchoff. 

Untuk arah tinjauan ADEFA diperoleh persamaan sebagai berikut : 9I2 + I2 (1) + 3I1 = 15 - 10 = 5 …..(2)



Untuk arah tinjauan ADCBA 9I2 + I2 (1) = 4I3 = 15 + 25 = 40 ……(3)



Untuk arah tinjauan AFEDCBA -2I1 – 3I1 + 4I3 = 10 + 25 = 35 ……..(4)

Manipulir persamaan-persamaan diatas seperti berikut ini : I1 = I2 – I3 10I2 + I2 + 5I1 = 5 10I2 + 4I3 = 40 10I2 + 5 (I2 -I3 ) = 5 Buku Siswa

hal 49


2013

15I2 – 5I3 = 5 30I2 – 10I3 = 10 30I2 + 12I3 = 120 22I2 = 110 I3 = 5 A I2 = 2 A I1 = -3 A Hukum II Kirchhoff Hukum II Kirchhoff berbunyi : ―Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (є) dengan penurunan tegangan (I.R) sama dengan nol. Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Hukum II Kirchhoff dirumuskan sebagai ΣE +ΣIR = 0 Keterangan : ΣE = jumlah ggl sumber arus (V) ΣIR = jumlah penurunan tegangan. (V) I = arus listrik (A) R = hambatan (W) Penggunaan Hukum II Kirchhoff adalah sebagai berikut: 1. Pilih rangkaian untuk masing-masing lintasan tertutup dengan arah tertentu. Pemilihan arah loop bebas, tapi jika memungkinkan diusahakan searah dengan arah arus listrik. 2. Jika pada suatu cabang, arah loop sama dengan arah arus, maka penurunan tegangan (IR) bertanda positif, sedangkan bila arah loop berlawanan arah dengan arah arus, maka penurunan tegangan (IR) bertanda negatif. 3. Bila saat mengikuti arah loop, kutub sumber tegangan yang lebih dahulu dijumpai adalah kutub positif, maka gaya gerak listrik bertanda positif, sebaliknya bila kutub negatif maka penurunan tegangan (IR) bertanda negatif.

Buku Siswa

hal 50


2013

Hukum Kirchhoff pada Rangkaian Satu Loop - Dengan menerapkan Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff I, kalian dapat mencari besar arus dan tegangan pada rangkaian dengan satu sumber tegangan. Namun, bagaimanakah kita mencari arus dan tegangan jika pada rangkaian terdapat lebih dari satu sumber tegangan? Perhatikan Gambar skema rangkaian tertutup dengan dua sumber tegangan dan dua hambatan berikut ini.

Gambar 2. 34Skema rangkaian tertutup dengan dua sumber tegangan

Kita dapat mencari besar arus dan tegangan pada resistor dengan menggunakan prinsip Hukum Kirchoff II yang telah dipaparkan sebelumnya. Perhatikan kembali rangkaian pada Gambar 5. Rangkaian tersebut merupakan rangkaian tertutup dengan loop tunggal (1 loop). Untuk menganalis rangkaian tersebut, kita dapat menggunakan hukum Kirchoff II dengan mengikuti langkah berikut. a. Memilih arah loop. Agar lebih mudah, arah loop dapat ditentukan searah dengan arah arus yang berasal dan sumber tegangan yang paling besar dan mengabaikan arus dan sumber tegangan yang kecil (ingat, arah arus bermula dan kutub positif menuju kutub negatif). b. Setelah arah loop ditentukan, perhatikan arah arus pada percabangan. Jika arah arus sama dengan arah loop, penurunan tegangan (IR) bertanda positif. Namun, jika arah arus berlawanan dengan arah loop, IR bertanda negatif. c. Jika arah loop menjumpai kutub positif pada sumber tegangan lain, maka nilai E positif. namun, jika yang dijumpai lebih dulu adalah kutub negatif, maka E bertanda negatif.

Buku Siswa

hal 51


2013

nah, dengan mengikuti langkah di atas, mari kita analisis bersama rangkaian tersebut. Pada rangkaian tersebut, jika E2>E1, kita dapat menentukan arah loop sebagai berikut.

Gambar 2. 35penentuan arah arus pada loop (arah loop dan a—b–c—d—a.)

Setelah menentukan arah loop, kita dapat menerapkan hukum Kirchhoff II sebagai berikut. IR2 – E1 + IR1 – E2 = 0 I(R1 + R2) = E1 + E2 Jadi kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah : I = (E1 + E2) / (R1 + R2)

Contoh soal Penggunaan Hukum II Kirchhoff 1. Suatu rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini, dengan hukum Kirchhoff II hitunglah arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut.

Gambar 2. 36penerapkan hukum II Kirchhoff

Loop satucara penyelesaiannya adalah Buku Siswa

hal 52


2013

1. Dipilih loop abdca, dengan arah dari a – b – d – c – a 2. Dengan menerapkan hukum II Kirchhoff: Σε + Σ(IR) = 0 dan memperhatikan aturan yang disepakati tentang tanda-tandanya, sehingga diperoleh: - ε2 + I R1 + I R2 - ε1 + I R2 = 0 atau - ε1 - ε2 + I(R1 + R2 + R3 ) = 0 atau I = (ε1 + ε2) / (R1+R2+R3) = (12 + 6) / (2 + 6 + 4) = 1,5A Jadi, arus yang mengalir adalah 1,5 A dengan arah dari a – b – d – c – a. *) Untuk contoh soal nomer 2, 1. Dipilih loop acdb, dengan arah dari a – c – d – b – a. 2. Dengan menetapkan hukum II Kirchhoff: Σε + Σ(IR) = 0 dan memperhatikan aturan yang disepakati tentang tanda-tandanya, sehingga diperoleh: - ε2 + I R1 + I R2 + ε1 + I R3 = 0 atau - ε1 - ε2 + I(R1 + R2 + R3) = 0 atau I = (-ε1 + ε2) / (R1+R2+R3) = (-6 + 12 ) / (2 + 6 + 4) = 0,5 A 2. Suatu rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini, dengan hukum II Kirchhoff, hitunglah arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut!

Gambar 2. 37 penerapkan hukum II Kirchhoff *) Untuk contoh soal nomer 1, cara penyelesaiannya adalah 1. Dipilih loop abdca, dengan arah dari a – b – d – c – a 2. Dengan menerapkan hukum II Kirchhoff: Σε + Σ(IR) = 0 dan memperhatikan aturan yang disepakati tentang tanda-tandanya, sehingga diperoleh: - ε2 + I R1 + I R2 - ε1 + I R2 = 0 atau - ε1 - ε2 + I(R1 + R2 + R3 ) = 0 atau I = (ε1 + ε2) / (R1+R2+R3) = (12 + 6) / (2 + 6 + 4) = 1,5A Buku Siswa

hal 53


2013

Jadi, arus yang mengalir adalah 1,5 A dengan arah dari a – b – d – c – a. *) Untuk contoh soal nomer 2, 1. Dipilih loop acdb, dengan arah dari a – c – d – b – a. 2. Dengan menetapkan hukum II Kirchhoff: Σε + Σ(IR) = 0 dan memperhatikan aturan yang disepakati tentang tanda-tandanya, sehingga diperoleh: - ε2 + I R1 + I R2 + ε1 + I R3 = 0 atau - ε1 - ε2 + I(R1 + R2 + R3) = 0 atau I = (-ε1 + ε2) / (R1+R2+R3) = (-6 + 12 ) / (2 + 6 + 4) = 0,5 A Rangkaian dengan Dua Loop atau Lebih - Rangkaian yang memiliki dua loop atau lebih disebut juga rangkaian majernuk. Langkah-langkah dalam menyelesaikan rangkaian majemuk adalah sebagai berikut. a. Gambarlah rangkaian listrik majemuk tersebut. b. Tetapkan arah kuat arus untuk setiap cabang, c. Tulislah persaman-persarmaan arus untuk tiap titik cabang menggunakan Hukum IKirchhoff d. Tetapkan loop beserta arahnva pada setiap rangkaian tertutup. e. Tulislah persarnaan-persamaan untuk setiap loop rnenggunakan Hukurn II Kirchhoff f. Hitung besaran-besaran yang ditanyakan menggunakan persarnaan-persamaan pada langkah e.

Contoh menghitung Rangkaian dengan Dua Loop atau Lebih 1. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut:

Gambar 2. 38Rangkaian majemuk

Buku Siswa

hal 54


2013

Ditanya: a. Kuat arus yang mengalir dalam hambatan 1Ω, 2,5Ω dan 6Ω b. beda potensial antara titik A dan B *) Untuk penyelesaian contoh soal loop 2 pada (Gambar 2.38) Rangkaian pada soal bisa diubah menjadi seperti gambar berikut

Gambar 2. 39 Rangkaian majemuk a. berdasarkan Hukum I Kirchhoff, I1 + I3 = I2 atau I1 = I2 – I3 …….(1) Berdasarkan hukum II Kirchhoff untuk loop I diperoleh ΣE + ΣIR = 0 -4 + (0,5 + 1 + 0,5)I1 + 6I2 = 0 I1 + 3I2 = 2 ……….. (1) Berdasarkan hukum Kirchhoff II, untuk loop II diperoleh ΣE + ΣIR = 0 2 – (2,5 + 0,5)I1 + 6I2 = 0 3I3 – 6I2 = 2 ……………. (3) Substitusikan persamaan (1) ke (2), sehingga diperoleh I1 = 6/9 A I2 = 4/9 A dan I3 = -2/9 A Jadi, kuat arus yang mengalir pada hambatan 1Ω adalah 2/9 A, yang mengalir pada hambatan 2,5Ω adalah 4/9 A, dan yang mengalir pada hambatan 6Ω adalah 2/9 A (tanda ( –) menunjukan bahwa arah arus berlawanan arah dengan arah pemisalan. Daya dan Energi Listrik

Buku Siswa

hal 55


2013

Pada setiap bulan ke rumah-rumah kita selalu datang tagihan rekening listrik, karena energi listrik yang kita gunakan, berapa kilowatt jam (kwh) dikalikan dengan nilai rupiah/kwh harus dibayar.

Jadi, mengapa energi listrik yang kita gunakan harus dibayar !. Jika kita bekerja sudah tentu akan menerima upah, dengan demikian sama, ini yang menjadi alasan seperti halnya pertanyaan diatas mengapa energi listrik harus dibayar. Pendek kata, karena kita menerima energi listrik yang bekerja untuk itu harus membayarnya.

Pada saat energi listrik bekerja, pertama-tama yang timbul pada pikiran kita adalah

energi panas karena

disetiap

rumah-rumah

tangga

menggunakan peralatan listrik seperti : pemanas listrik, pemasak

kebanyakan nasi (rice

cooker) dan sebagainya. Peralatan listrik tersebut memanfaatkan energi listrik yang dirudah menjadi energi panas. Sudah tentu energi listrik yang digunakan tidak hanya dirubah menjadi energi panas, akan tetapi dapat pula dirubah menjadi energi mekanik dan energi cahaya.

Sementara itu, pada saat membayar besar kecilnya jumlah energi listrik yang bekerja sudah tentu akan menjadi salah satu masalah. Maka diperlukan untuk menentukan besar kecilnya jumlah energi listrik yang bekerja. Untuk menentukan jumlah tersebut harus terdapat satuan.

Seperti yang telah kita ketahui bahwa energi yang bekerja adalah satuannya Joele dengan simbol (J). Dimana, 1 J sama dengan energi yang bekerja pada suatu benda yabg digerakkan oleh tenaga 1 N (Newton)dengan jarak 1 m. Jadi energi yang bekerja pada benda yang digerakkan kesuatu arah terdiri dari perkalian tenaga (N) dengan jarak (m), dengan demikian satuannya adalah N x m (Nm) (Newtonmeter). Sehubungan dengan itu, 1 (N) artinya pada benda seberat 1 kg diberikan tenaga percepatan sebesar 1 (m/s 2).

Contohnya pemanas elektrik, lampu, dan TV, selalu dinyatakan dalam watt (W).Selain itu ada juga motor yang biasanya dinyatakan dalam satuan Buku Siswa

hal 56


2013

horsepower (disingkat HP) atau dalam bahasa Indonesia adalah tenaga kuda. Kita tahu bahwa semakin besar rating watt suatu peralatan, maka semakin besar energi yang dibutuhkan per satuan waktu. Pada (a), semakin besar rating daya dari lampu, semakin banyak energi cahaya yang dihasilkan per detiknya. Pada (b), semakin besar rating daya suatu pemanas, semakin banyak energi panas yang dihasilkan per detiknya. Pada (c), semakin besar nilai rating daya suatu motor, semakin besar kerja mekanis yang dapat dihasilkan per detiknya.

Gambar 2. 40Konvensi energi

Seperti yang anda ketahui, daya berhubunggan dengan energi, yang merupakan kapasitas untuk melakukan kerja. Secara umum, daya didefinisikan sebagai laju dalam mengerjakan sesuatu, sama dengan, laju transfer energi. Simbol daya adalah P. Ditulis P = W/t [watt, W] Dimana W adalah kerja (atau energi) dalam Joule t adalah selang waktu dalam detik.

Satuan SI untuk daya adalah watt. Dari persamaan

kita lihat bahwa P juga

memiliki satuan Joule per detik. Jika kita mensubsitusikan W = 1 J dan t = 1 detik, anda akan mendapatkan P = 1 J/ 1detik. Dari sini, kita dapatkan bahwa satu watt adalah satu Joule per detik. Ada juga satuan daya yang lainnya yaitu horsepower, dimana 1 hp = 746 watt.

Buku Siswa

hal 57


2013

Gambar 2. 41Konvensi energi listrik menjadi panas

Contoh Hitunglah power yang disuplai ke pemanas elektrik pada gambar 2-41 menggunakan rumus daya listrik

Gambar 2-41 : Daya yang dikirim ke beban (misal pemanas) dapat dihitung dari rumus daya yang mana saja. Solusi : I = V/R = 120 V / 12 Ω = 10 A.. Sehingga, dayanya dapat dihitung dengan cara P = VI = (120 V) (10 A) = 1200 W, atau P = I2 R = (10 A)2 (12 Ω) = 1200 W, atau P = V2/R = (120 V)2 /12 Ω = 1200 W Ketiga rumus memberikan hasil yang sama.

Contoh

Gambar 2. 42Energi yang di serap oleh R seri

Buku Siswa

hal 58


2013

Hitung daya yang diserap masing-masing resistor pada gambar 2-42 Solusi : Kita gunakan masing-masing tegangan pada resistor untuk menghitung dayanya. Untuk resistor R1, gunakan V1, untuk resistor R2, gunakan V2. P1 = V12/R1 = (10V)2 / 20 Ω = 5 W P2 = V22/R2 = (50 V)2 / 100 Ω = 25 W Contoh Apabila suatu motor dc mengambil arus 6 A dari sumber 120 V Hitung daya input dalam watt Misalkan efisiensi dari motor adalah 100% (maksudnya semua daya listrik yang disupaly ke motor tersebut, seluruhnya diubah menjadi daya mekanik), hitunglah daya outputnya dalam tenaga kuda (horsepower). Solusi Pin = VI = (120 V) (6A) = 720 W Pout = Pin = 720 W. Diubah kedalam horsepower, P out = (720 W)/(746 W/hp) = 0.965 hp Bagaimanakah jika kita harus membayar energi yang gunakan dirumah?

Hal paling umum dari contoh energi adalah listri yang digunakan di rumah-rumah dan kita harus membayar sejumlah tagihan setelah menggunakannya. Energi ini digunakan untuk menyalakan lampu dan berbagai peralatan listrik di rumah. Contoh, bila anda menyalakan lampu 100-W selama satu jam, energi yang digunakan adalah W = Pt = (100 W) (1h) = 100 Wh, sedangkan bila anda menyalakan pemanas eletrik 1500-W selama 12 jam, energi yang terpakai adalah W = (1500 W) (12 h) = 18 000 Wh.

Contoh terakhir mengilustrasikan bahwa satuan watthour terlalu kecil untuk tujuan praktis. Karena alasan inilah, kita menggunakan kilowatthour (kWh). Yang didefinisikan sebagai energi(kWh) = energi(Wh) /1000

Buku Siswa

hal 59


2013

Jadi, dari contoh di atas, energinya adalah W = 18 000 Wh = 18 kWhUntuk beban yang lebih dari satu, total energi adalah jumlah semua energi dari masing-masing beban.

Contoh Tentukan total energi yang digunakan dari lampu 100-W yang digunakan selama 12 jam dan pemanas 1.5 kW yang digunakan selama 45 menit.

Solusi: Ubah semua besaran dalam satuan yang sama, konversikan 1.5 kW menjadi 1500 W dan 45 menit menjadi 0.75 h. Lalu, W = (100 W) (12 h) + (1500 W) (0.75 h) = 2325 Wh = 2.325 kWh

Contoh Misal anda menggunakan beberapa peralatan listrik : sebuah pemanas 1.5 kW selama 7.5 jam, sebuah pemanas air 3.6 kW selama 17 menit, 3 buah lampu 100W selama 4 jam, sebuah pemanggang 900 W selama 6 menit. Apabila biaya per kilowatthour nya adalah $0.09, berapa yang harus anda bayar?

Solusi : Ubah waktu menit menjadi jam. Sehingga W = (1500) (7.5) + (3600) (17/60) + (3) (100) (4) + (900) (6/60) = 13 560 Wh = 13.56 kWh harga yang harus dibayar = (13.56 kWh) ($0.09/kWh) = $1.22 Selain itu ada juga satuan mega joule (MJ) yang digunakan untuk menggantikan kWh, dimana 1kWh = 3.6 MJ.

Watthour meter Pada prakteknya, energi diukur menggunakan watthour meter, banyak peralatan elektromekanik yang menggabungkan motor elektrik berukuran kecil didalamnya dimana kecepatannya adalah proporsional dengan daya yang disuplai ke beban. Motor ini berjalan melingkar melalui sebuag gear. Karena sudut yang ditempuh bergantung dengan kecepatan gerak melingkarnya (dalam kasusini adalah daya yang dikonsumsi) dan lama waktu aliran dayanya, posisi melingkarnya Buku Siswa

hal 60

KELISTRIKAN DASAR PLTMH menunjukkan jumlah energi yang telah dipakai.

2013

Tetapi ada juga meteran

elektromekanik menggunakan tampilan digital.

Gambar 2. 43Meteran listrik

Watthour meter.Jenis meteran ini menggunakan gear untuk bergerak melingkar. Meteran elektronik yang terbaru menggunakan tampilan digital. Hukum kekekalan energi Sebelum meninggalkan bagian ini, kita akan membahas hukum kekekalan energi. Ia menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi hanya bisa dirubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Anda dapat melihat contoh ini pada perubahan energi listrik menjadi panas pada komponen resistor, dan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik pada sebuah motor. Pada kenyataannya, beberapa jenis energi bisa dihasilkan secara bersamaan. Sebagai contoh, energi listrik diubah menjadi energi mekanik oleh sebuah motor, tetapi tidak semuanya diubah menjadi energi mekanik, beberapa diantaranya diubah menjadi panas (sebagai rugi-rugi). c. Rangkuman Ciri-ciri rangkain seri adalah sebagai berikut :  Pada rangkain seri , hanya ada satu arus listrik yang akan mengalir pada setiap bagian rangkaian yang berbeda.  Tahanan total dari rangkain adalah penjumlahan dari tahanan masing-masing bagian rangkaian.  Besarnya tegangan yang di suplay pada rangkaian adalah penjumlahan dari beda tegangan pada masing-masing resistor. Buku Siswa

hal 61


2013

 Besarnya beda tegangan pada setiap komponen(resistror) berbanding lurus dengan nilai Resistansi masing-masing bagian resistor.

Kelemahan rangkaian serisebagai berikut : 

Karena arus listrik yang mengalir pada setiap bagian rangkaian adalah sama, maka beban-beban yang memiliki rating arus yang berbeda, tidak dapat disambung pada rangkaian yang sama.



Jika terjadi open circuit pada suatu tempat dalam rangkaian maka semua bagian rangkaian tidak dapat bekerja.



Kedalaman rangkaian, tidak dapat di tambah extra beban, jika tegangan suplay dinaikan.

Ciri-ciri rangkaian paralel adalah sebagai berikut :  Tegangan pada setiap bagian rangkaian sama dengan tegangan suplay (sumber).  Arus total rangkaian adalah penjumlahan arus pada masing-masing bagian rangkaian.  Tahanan total rangkaian lebih kecil dari tahanan terkecil bagian-bagian yang terdapat dalam rangkaian paralel.

Rangkaian Seri Paralel Rangkaian seri paralel adalah suatu rangkaian listrik yang di dalamnya terdiri dari kombinasi antara rangkaian paralel dan rangkaian seri.

Tahanan total rangkaian seri paralel dapat di hitung dengan terlebih dahulu melakukan gabungan rangkaian-rangkaian paralelnya kemudian hasil gabungan itu di seri dengan yang sisanya. Sebagai contoh tahanan total rangkaian seri paralel di atas dapat di tentukan dengan cara menggabungkan terlebih dahulu tahanan-tahanan paralel (hasilnya dimisalkan RE), kemudian tahanan RE ini di gabung seri dengan R 3 Jadi :

1 RE

=

RT Buku Siswa

1 R1

+

1 R2

= RE + R3 hal 62

KELISTRIKAN DASAR PLTMH IT

2013

= (UT /R T ) dan U12 = IT R E

Untuk menganalisa rangkaian listrik yang agak kompleks harus menggunakan Hukum Kirchoff, yang mana hukum tersebut ada 2 adalah sebagai berikut :

Hukum Kirchoff I :

Perjumlahan arus yang masuk/menuju suatu titik didalam

suatu rangkaian listrik adalah sama dengan nol. Hukum Kirchoff II :

Perjumlahan tegangan pada rangkaian tertutup didalam


Buku Siswa

hal 63


2013

d. Tugas 1. Dari gambar ragngkaian dibawah ini berapakan tegangan pada lampu tersebut

2. Sumber tegangan 12 volt mensuplay suatu rangkaian listrik dan mengalirkan arus sebesar 5 A. Hitunglah tahanan rangkain listrik dimaksud.

3. Sebuah tahanan 2 Ω dihubungkan ke sumber tegangan 3 volt. Berapa besar arus listrik yang mengalir melewati tahanan dimaksud.

Buku Siswa

hal 64


2013

4. Dua buah resistor masing-masing 5Ω dan 15 Ω dihubungkan secara seri pada sumber tegangan 24 volt.

Tentukan nilai arus listrik yang mengalir, tegangan pada masing-masing resistor dan resistor totalnya.

2. Tiga buah resistor masing-masing 4K7, 10Ω dan 15 Ω dihubung paralel dan di suplaydengan tegangan battery 12 volt. Hitunglah arus listrik pada setiap resistor dan hitung jugaarus total yang dialirkan dari battery.

Buku Siswa

hal 65


2013

6. Resistor 12K dan 15K di hubung paralel, kemudian seri dengan suatu resistor lain 8K. Hitunglah resistor total rangkaian dimaksud.

e. TesFormatif 1. Sebuah tahanan 20 Ω dihubungkan ke sumber tegangan 100 volt. Berapa besar arus listrik yang mengalir melewati tahanan dimaksud. Jawab :

Gambar 2. 44 rangkaian mengukur aru pada R

Buku Siswa

hal 66


2013

2. Sumber tegangan 50 volt mensuplay suatu rangkaian listrik dan mengalirkan arus sebesar 7.5ampere. Hitunglah tahanan rangkain listrik dimaksud.

Gambar 2. 45 menghitung harga R

3. Dua buah resistor masing-masing 2 Ω dan 6 ohm dihubungkan secara seri pada suatu battery bertentangan 12 volt. Tentukan nilai arus listrik yang mengalir dalam rangkaian listrik ini. 4. Tiga buah resistor masing-masing 3 Ω, 6 Ω dan 9 Ω dihubung paralel dan di suplaydengan tegangan battery 12 volt. Hitunglah arus listrik pada setiap resistor dan hitung jugaarus total yang dialirkan dari battery. 5. Sebuah resistor 20 Ω di hubung seri dan paralel dua buah resistor 90Ω dan 45Ω. Apabila rangkaian seri paralel ini di suplay dengan tegangan 150 volt maka hitunglah arus listrik yang mengalir pada masing-masing resistor. 6. Sebuah cell memiliki ggl 1.5 volt dan tahanan dalam 0.5Ω.

Jika

sebuah

tahanan luar di hubungkan dengan cell maka dalam rangkaian mengalir arus listrik sebesar 0.5 ampere. Berapakah besar tahanan luar.

Buku Siswa

hal 67


2013

7. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut:

Gambar Rangkaian majemuk Ditanya: a. Kuat arus yang mengalir dalam hambatan 1Ω, 2,5Ω dan 6Ω b. beda potensial antara titik A dan B

8. Tiga buah hambatan (R) dan satu buah baterai 24 Volt yang memiliki hambatan dalam 1 Ω.

Gambar rangkaian seri dengan sumber tegangan Tentukan: a) Kuat arus rangkaian b) Kuat arus pada R1 , R2 dan R3 c) Beda potensial antara titik A dan B d) Beda potensial antara titik B dan C e) Beda potensial antara titik C dan D f) Beda potensial antara titik A dan C g) Beda potensial antara titik B dan D h) Beda potensial antara titik A dan D i) Beda potensial antara ujung-ujung baterai j) Daya pada hambatan R1 Buku Siswa

hal 68


2013

k) Energi listrik yang diserap hambatan R1 dalam 5 menit l) Daya rangkaian f. Lembar Kerja: Merangkai Rangkaian Seri Tujuan : Setelah mencoba lembar kerja ini maka siswa harus dapat : 1. Merangkai 2 resistor lebih secara seri 2. Mengukur arus dan tegangan pada rangkaian seri Alat dan Bahan: 1. Papan percobaan yang dilengkapi resistor 1 K, 2 K dan 3 K 2. Multimeter dan Amper meter 0-1 Amper 3. Power suplay

Keselamatan Kerja Hati-hati dalam penggunaan multi meter maupun amper meterperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Mengukur arus pada posisi Amper dengan pengukuran maksimal 500 mA. Cara pemasangan secara seri. 2. Mengukur tegangan pada posisi voltmeter, pastikan skala pengukuran diatas tegangan yang akan diukur, pastikan jenis tegangan yang diukur apakah tegangan AC ataui DC. 3. Mengukur tahanan dengan Ohm meter, perhatikan skala tahanan yang akan diukur, kalibrasi alat sebelum digunakan

Langkah Kerja 1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan 2. Lakukan pengukuran tahanan pada komponen berikut ini:

a) Atur dan periksa tegangan power suplay yang digunakan pada tegangan 6 V. b) Hitung besar arus dan tegangan secara teoritis dari rangkaian percobaan Buku Siswa

hal 69


2013

Hasil perhitungan:

3. Buat rangkaian sebagai berikut, catat hasil pengukuran

Hasil Pengukuran

Bersihkan tempat kerja dan Kembalikan alat dan bahan ke tempat semula.

Lembar Kerja : Merangkai Rangkaian Paralel Tujuan : Setelah mencobah lembar kerja ini maka siswa harus dapat : 1. Merangkai 2 resitor lebih secara paralel 2. Mengukur arus dan tegangan pada rangkaian parallel Alat dan Bahan: 1) Papan percobaan yang dilengkapi resistor 1 K, 2 K dan 3 K 2) Multimeter dan Amper meter 0-1 Amper 3) Power suplay Keselamatan Kerja: Hati-hati dalam penggunaan multi meter maupun amper meter perhatikan halhal sebagai berikut: 1) Mengukur arus pada posisi Amper dengan pengukuran maksimal 500 mA. Cara pemasangan secara seri. 2) Mengukur tegangan pada posisi voltmeter, pastikan skala pengukuran diatas tegangan yang akan diukur, pastikan jenis tegangan yang diukur apakah tegangan AC ataui DC. Buku Siswa

hal 70


2013

3) Mengukur tahanan dengan Ohm meter, perhatikan skala tahanan yang akan diukur, kalibrasi alat sebelum digunakan Langkah Kerja 1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan 2. Lakukan pengukuran tahanan pada komponen berikut ini:

3. Atur dan periksa tegangan power suplay yang digunakan pada tegangan 6 V. 4. Hitung secara teoritis besar arus dan tegangan pada rangkian dibawah ini

Hasil perhitungan:

1) Buat rangkaian seperti gambar diatas dengan skala Ampermeter dan volt meter diatas hasil perhitungan teoritis. Catat hasil pengukuran:

2) Bersihkan tempat kerja dan Kembalikan alat dan bahan ke tempat semula. Tugas Buku Siswa

hal 71


2013

Analisis data hasil pengukuran dengan membandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan secara teoritis.

Lembar Kerja : Merangkai Rangkaian Kombinasi Tujuan : Setelah mencobah lembar kerja ini maka siswa harus dapat : 1) Merangkai 3 resitor lebih secara seri-paralel atau kombinasi 2) Mengukur arus dan tegangan pada rangkaian seri-paralel Alat dan Bahan 1) Papan percobaan yang dilengkapi resistor 1 K, 2 K dan 3 K 2) Multimeter dan Amper meter 0-1 Amper 3) Power suplay Keselamatan Kerja Hati-hati dalam penggunaan multi meter maupun amper meter perhatikan halhal sebagai berikut: 1) Mengukur arus pada posisi Amper dengan pengukuran maksimal 500 mA. Cara pemasangan secara seri. 2) Mengukur tegangan pada posisi voltmeter, pastikan skala pengukuran diatas tegangan yang akan diukur, pastikan jenis tegangan yang diukur apakah tegangan AC ataui DC. 3) Mengukur tahanan dengan Ohm meter, perhatikan skala tahanan yang akan diukur, kalibrasi alat sebelum digunakan

Langkah Kerja 1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan 2) Lakukan pengukuran tahanan pada komponen berikut ini:

3) Atur dan periksa tegangan power suplay yang digunakan pada tegangan 6 V. 4) Hitung secara teoritis besar arus dan tegangan pada rangkian dibawah ini: Buku Siswa

hal 72


2013

Hasil perhitungan:

5) Buat rangkaian seperti gambar diatas dengan skala Ampermeter dan voltmeter diatas hasil perhitungan teoritis. Hasil Pengukuran:

6) Bersihkan tempat kerja dan Kembalikan alat dan bahan ke tempat semula

Tugas Analisis data hasil pengukuran dengan membandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan secara teoritis.

Buku Siswa

hal 73


2013

3. Kegiatan belajar 3 Alat ukur kelistrikan dan elektronika a. Tujuan Penbelajaran Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Memahami Karaketristik alat ukur kelistrikan dan elektronika - Memahami cara melakukan pengukuran kelistrikan dan elektronika - Mengenal berbagai macam alat ukur kelistrikan dan elektronika b. Urain Materi a. Pengertian alat ukur dan pengukuran. Pengukuran adalah suatu perbandingan antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan salah satu besaran dianggap sebagai standar. Dalam pengukuran listrik terjadi juga pembandingan, dalam pembandingan ini digunakan suatu alat bantu (alat ukur). Alat ukur ini sudah dikalibrasi , sehingga dalam pengukuran

listrikpun

telah

terjadi

pembandingan.

Sebagai

contoh

pengukuran tegangan pada jaringan tenaga listrik dalam hal ini tegangan yang akan diukur diperbandingkan dengan penunjukan dari voltmeter. Pada pengukuran listrik dapat dibedakan dua hal: a. Pengukuran besaran listrik, seperti arus (ampere), Tegangan (Volt), Daya Listrik (watt),dll b.Pengukuran besaran nonlistrik, seperti suhu, kuat cahaya, tekanan dll. Dalam melakukan pengukuran pertama harus ditentukan cara pengukurannya. Cara dan pelaksanaan pengukuran itu dipilih sedemkian rupa sehingga alat ukur yang ada dapat digunakan dan diperoleh efisiensi setinggi tingginya. Jika cara pengukuran dan alatnya sudah ditentukan , penggunaanya harus dengan baik pula. Setiap alat harus diketahui dan diyakini cara kerjanya. Dan harus diketahui pula apakah alat alat yang akan digunakan dalam keadaan baik dan mempunyai kelas ketelitian sesuai dengan keperluannya. Alat ukur listrik yaitu peralatan yang memungkinkan untuk mengamatibesaranbesaran listrik, instrumentasi perlu dipelajari agar dalam pemakaian tidak terjadi kesalahan. Yang perlu diperhatikan dalam pengukuran adalah: - Alat ukur tidak boleh membebani/mempengaruhi yang diukur atau disebut mempunyai impedansi masuk Buku Siswa

hal 74


2013

yangbesar. a). Accuracy artinya : Mempunyai keseksamaan yang tinggi, yaitu alat harus mempunyai ketepatan dan ketelitian yang tinggi (mempunyai accuracy error dan precision error yang tinggi). a) Mempunyai kepekaan (sensitifitas) yang tinggi, yaitu batas input signal yang sekecil-

kecilnya sehingga mampu membedakan gejala-gejala yang kecil.

b) Mempunyai stabilitas yang tinggi sehingga menolong dalam pembacaan dan tidak terganggu karena keadaan yang tidak dikehendaki. c) Kemampuan baca (realibilitas) yang baik, hal ini banyak tergantung dari skala dan alat penunjukan serta piranti untuk menghindari kesalahan paralak. d) Kemantapan (reabilitas) alat tinggi, yaitu alat yang dapat dipercaya kebenarannya untuk jangka waktu yang lama.

Simbol dan Data Teknis Alat Ukur Mengukur pada hakekatnya membandingkan suatu besaran yang belum diketahui besarannya denganbesaran lain yang diketahui besarnya. Untuk keperluan tersebut diperlukan alat ukur. Pekerjaan pengukuran,memerlukan alat ukur yang baik. Alat ukur yang baik setidak - tidaknya mengandung informasi besaran-besaranyang diukur yang sesuai dengan kondisi senyatanya. Akan tetapi di dalam proses pengukuran terdapat kekeliruan-kekeliruan. Ada 2kelompok kekeliruan, yaitu kekeliruan sistematik (berkaitan dengan alat ukur, metodepengukuran, dan faktor manusia) dan kekeliruan acak (berkaitan dengan faktor non teknis/sistematik).Pada prinsipnya memilih alat ukur listrik adalah upaya untuk mendapatkan alat ukur yang sesuai denganbesaran-besaran listrik yang hendak diketahui nilai besarannya. Hal ini berkaitan dengan upaya untuk menentukannilai kuantitas besaran listrik yang hendak diketahui. Ada 2 besaran listrik yang esensial yang hendak diketahui nilaibesarannya, yaitu arus dan tegangan. Ragam, jenis, tanda gambar, tanda huruf, prinsip kerja, penggunaan, daerahkerja, dan penggunaan daya Alat Ukur Elektronika dan Fungsinya | Alat ukur elektronik (listrik) merupakan perkakas/alat yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran listrik seperti hambatan listrik (R), kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), daya listrik (P), dan lainnya. Terdapat dua jenis alat ukur yaitu alat ukur analog dan alat ukur digital.

Buku Siswa

hal 75


2013

b. Alat-alat ukur listrik Alat-alat ukur listrik yang akan dipelajari dalam modul ini meliputi : AVO meter

= Pengukur arus, tegangan dan tahanan listrik

Wattmeter

= Pengukur daya listrik (Daya nyata)

KWH meter

= Pengukur energi listrik

Megger

= Pengukur tahanan isolasi dll

1. AVO meter (Multimeter)

Amati gambar multimeter dibawah ini dan pahami bagian-bagian yang ada pada mulltimeter agar tidak terjadi kesalahan dalam melakukan pengukuran

Gambar 3. 1 multimeter

Multimeter disebut juga AVO meter, berfungsi untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik dan hambatan atau tahanan listrik. Bagian-bagian utama alat ukur ini adalah : 

Switch Selector

Buku Siswa

hal 76


2013

Berfungsi untuk memilih range besaran listrik yang akan diukur. Jika multimeter akan digunakan untuk mengukur tegangan maka switch selector diputar hingga menempati range tegangan pada batas ukur yang sesuai. Jika akan digunakan untuk mengukur tahanan listrik maka switch selector diputar hingga menempati range tahanan pada batas ukur yang sesuai. Demikian seterusnya untuk pengukuran arus listrik. 

Ohm adjuster atau pengatur posisi nol untuk pengukuran tahanan listrik. Pengaturan posisi nol ini dilakukan setiap kali merubah posisi batas ukur. Apabila setelah diatur ternyata posisi jarum tidak mau diam pada posisi nol maka ada kemungkinan baterai alat ukur ini sudah melemah sehingga harus diganti dengan yang baru.



Pengaturan posisi nol untuk pengukuran tenaga dan arus listrik sebelum alat ukur ini digunakan untuk mengukur arus atau tegangan listrik maka posisi jarum penunjuk harus berada pada posisi nol dan ini dapat dilakukan dengan memutar pengaturan posisi nol menggunakan obeng instrumen atau obeng lain yang sesuai.



Papan skala : Merupakan deratan garis-garis bilangan yang tersusun secara teratur dimana nilai pengukuran dapat dibaca menurut aturan-aturan tertentu.



Probe Merupakan kabel penghubung antara alat ukur dengan obyek yang akan diukur.

 Lubang terminal untuk menempatkan probe

Hal-hal lain yang perlu diperhatikan pada saat menggunakan multimeter 

Sebelum melakukan pengukuran, pastikan bahwa posisi switch selector sudah tepat berada pada range besaran yang akan diukur dan memenuhi batas ukur yang di izinkan.

 Pada saat mengukur tegangan, maka posisi switch selector jangan sekali-kali berada pada posisi Ohm atau posisi range pengukuran tahanan.

Buku Siswa

hal 77


2013

 Pada saat membaca penunjukan jarum, posisi penglihatan harus sedemikian rupa sehingga bayangan jarum pada cermin kecil tidak kelihatan. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan.  Setelah selesai menggunakan multimeter maka posisi switch selector di geser ke posisi off. Apabila multimeter tidak memiliki posisi off maka posisi switch selector digeser ke posisi range tegangan dengan batas ukur yang terbesar. Secara umum kita mengenal pengukuran dan bahkan semua orang telah melakukan pengukuran seperti mengukur panjang/ketinggian, bobot, volume dan besaran fisika lainnya. Dalam mengukur besaran-besaran kelistrikan secara konsep sama dengan mengukur besaran-besaran fisika. Tetapi mengukur besaran atau menggunakan alat-alat ukur listrik penanganannya membutuhkan secara spesifik, diantaranya :  Jangkauan (range) yang sangat luas mulai dari besaran piko (10 -12) samapai dengan besaran Gega (10 9).  Alat ukur dapat rusak apabila batas ukur dan besaran yang diukur tidak tepat.  Hasil pengukuran tidak tepat karena salah memilih kelas dan batas ukur alat ukur.  Dapat membahayakan si pengukur apabila salah menggunakan alat ukur dan salah lingkungan pengukuran. Untuk dapat melaksanakan pengukuran dan penggunaan alat-alat ukur listrik, diperlukan penguasaan materi seperti diuraikan di bawah.

1. Besaran Satuan Dalam kegiatan pengukuran listrik, penguasaan besaran satuan listrik mutlak harus diketahui. Apabila besaran satuan listrik tidak dikuasai maka kemungkinan dapat kita melakukan kesalahan dalam : 

membaca hasil pengukuran



menggunakan dan menyetel alat ukur

Di samping alat ukur dapat rusak dan dapat membahayakan bagi orang yang menggunakan alat ukur itu sendiri

Tabel 3. 1 Besaran Satuan Listrik No Buku Siswa

Besaran

Perbanyakan Tanda

Keterangan hal 78


2013

Contoh : 1

Gega

109

G

2.109 W = 2 GW

2

Mega

106

M

5.106 = 5 M

3

Kilo

103

k

100.103 = 100 k

4

Besaran Dasar

100(x1)

-

5.10-3 A = 5mA

5

Milli

10-3

m

20.10-6 A = 5 A

6

Micro

10-6



10-8 F = 100 n F

7

Nano

10-9

n

10-10 F = 100 PF

8

Piko

10-12

p

Dengan mengamati tabel 3.1 di atas bahwa besaran listrik bervariasi dari yang terkecil piko (10-12) sampai Gega (109). Dimana besaran yang tertera pada tabel 1 pada prakteknya dalam penggunaan alat ukur harus dikuasai untuk menghindari kesalahan seperti dijelaskan di atas.

Sebagai contoh : Dalam mengukur kuat arus, harus dapat memilih batas ukur dan ampere meter dengan tepat. Apakah microampere meter, milliampere meter atau ampere meter.

2. Simbol Pengukuran Simbol adalah salah satu merupakan bahasa informasi dalam teknik listrik, terutama dalam sistem pengukuran listrik. Kita dapat menggunakan suatu alat ukur melalui simbol yang tertera pada alat ukur itu sendiri. Pada tabel dibawah ini dapat dilihat simbol pengukuran disertai dengan penjelasannya. Simbol-simbol tersebut tertera pada alat ukur itu sendiri. Sehingga dengan membaca simbol tersebut kita dapat mengetahui tipe, kelas dan cara penggunaan suatu alat ukur

Tabel 3. 2 Simbol Pengukuran Macam - macam alat

Simbol

Macam - macam alat ukur

Simbol

ukur Buku Siswa

hal 79

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Alat ukur kumparan putar

Alat ukur dengan pelindung

dengan magnet

besi

Alat ukur kumparan

Alat ukur dengan pelindung

putar dengan kumparan

elektrostatis

2013

silang Alat ukur magnet putar

Alat ukur tidak statis

Alat ukur besi putar

Instrumen dengan arus

ast.

searah Alat ukur elektrodinamis

Instrumen dengan arus bolak - balik

Alat ukur elektrodinamis

Instrumen dengan arus

dengan pelindung besi

searah dan arus bolak - balik


Instrumen arus putar dengan

kumparan silang

satu alat ukur



kumparan silang

dua alat ukur

dengan pelindung besi Alat ukur dengan


induksi

tiga alat ukur

Alat ukur dengan

Kedudukan pemakaian alat

bimental

ukur harus tegak lurus

Alat ukur elektrostatis

Kedudukan pemakaian alat ukur horizontal / mendatar

Alat ukur dengan vibrasi

Kedudukan pemakaian miring sebesar sudut yang ditunjukkan

Buku Siswa

hal 80

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Alat ukur dengan

Pengatur kedudukan jarum

termokopel

pada nol

Alat ukur kumparan

Tegangan uji

putar dengan

Angka di dalam bintang

termokopel

berarti tegangan uji dalam

2013

kV ( tanpa angka berarti tegangan ujinya 500 V ) Alat ukur termokopel

Awas perhatian ( perhatikan

yang diisolasi

petunjuk pemakaian )

Alat ukur dilengkapi

Instrumen yang

dengan penyearah

diperbincang kan. Jika diperbandingkan tegangan uji tidak ditentukan

Alat ukur kumparan putar dengan penyearah

3. Klasifikasi Dan Ketelitian Alat Ukur Akurasi tingkat ketelitian alat ukur dibagi dalam dua tingkat yaitu : 

Peralatan ukur presisi



Peralatan ukur industri : Kelas 1,0, 1,5, 2,5, 5,0

: Kelas 0,1, 0,2, 0,5

Tingkat kelas pengukuran yang dimaksud di atas adalah ― prosentase kesalahan ukuran dari nilai sebenarnya pada skala penunjukan penuh ―. Misal sebuah ampere meter kelas 1,5 penunjukan skala penuh 5A. Maka kesalahan ukurnya = 1,5%. 5A =

 0,075A. Apabila ampere meter tersebut

dipakai untuk mengukur arus menunjuk

4A, maka nilai sebenarnya arus yang

diukur adalah : 4A  0,075 A = 4,075A atau 3,925 A. Angka kelas setiap alat ukur tertera pada bagian bawah papan skalanya dan dari contoh penggunaan alat ukur di atas diketahui bahwa semakin rendah angka kelas alat ukur semakin tinggi tingkat akurasinya. Dengan ketentuan bahwa tingkat kelas alat ukur tersebut ditentukan pada temperatur normal 200 C, posisi normal dan untuk alat ukur AC pada frekuensi 45 - 65 Hz. Buku Siswa

hal 81


2013

Ketelitian alat ukur satu sama tipe lainnya berbeda karena efek pembebanan, konstruksi, pembuatan dan penyetelannya. Tingkat ketelitian suatu alat ukur ditentukan oleh besarnya arus alat ukur itu sendiri saat beroperasi. Besarnya kesalahan ukur adalah :

- Kesalahan = Nilai penunjukan - nilai sebenarnya

Nilai kesalahan positif apabila nilai penunjukan lebih besar dari nilai penunjukkan.

-

Kesalahan Relatif

Nilai penunjukkan

=

− Nilai sebenarnya

Nilai sebenarnya .

Nilai sebenarnya.

-

Kesalahan penunjukan =

Nilai penunjukkan

− Nilai sebenarnya

Nilai skala penuh

relatif

Contoh soal : Pada suatu rangkaian mengalir arus 1,5A. Nilai penunjukkan ampere meter 1,47 A pada skala penuh 2,5A.

- Kesalahan ukur

- Kesalahan Relatif =

= 1,47 - 1,5 = - 0,03ª

− 0,03 1,5

= −2%

− 0,03

- Kesalahan penunjukan relatif = 2,5

Buku Siswa

= - 1,2%

hal 82


2013

Jadi tingkat ketelitian alat ukur diukur berdasarkan prosentase kesalahan relatif. Dengan kata lain tingkat ketelitian berdasarkan kepada sensivitas alat ukur. Dimana sensivitas diukur berdasarkan kepada kuat arus yang dibutuhkan alat ukur pada penunjukkan skala penuh. Sebagai perbandingan semakin kecil arus yang dibutuhkan, maka semakin tinggi tingkat ketelitiannya. Biasanya tingkat ketelitian ini dinyatakan dalam ohm/volt,

1

Sensivitas = I =  / V

dimana :

Contoh soal : 1. Sebuah alat ukur mengkonsumsi arus 20 A pada penunjukkan skala penuh, tentukanlah sensivitas alat ukur tersebut. Sensivitas =

𝟏 𝐈

𝟏

Sensivitas = 𝟐𝟎.𝟏𝟎.−𝟔 = 50. 103/V = 50 k /V 2. Alat ukur A mengkonsumsi arus 40 A dan alat ukur B 50 A. Pilihlah tingkat ketelitiannya paling tinggi diantara kedua alat ukur tersebut. 𝟏

𝟏

Sensitivitas A  𝐈

= 𝟒𝟎.𝟏𝟎.−𝟔 = 25 k /V

−1

B

Buku Siswa

I

=

1 50.10 .−6

hal 83


2013

= 20 k /V

Maka alat ukur A tingkat ketelitiannya lebih tinggi dari alat ukur B

Pembacaan skala Pada umumnya skala untuk pengukuran tegangan adalah skala linier seperti di tunjukan dalam gambar berikut ini :

Gambar 3. 2 skala linier multimeter Sebelum kalian mempelajari cara melakukan dan membaca alat ukur analog dengan melihat simpangan jarum penunjuk,coba kalian amati gambar diatas a. Jika batas ukur pada skala 0 -10 berapakah nilai tiap divisi? b. Jika batas ukur pada skala 0 – 50 berapakak nilai tiap divisi? c. Jika batas ukur pada skala 0-250 berapakah nilai tiap divisi? Harga masing-masing devisi ini dapat ditentukan sebagai berikut : 𝐮𝐤𝐮𝐫 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐝𝐢𝐩𝐢𝐥𝐢𝐡 Harga satu divisi =𝐁𝐚𝐭𝐚𝐬 𝐉𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐝𝐢𝐯𝐢𝐬𝐢 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥

Jadi apabila meter tersebut memiliki batas ukur 100 volt, 250 volt dan 500 volt, maka harga satu divisi untuk masing-masing batas ukur adalah 2 volt, 5 volt dan 10 volt.Skala untuk pengukuran tahanan listrik adalah skala non linier.Skala pengukuran tahanan listrik terletak pada susunan yang paling atas dimana titik nolnya terletak disebelah kanan. Apabila switch selector diputar pada batas ukur skala pengukuran tahanan (skala Ohm).Selanjutnya apabila switch selector diputar pada batas ukur R x 100 atau R x 10.000 maka nilai pengukurna adalah Buku Siswa

hal 84


2013

jumlah skala yang ditunjukkan jarum dikalikan masing-masing dengan 100 atau 10.000.

Gambar 3. 3papan sekala multimeter

Dari gambar diatas tentukanlah: a. Batas Ukur b. Divisi c. Nilai yang terukur

Cara menghitung : Misalnya Batas Ukur yang digunakan 10 VDC dengan Skala Maksimum 10 VDC dan jarum diatas menunjuk pada angka 4 lebih 2 kolom kecil masing-masing kolom kecil bernilai 0,2 karena antara angka 4 dan 5(tidak tertulis), terbagi jadi (5 kolom kecil) Sehingga JP= 4,4 Jawab : a. Batas ukur 10 Vdc b. Divisi =Tiap divisi batas ukur/ jumlah divisi total , 10/50 = 0,2 c. nilai terukur = 4,4VDC

Mengukur Tegangan DC

Langkah-langkah pengukuran adalah sebagai berikut : 

Pasanglah kabel probe ke lubang terminal yang tersedia. Pilihlah kabel yang merah ke terminal positif (+) dan hitam ke terminal negatif (-) atau ke terminal COMMON.

Buku Siswa

hal 85

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 

2013

Geser switch selector ke range pengukuran tegangan DC, pada batas ukur yang sesuai dengan besarnya perkiraan tegangan DC yang akan diukur.



Hubungkan kabel probe dari terminal positif (+) ke kutub positip sumber yang akan di ukur. Demikian pula kabel probe negatif (-) ke kutub negatip sumber yang akan di ukur. Usahakan agar hubungan-hubungan ini jangan terbalik karena akan mengakibatkan gerakan jarum terbalik dari arah gerakan yang seharusnya.



Baca petunjuk jarum pada skala DC Volt.

Mengukur Tegangan AC (Tegangan Arus Bolak Balik)

Gambar 3. 4 mengukur tegangan AC

Menentukan Batas Ukur pengukuran. Karena tegangan PLN secara teori adalah 220 VAC maka kita arahkan selektor pada bagian VAC dengan Batas Ukur 250 atau 1000 (ingat Batas Ukur dipilih lebih besar dari pada tegangan yang akan diukur). Untuk pembahasan kita kali ini kita akan menggunakan Batas Ukur 250 VAC

Buku Siswa

hal 86


2013

Gambar 3. 5 posis tegangan AC

Karena ini pengukuran AC, maka posisi penempatan probe bisa bolak-balik. Colokkan kedua probe multimeter masing-masing pada lubang PLN (karena yang diukur tegangan AC, tidak usah kuatir kalau terbalik).

Mengukur VAC PLN dengan BU = 250 . Baca dan Perhatikan hasil penunjukan jarum penunjuk.

Gambar 3. 6penujukan pengukuran tengan AC (jala-jala PLN)

Cara Membaca Jarum Penunjuk 

Pilihlah SM (Skala Maksimum) yang akan digunakan, pada gambar multimeter di bawah ini ada 3 pilihan SM (Skala Maksimum) yaitu : 10, 50, 250

Buku Siswa

hal 87


2013

Gambar 3. 7membacaan skala hasil pengukuran 

Jika kita memilih SM (Skala Maksimum) = 250, maka skala yang dipakai adalah :

Gambar 3. 8 skala yang di baca 

Dari gambar di atas diketahui bahwa diantara 200-250 terdapat 10 strip, sehingga besar setiap strip (kita anggap simbol bobot setiap strip = S):



Karena bobot setiap strip = 5 maka dari cuplikan jarum penunjukan di atas dapat digambarkan kembali :

Buku Siswa

hal 88


2013

Gambar 3. 9posis jarum pada skala 

Dari gambar di atas, dapat diketahui bahwa JP (Jarum Penunjukan) =220. Sekarang kita tinggal memasukkan dalam rumus.

Mengukur Tahanan Listrik

Langkah-langkah pengukurannya adalah sebagai berikut : 

Pasangkan kabel probe merah ke terminal positip (+) dan yang hitam ke terminal negatip (-) atau terminal COMMO.



Geser switch selector ke range pengukuran tahanan listrik pada posisi R x 1 atau R x 100 dan seterusnya.



Atur penunjukan jarum posisi nol dengan cara menghubung singkatkan kabel-kabel probenya kemudian putar Ohm adjuster hingga jarum menunjuk angka nol.

Buku Siswa

hal 89


2013

Peralatan atau komponen listrik yang akan diukur tahanannya harus bebas dari tegangan listrik (tidak bertegangan). Jika bertentangan maka akan merusak alat ukur.



Setelah di pastikan bahwa alat atau komponen yang akan di ukur tahanan listriknya tidak bertentangan maka kedua ujung probe di hubungkan ke alat/komponen di maksud hingga jarum menunjuk suatu harga tertentu. Baca penunjukan pada skala Ohm.

c. Tang ampere Tang

ampere

berfungsi

sama

seperti

multimeter

biasa.

Tetapi

penggunaannyauntuk mengukur arus listrik, tang ampere lebih praktis. Ampere meter yang memiliki Clamp Ampere, umumnya model Ampere meter Digital memiliki Clamp Ampere, baik menyatu dengan Alat ukur maupun terpisahFisik tang ampere, seperti dalam gambar berikut ini : .

Gambar 3. 10tang amper

Berikut cara pengukurannya:

Pengukuran ampere tidak perlu memutus rangkaian, cukup dengan meletakkan clamp ampere pada kabel yang akan diukur, dengan terlebih dulu memilih range yang sesuai. Berikut ilustrasinya:

Buku Siswa

hal 90


2013

Gambar 3. 11 skema pengukuran arus

Gambar 3. 12pengukuran dengan tang amper

Bagian-bagian utama Tang Ampere adalah : Transformator jepit

. Trigger (pelatuk)

Papan skala

. Sekrup pengatur posisi nol

Switch Selector Jendela batas ukur

. Ohm adjuster . Test lead

Pengunci jarum

Sebagai penutup seri Alat ukur, berikut fitur-fitur Alat ukur atau multimeter yang bisa kita manfaatkan : 1. Auto Ranging : keistimewaan pemilihan range sendiri, mengatur rangkaian pengukuran alat ukur secara otomatis pada range (rentang) tegangan, arus, atau tahanan yang benar. Buku Siswa

hal 91


2013

2. Auto Polarity : keistimewaan polaritas otomatis, plus (+) atau minus (-) diaktifkan pada display digital, menunjukkan polaritas saat pengukuran DC dan tidak perlu khawatir ujung colok terbalik. 3. HOLD : yaitu tombol penahanan yang menangkap pembacaan dan tampilan dari memori meskipun colok sudah dilepas. Hal ini bermanfaat, khususnya apabila mengukur ditempat tertentu dimana Anda tidak dapat membaca dengan jelas hasil pengukurannya. 4. Dioda Test : Digunakan untuk mengecek bias maju dan mundur dari sambungan semikonduktor. Umumnya apabila dioda dihubungkan dengan bias maju meter akan menampilkan penurunan tegangan maju dan berbunyi sebentar, sedangkan pada bias mundur alat ukur akan menampilka OL. Dan jika dihubung singkat, alat ukur akan menunjuk angka nol dan memancarkan suara yang terus menerus. 5. MAX/MIN : digunakan untuk mengetahui nilai maksimal/minimal pengukuran selama alat ukur di colok. 6. Response Time : waktu respon adalah jumlah detik multimeter digital yang diperlukan rangkaian elektronis untuk menentukan keakuratan kerja. d. Megger

Megger adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur tahanan isolasi listrik. Pada bagian-bagian tertentu dari peralatan listrik adakalanya perlu terisolasi dari aliran listrik. Bahan yang dipakai untuk menghambat aliran listrik adalah isolator, misalnya plastik, karet, ebonit dan lain-lain. Isolator yang baik biasanya memiliki tahanan atau Resistansi tak terhingga. Dalam praktek ternyata tidak ada isolasi yang betul-betul sempurna tetapi mempunyai nilai Resistansi yang besar sekali. Jadi dalam hal ini, pada isolasi apapun ada arus listrik yang mengalir padanya tetapi nilainya sangat kecil. Karena itu setiap isolator dapat di pandang sebagai suatu konduktor atau pengantar yang nilai tahanannya tinggi sekali, dan diukur dalam mega Ohm. Harga resistansi ini berbanding langsung terhadap panjang bahan isolasii dan berbanding terbalik terhadap luas penampangnya.

Buku Siswa

hal 92


2013

Gambar 3. 13a. kabel b.isolasi kabel

Gambar (a) memperlihatkan sepotong kabel terisolasi lengkap dengan selubung pentanahan yang terbuat dari metal. Apabila isolasi dan selubung pentanahan di belah dan di buka maka bentuknya seperti pada gambar (b). Panjang bagian isolasi yang dialiri arus listrik dari konduktor ke selubung pentanahan adalah t yang merupakan tebal dari isolasi kabel tersebut, Sedangkan luas penampang isolasi yang teraliri arus adalah A, dan merupakan luas permukaan isolasi kabel. Luas permukaan isolasi bertambah besar jika penghantar semakin panjang. Oleh sebab harga tahanan isolasi berbanding terbalik terhadap luas penampang, dan luas penampang bertambah untuk kabel yang lebih panjang.

Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai tahanan isolasi suatu kabel : 

Berbanding langsung terhadap ketebalan isolasinya



Berbanding terbalik terhadap panjang kabelnya.

Sebelum seluruh instalasi atau bagian instalasi atau penambahan-penambahan instalasi dihubungkan pada sumber suplay maka harus dilakukan pengetesan terlebih dahulu terhadap tahanan isolasi antara keseluruhan konduktor dengan tanah. Alat yang dipakai untuk pengetesan dimaksud, adalah sebuah ohm meter bersumber tegangan sendiri sebesar 500 Volt DC. Tegangan ini biasanya dibangkitkan oleh sebuah generator DC yang diputar dengan tegangan atau oleh battery yang diperlengkapi dengan Converter transistor. Buku Siswa

hal 93


2013

Gambar 3. 14 meger

Kedua tipe alat ukur ini mempunyai skala yang dikalibrasi dalam mega ohm untuk pengetesan tahanan isolasi. Alat ukur ini biasanya disebut Megger. Tujuan melakukan pengetesan isolasi adalah untuk meyakinkan kwalitas bahanbahan isolasi berada dalam kondisi yang baik, artinya tidak memungkinkan adanya kebocoran arus ke tanah atau antara penghantar dengan penghantar. Dua macam test di bawah ini yang perlu dilakukan adalah : 

Mengetes Resistansi isolasi semua penghantar terpasang terhadap tanah. Harga resistansi ini tidak boleh lebih rendah dari harga minimum yang diizinkan.



Mengetes resistansi isolasi antara penghantar yang satu dengan penghantar yang lainnya.

e. Wattmeter Wattmeter pada dasarnya merupakan penggabungan dari dua alat ukur yaitu Amperemeter dan Voltmeter, untuk itu pada Wattmeter pasti terdiri dari kumparan arus (kumparan tetap) (kumparan putar), sehingga pemasangannya juga sama yaitu kumparan arus dipasang seri dengan beban dan kumparan tegangan dipasang paralel dengan sumber tegangan. Apabila alat ukur Wattmeter dihubungkan dengan sumber daya (gambar Rangkaian wattmeter jenis elektrodinamometer), arus yang melalui kumparan tetapnya adalah i1 , serta arus yang melalui kumparan putarnya i2 , dan dibuat supaya masing-masing berbanding lurus dengan arus beban i dan Buku Siswa

hal 94


2013

tegangan beban v, maka momen yang menggerakkan alat putar pada alat ukur ini adalah i1. i2 = Kvi untuk arus searah, dimaka K adalah adalah suatu konstanta, dengan demikian besarnya momen berbanding lurus dengan daya pada beban VI . Untuk jaringan arus bolak balik maka : i1 12 = K𝑣𝑖 = KVI[cosφ − cos⁡ (2𝜔𝘵-φ)] Yang didapat dengan asumsi bahwa : V = Vm sin𝜔𝘵 i = Im (sin−𝜔𝘵) Elektrodinamika,

wattmeter

analog

tradisional

adalah

sebuah

instrumen

elektrodinamik. Alat ini berisi sepasang koil-koil permanen, dikenal sebagai koli arus, dan koil yang dapat bergerak yang dikenal sebagai koil potensional. Koil arus terkoneksi secara seri dengan rangkaian, sedangkan koil potensional terhubung secara paralel. Juga, pada wattmeter analog, koil potensional memiliki jarum yang bergerak pada skala untuk mengindikasikan pengukuran. Arus mengalir melalui koil arus menghasilkan medan elektromagnetik disekitar koil. Tenaga medan ini proporsi dengan jalur arus dan fasa-nya. Koil potensional memiliki, aturan umum, resistor dengan nilai tinggi terhubung seri dengan koil tersebut untuk memperkecil arus yang mengalir melaluinya.

Hasil dari pengaturan ini ialah pada rangkaian DC, pembelokan jarum bisa proporsional untuk arus dan tegangan, dengan demikian sesuai dengan persamaan

W=VxA

atau

P = V x I.

Pada rangkaian AC pembelokan-nya proporsional dengan produk rata-rata tegangan dan arus saat itu juga, dengan demikian mengukur true power, dan kemungkinan (tergantung karakteristik beban) memperlihatkan pembacaan yang berbeda yang diperoleh dengan mengalikan hasil pembacaan yang ditunjukkan oleh voltmeter dan ammeter

tunggal

pada

rangkaian

yang

sama.

Dua rangkaian dari sebuah wattmeter dapat rusak oleh arus yang berlebihan. Buku Siswa

hal 95


2013

Ammeter dan voltmeter rentan terhadap panas yang berlebihan - dalam kasus overload, jarum penunjuknya dapat bergerak keluar dari skala - tetapi pada wattmeter, salah satu atau kedua rangkaian arus dan potensial dapat menjadi panas secara berlebihan tanpa jarum penunjuknya bergerak hingga akhir dari skala. Hal ini dikarenakan posisi jarum tergantung pada power factor, tegangan dan arus. Dengan demikian, rangkaian dengan power factor rendah akan memberikan pembacaan yang rendah pada wattmeter, bahkan saat kedua rangkaiannya di bebani hingga batas maksimum aman-nya. Oleh karena itu, sebuah wattmeter dinilai bukan hanya dalam watt, tetapi juga dalam volt dan ampere.

Wattmeter Elektronik, wattmeter elektronik digunakan untuk pengukuran power kecil dan langsung, atau untuk pengukuran power pada frekuensi yang berada pada rentang instrumen tipe elektrodinamometer. DigitalWattmeter,

digital

wattmeter

elektronik

digital

modern/energy

meter

menghasilkan sampel tegangan dan arus ribuan kali dalam sedetik. Nilai rata-rata tegangan instan yang dikalikan dengan arus adalah true power (daya murni). Daya murni yang dibagi oleh volt-ampere (VA) nyata adalah power factor. Rangkaian komputer menggunakan nilai sampel untuk menghitung tegangan RMS, arus RMS, VA, power (watt), power factor, dan kilowatt-hours (kwh). Model yang sederhana menampilkan informasi tersebut pada layar display LCD. Model yang lebih canggih menyimpan informasi tersebut dalam beberapa waktu lamanya, serta dapat mengirimkannya ke peralatan lapangan atau lokasi pusat. Pengukuran Dengan Menggunakan Wattmeter

Gambar 3. 15rangkaian pengukuran wattmeter

Buku Siswa

hal 96


2013

Dalam sebuah rangkaian listrik,daya didefinisikan sebagai laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu Dalam pengukuran daya,ada 2 metode yaitu: 1. Metode Pengukuran Daya Secara Tidak Langsung Ada dua jenis pengukuran daya menggunakan metode pengukuran tak langsung,

ditinjau dari letak kedua alat ukur, yaitu ampermeter dan voltmeter

: Voltmeter dipasang sebelum ampermeter Voltmeter dipasang setelah Ampermeter 2. Metode Pengukuran Daya Secara Langsung Pengukuran daya listrik secara langsung adalah dengan menggunakan wattmeter namun disini, akan dibahas mengenai penggunaan Wattmeter. Wattmeter adalah instrumen pengukur daya listrik yang pembacaannya dalam satuan wattdimana merupakan kombinasi voltmeter dan amperemeter. Dalam pengoperasiannya harus memperhatikan petunjuk yang ada pada manual book atau tabel yang tertera pada wattmeter. Demikian juga dalam hal pembacaannya harus mengacu pada manual book yang ada

Wattmeter dibagi menjadi 3, yaitu: 1.

wattmeter

elektrodinamik

/

analog,

wattmeter

elektrodinamik

atau

elektrodinamometer, instrumen ini cukup familiar dalam desain dan konstruksi elektrodinamometer tipe ampermeter dan voltmeter analog. Kedua koilnya dihubungkan dengan sirkuit yang berbeda dalam pengukuran power. Koil yang tetap atau field coil dihubungkan secaraseri dengan rangkaian, koil bergerak dihubungkan paralel dengan tegangan dan membawa arus yang proporsional dengan tegangan. Sebuah tahanan non-induktif dihubungkan secara seri dengan koil bergerak supaya dapat membatasi arus menuju nilai yang kecil. Karena koil bergerak membawa arus proposional dengan tegangan maka disebut pressure coil atau voltage coil dari wattmeter. 2. wattmeter induksi, perbedaan dengan wattmeter jenis dinamometer adalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai dengan suplai listrik bolak balik sedangkan wattmeter jenis dinamometer dapat dipakai baik dengan suplai listrik bolak balik atau searah.Kelebihan dan keterbatasan wattmeter induksi Buku Siswa

hal 97


2013

yaitu wattmeter induks imempunyai skala lebar, bebas pengaruh medan liar, serta mempunyai peredaman bagus. Selain itu, alat ukur ini juga bebas dari error akibat frekuensi. Kelemahannya adalah timbulnya error yang kadangkadang serius yang diakibatkan oleh pengaruh suhu sebab suhu ini berpengaruh pada tahanan lintasan arus eddy.Pengukuran daya arus searah dapat dilakukan dengan alat ukur wattmeter. Didalam instrumen ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparan arus dan kumparan tegangan. Kopel yang dikalikan oleh kedua macam kumparan tersebut berbanding lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan.Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu daya listrik DC dan daya listrik AC.Daya listrik DC dirumuskan sebagai Dimana P = daya (Watt)V = tegangan (Volt)I = arus (Ampere)Daya listrik AC ada dua macam yaitu daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase.Pada sistem satu phase dirumuskan sebagai berikut

P=VI

P = V . Icos f

3.

wattmeter

digital,

wattmeter

elektronik

digital

modern/energy

meter

menghasilkan sampel tegangan dan arus ribuan kali dalam sedetik. Nilai ratarata tegangan instan yang dikalikan dengan arus adalah true power (daya murni). Daya murni yang dibagi oleh volt-ampere (VA) nyata adalah power factor. Rangkaian komputer menggunakan nilai sampel untuk menghitung tegangan RMS, arus RMS, VA, power (watt), power factor, dan kilowatt-hours (kwh). Model yang sederhana menampilkan informasi tersebut pada layar display LCD. Model yang lebih canggih menyimpan informasi tersebut dalam beberapa waktu lamanya, serta dapat mengirimkannya ke peralatan lapangan atau lokasi pusat. Konstruksi Wattmeter Analog sebagai berikut :

Buku Siswa

hal 98


2013

Gambar 3. 16Wattmeter Analog

I* = arus masuk I = arus keluar L1 = phase R L2 = phase S L3 = phase T 3~ = penggunaan wattmeter untuk sistem 3 phase ~ = penggunaan wattmeter untuk 1 phase / untuk DC A = skala arus V = skala tegangan Pembacaan dari nilai didasarkan pada rumusan sebagai berikut : P=UxIxC Dimana : U = pembacaan pada jarum penunjuk wattmeter I = pemilihan arus ( dari switch jarum menunjuk pada skala tertentu) C = faktor koreksi dapat dilihat pada tabel di Wattmeter. Sedangkan untuk Wattmeter digital,memiliki konstruksi sebagai berikut:

Buku Siswa

hal 99


2013

Gambar 3. 17Wattmeter digital

Cara Pemakaian Wattmeter Digital: 1. Masukan kabel power sumber ( In Put ) pada terminal WATT & 10 A, sesuai petunjuk pada

watt meter digital yang bertuliskan ― POWER SOURCE ―.

2. Masukan kabel beban ( Out Put ) pada terminal COM & V, sesuai petunjuk pada watt meter digital yang bertuliskan ― LOAD ―. 3. Setelah kabel in put ( power source ) & out put ( load ) terpasang, hidupkan watt meter digital dengan menggeser tombol pada posisi on. 4. Tekan tombol pilihan watt 1 ( 2000 w ) atau watt 2 ( 6000 w – x10 w) tergantung dari beban yang akan di ukur. 5. Apabila pada layar tidak tertulis nol maka perlu di setting watt zero adjust agar tampilan pada layar bernilai nol. 6. Masukan kabel in put ( power source ) pada stop kontak agar beban / load dapat bekerja. 7. Lihat hasil tampilan pada layar, apabila menggunakan batas ukur yang watt 1 ( 2000 w ) maka tampilan pada layar merupakan hasil pengukuran daya pada beban / load. 8. Apabila menggunakan batas ukur yang watt 2 ( 6000 w ), maka hasil pada layar di kalikan 10 baru ketahuan hasilnya. 9. Apabila sudah selesai dalam pengukuran daya, matikan watt meter digital dengan menggeser tombol pada posisi off. Buku Siswa

hal 100


2013

f. Kwh meter

Kwh meter adalah alat yang digunakan oleh pihak PLN untuk menghitung besar pemakaian daya konsumen. Alat ini sangat umum dijumpai di masyarakat. Bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus, piringan aluminium, magnet tetap yang tugasnya menetralkan piringan aluminium dari induksi medan magnet dan gear mekanik yang mencatat jumlah perputaran piringan aluminium.

Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet dimana medan magnet tersebut menggerakkan piringan yang terbuat dari aluminium. Putaran piringan tersebut akan menggerakkan counter digit sebagai tampilan jumlah KWH nya.

Prinsip Kerja KWH Meter Berikut diberikan gambar KWH meter analog beserta gambar prinsip kerja dari KWHmeter tersebut apabila ditinjau dari segi fisika. Dari gambar di bawah dapat dijelaskan bahwa arus beban I menghasilkan fluks bolakbalik Φc, yang melewati piringan aluminium dan menginduksinya, sehingga menimbulkan tegangan dan eddy current. Kumparan tegangan Bp juga mengasilkan fluks bolak-balik Φp yang memintas arus If. Karena itu piringan mendapat gaya, dan resultan dari torsi membuat piringan berputar.

Apabila KWH meter tersebut teraliri arus listrik maka akan ada suatu tenaga yang dapat memutar piring KWH meter, yang selanjutnya putaran piring dimaksud dikonversi ke dalam penunjukan angka-angka. Makin cepat putaran piring, makin cepat kenaikan penunjukan angka. Apabila pemakaian listriknya banyak maka piring KWH meter berputar cepat.

Sebaliknya jika pemakaian listriknya sedikit maka piring KWH meter berputar lambat. Banyaknya listrik terpakai dalam selang waktu tertentu dinyatakan dalam satuan KWH dimana harga rupiah per KWH telah ditetapkan oleh PLN. Buku Siswa

hal 101


2013

Gambar 3. 18Konstruksi Watt Jam (KWH) Meter

Gambar 3. 19Bagian Mekanik KWH Meter Tipe Induksi Dan Elektromekanik

Buku Siswa

hal 102


2013

Gambar 3. 20 KWH meter

Pada plat nama KWH meter biasanya tertulis konstanta put/KWH atau Rev/KWH. Konstanta dimaksud menyatakan karakteristik hubungan antara jumlah putaran piring dan jumlah listrik terpakai, untuk satuan beban tertentu. Sebagai contoh KWH meter yang memiliki konstanta 1200 put/KWH akan mengukur jumlah listrik terpakaisebanyak satu KWH jika memikul beban 1000 watt dan dalam satu jam, piringnyaberputar sebanyak 1200 kali.Untuk mengetes suatu KWH meter perlu mengetahuikonstanta meter diantaranya : 

Watt hour Constanta



Watt secon Constanta

Cara pabrik pembuat KWH meter untuk menyatakan ―Putaran kerja‖ KWH meter antara lain misalnya Australia dan British Standard Specification, menuliskan pernyatan tersebut sebagai Rev per KWH, pada name platenya. Pabrik-pabrik pembuat KWH meter di Amerika, menyatakan putaran kerja KWH meter tersebut dengan istilah ―Watt hour Constant (kh)‖ atau ―Watt second Constant (Ks)‖ dan umumnya tertulis pada piringan KWH meter tersebut.

Kedua konstanta tersebut di atas (Kh dan Ks) dapat di hitung dari persamaan sebagai berikut : Buku Siswa

hal 103


2013

Kh = energi (dalam Watt hour) per putaran.

Kh =

P×t R

Watt Hour perputaran

Dimana : P = Daya dalam watt t = Waktu dalam jam R = Banyaknya putaran dalam periode jam

Demikian pula untuk Watt second Constant (Ks) dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut : K S = Energi (dalam Watt second) per putaran

KS =

P×t R

Watt second per putaran

Dimana : P = Daya dalam watt t = Waktu dalam jam R = Banyaknya putaran dalam periode jam Dengan demikian dapat dimengerti bahwa : K S = Kh x 3600 Setelah konstanta-konstanta ini diperoleh maka dapat dihitung harga nominal putaran maupun harga nominal waktu. Harga-harga nominall putaran maupun waktu yang telah diperoleh ini, kemudian dibandingkan dengan harga-harga putaran dan waktu yang diperoleh pada saat pengetesan.

Dari hasil perbandingan ini dapat kita

ketahui ketepatan pengukuran meter

dimaksud . Ketepatan ukur KWH meter dapat ditentukan dengan metodemetode instrumen penunjuk (stop watch). Apabila daya terpasang dapat diketahui dengan watt meter dan juga harga konstanta Ks serta banyaknya putaran piring meter pada saat pengetesan diketahui, maka harga nominal waktu t dalam second dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Buku Siswa

hal 104


t=

2013

R × KS P

Sebuah KWH meter dengan (Rev/KWH) = 400. Pengetesan diambil pada 10 kali putaran piring, dan pada saat itu beban terpasang adalah 1000 watt. Berapakah harga waktu nominalnya ? Jawab : KS = KS =

1000 300

P×t R

× 3600

Ks = 9000

Jadi harga nominal waktu t dapat dihitung sebagai berikut : R × KS P 10 × 9000 KS = 1000 t=

t = 90 detik

Dari data perhitungan di atas bahwa apabila KWH meter yang akan ditest untuk 10 kali putaran piring, ternyata membutuhkan waktu yang lebih lama dari 90 detik maka dapat disimpulkan bahwa putaran piring KWH meter tersebut terlambat dari yang seharusnya. Tetapi jika dari pengamatan putaran piring ternyata waktu yang dibutuhkan kebih cepat dari 90 detik maka dapat disimpulkan bahwa putaran piring KWH meter tersebut terlalu cepat dari yang seharusnya.

Untuk melakukan pengetesan dengan metode ini disarankan agar periode waktu pengetesan jangan kurang dari 60 detik. Dengan perktaan lain waktu nominal t di atur sehingga harganya tidak lebih kecil dari 60 second (60 detik). Untuk mencari prosentase eror (prosentase kesalahan) dari kWH meter dengan metode ini, dapat digunakan persamaan sebagai berikut :

K ro R =

T −t T

Buku Siswa

× 100 % hal 105


2013

Dimana : t = Waktu nominal (dalam detik) untuk jumlah putaran test tertentu T= Waktu yang di peroleh dalam pengamatan untuk jumlah Putaran yang sama seperti pada t diatas. 7. Cos Phi Meter

Alat ini digunakan untuk mengukur besarnya faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Definisi faktor kerja adalah cosinus sudut fasa antara arus dan tegangan,pengukuran faktor daya biasanya menyangkut penentuan sudut fasa.Cara penyambungannya secara seri dan parallel,alat ini mempunyai kumparan arus dan kumparan tegangan.

Gambar 3. 21Cos Phi Meter dan pengawatan 8.Osiloscope

Buku Siswa

hal 106


2013

Gambar 3. 22tampilan panel Osiloscope

Gambar 3. 23Cara Kalibrasi Osiloscope

( Ch 1 Di Hubungkan Ke CAL ) Rumus rumus osciloscope  Menghitung tegangan puncak ke puncak : VPP = DIV H ×

Volt atau DIV

𝐕𝐏𝐏 = 𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐤𝐨𝐭𝐚𝐤 𝐩𝐮𝐧𝐜𝐚𝐤 − 𝐩𝐮𝐧𝐜𝐚𝐤 × 𝐕𝐨𝐥𝐭/𝐃𝐈𝐕  Menghitung Frekuensi : 𝐅=

𝟏 𝐓

 Menghitung perioda :

T = DIV H × Time/DIV atua

Jumlah Kotak horisontal dalam satu perioda × Time/DIV  Menghitung tegangan efektif : 𝐕𝐞𝐟𝐟 = Buku Siswa

𝐕𝐏𝐏 𝟏. 𝟒𝟏𝟒 hal 107


2013

𝐕𝐞𝐟𝐟 = 𝐕𝐦𝐚𝐱 × 𝟎. 𝟕𝟎𝟕  Tegangan mxsimum :

𝐕𝐦𝐚𝐱 =

𝐕𝐏𝐏 𝟐

 Arus mxsimum :

𝐈𝐦𝐚𝐱 =

𝐕𝐞𝐟𝐟 𝟏. 𝟒𝟏𝟒

𝐈𝐞𝐟𝐟 =

𝐈𝐦𝐚𝐱 𝟏. 𝟒𝟏𝟒

 Arus efektif :

Oscilloscope adalah Alat Ukur yang mana dapat menunjukkan kepada Anda 'Bentuk' dari sinyal listrik dengan menunjukkan Grafik dari Tegangan terhadap Waktu pada layarnya. Itu seperti layaknya voltmeter dengan fungsi kemampuan lebih, penampilan tegangan berubah terhadap waktu.Sebuah graticule setiap 1cm grid membuat anda dapat melakukan pengukuran dari tegangan dan waktu pada layar (screen). Sebuah Grafik, biasa disebut Trace / Jejak, tergambar oleh pancaran electron menumbuk lapisan phosphor dari layar menimbulkan pancaran cahaya, biasanya berwarna hijau atau biru. Ini sama dengan penggambaran pada layar televisi. Sebuah Oscilloscope Dual Trace dapat menampilkan Jejak Rangkap / Dua pada layarnya, Untuk Mempermudah Pembandingan Sinyal Input dan Output dari sebuah Amplifier sebagai contohnya.

Buku Siswa

hal 108


2013

Gambar 3. 24Osiloscope

Pada dasarnya osiloskop adalah sebuah piranti yang menampilkan gambar sinyal listrik. Gambar yang dihasilkan menampilkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Sumbu vertikal Y menampilkan tegangan, sumbu horisontal X menampilkan waktu. Intensitas atau kecerahan (brightness) gambar kadang disebut sumbu Fungsi dasar osiloskop adalah untuk mengamati bentuk gelombang tadi turunannya bisa mendapatkan pengukuran sebagai berikut : -

waktu dan besar tegangan sebuah sinyal

-

frekuensi sinyal yang berosilasi

-

fasa dan penjumlahan fasa ( Lissajous )

-

penjumlahan dan pengurangan tegangan ( gelombang ) AC.

Gambar 3. 25 sumbu Y, Z dan X pada osiloskop

-

Cara kerja sebuah osiloskop dapat diterangkan secara ringkas sebagai berikut :

Buku Siswa

hal 109

KELISTRIKAN DASAR PLTMH -

2013

Ketika probe osiloskop dihubungkan ke sebuah rangkaian maka sinyal tegangan akan berjalan melewati sistem vertikal osiloskop.

-

Kemudian tergantung pada bagaiman pengaturan skala vertikal (kendali volts/div), sebagai attenuator akan menghasilkan pelemahan sinyal atau sebaliknya sebagai amplifier yang akan menguatkan sinyal.

-

Berikutnya sinyal langsung diumpankan ke pelat defleksi vertikal CRT. Tegangan yang dihubungkan ini akan menyebabkan titik sinar pada layar untuk bergerak. Titik sinar ini dihasilkan oleh penembak elektron ( sumbu Z ). Sebuah tegangan positif akan menarik naik titik sinar sebaliknya tegangan negatif akanmenarik kebawah.

-

Sinyal yang sama juga berjalan melalui sistem pemicu untuk mulai memicu penyapuan horisontal ( horizontal sweep ) dari kiri kekanan tergantung pada pengaturan ( sweep time / div ). Penyapuan yang sangat cepat dan berulang akan menyebabkan titik sinar menjadi garis.

-

Secara bersama-sama penyapuan horisontal dan defleksi vertikal akan membentuk sebuah gambar sinyal dilayar. Pemicuan diperlukan untuk menyetabilkan sebuah sinyal yang berulang. Pemicuan ini diperlukan untuk memastikan penyapuan dimulai pada titik yang sama dari sinyal yang berulang itu.

Buku Siswa

hal 110


2013

C. Rangkuman Pengertian Mengukur dan Alat Ukur Elektronika Mengukur pada hakekatnya membandingkan suatu besaran yangbelum diketahui besarannya dengan besaran lain yang diketahui besarnya. Untuk keperluan tersebut diperlukan alat ukur.Pekerjaan pengukuran, memerlukan alat ukur yang baik. Alat ukuryang baik setidak-tidaknya mengandung informasi besaran-besaran yang diukur yang sesuai dengan kondisi senyatanya. Akan tetapi didalam proses pengukuran terdapat

kekeliruan-kekeliruan.

Ada

2kelompok

kekeliruan,

yaitu

kekeliruan

sistematik (berkaitan denganalat ukur, metode pengukuran, dan faktor manusia) dan kekeliruan acak (berkaitan dengan faktor non teknis/sistematik). Pada prinsipnya memilih alat ukur listrik adalah upaya untuk mendapatkan alat ukur yang sesuai dengan besaran-besaran listrik yang hendak diketahui nilai besarannya. Hal ini berkaitan dengan upaya untuk menentukan nilai kuantitas besaran listrik yang hendak diketahui. Pada tahun 1889 suatu komite dibentuk untuk menerapkan standard international mengenai satuan pokok. pada pertemuan antara periode 1945-1971 diterapkan sistem satuan yang dinamakan le systeme international D‘united atau yang disingkat dengan SIAda 2 besaran listrik esensial yang hendak diketahui nilai besarannya, yaitu arus dan tegangan. Ragam, jenis, tanda gambar, tanda huruf, prinsip kerja, penggunaan, daerah kerja, danpenggunaan daya.

Jenis-jenis Alat Ukur Elektronika Jenis-jenis alat ukur elektronika yang akan kita bahas dalam sub bab ini adalah sebagai berikut : - Amperemeter. - Voltmeter. - Ohmmeter. - Multimeter. - Osiloskop. - Wattmeter. -

Buku Siswa

hal 111


2013

Amperemeter Amper-meter adalah alat pengukuran untuk mengukur arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC Alat amper-meter ini mempunyai simbol A m, A-m, atau A•m dalam satuan SI, dan dapat berupa alat ukur analog (jarum, untuk model lama) maupun alat ukur digital (untuk yang baru dan yang lebih akurat). Untuk jenis analog, ampermeter ini menggunakan kekuatan magnit yang biasanya tidak bisa mengukur secara tepat. Apabila dalam pengukuran arus menggunakan Avometer,maka selector harus ditempatkan pada posisi DcmA jika menggunakan Avo analog,maka cara membaca hasil pengukuran adalah batas ukur dibagi dengan penyimpangan skala penuh klemudian dikalikan dengan penunjukan jarum,atau dapat ditulis dengan rumus : HASIL = batas ukur X penunjukan : Simpangan skala penuh. Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

Voltmeter Merupakan alat atau perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik.Alat ini terdiri dari tiga lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah Bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik.Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang ditengah sebagai katoda.Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10 cm ( tinggi x diameter ). Apabila dalam pengukuran tegangan menggunakan Avo meter,maka selector harus ditempatkan pada posisi ADV atau ACV.Adapun cara membacanya sama seperti pada pembacaan pada pengukuran arus ,yaitu batas ukur dibagi penyimpangan skala penuh kemudian dikalikan dengan penunjukan. Dituliskan dalam rumus :

Buku Siswa

hal 112

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Hasil

=

batas

ukur

X

penunjukan

:

Simpangan

skala

2013 penuh

Dan apabila yang digunakan Avo digital maka tinggal membaca angka pada layar.

Cara pemakaian Voltmeter harus dipasang pararel terhadap instrument dari alat pemakai.Kelayakan batas ukur dalam masyarakat pada umumnya 110 volt,220 volt serta 380 volt,kecuali alat-alat pemakai dan pada laboraturium listrik bisa menggunakan milivolt sampai kilovolt.Bahkan pada jaringan distribusi maupun transmisi

sampai

ratusan

kilovolt.

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan

jarum

yang

terjadi.

Ohmmeter Ohm-meter adalah alat pengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suat konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.

Multimeter Multimeter sering disebut AVOmeter atau multitester,ada dua jenis AVO meter yaitu analog dan digital. Alat ini biasa dipakai untuk mengukur harga resistensi (tahanan),tegangan AC (Alternating current),tegangan DC (Direct current), dan arus DC

Osiloskop Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Osiloskop terbagi menjadi dua macam yaitu, osiloskop analog

dan

osiloskop

digital.

Dalam bidang elektronika, osiloskop merupakan instrumen ukur yang memiliki posisi yang sangat vital mengingat sifatnya yang mampu menampilkan bentuk gelombang Buku Siswa

hal 113


2013

yang dihasilkan oleh rangkaian yang sedang diamati. Dewasa ini secara prinsip ada dua tipe osiloskop, yakni tipe analog (ART - analog real time oscilloscope, ) dan tipe digital (DSO - digital storage osciloscope), masing-masing memiliki kelebihan dan keterbatasan. Para insinyur, teknisi maupun praktisi yang bekerja di laboratorium perlu mencermati karakter masing-masing agar dapat memilih dengan tepat osiloskop mana yang sebaiknya digunakan dalam kasus-kasus tertentu yang berkaitan dengan rangkaian elektronik yang sedang diperiksa atau diuji kinerjanya. Untuk itulah di sini akan ditinjau karakter masing-masing tipe osiloskop tersebut. Beberapa fungsi osiloskop adalah sebagai berikut : a)Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya

terhadap

waktu.

rangakaian

listrik.

b)Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi. c)Mengecek

jalannya

suatu

sinyal

pada

sebuah

d)Membedakan arus AC dengan arus DC. e)Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan hubungannya

terhadap

waktu, dll. f) Menampilkan bentuk sinyal

d. Tugas e. Tentukan arus Io, I1, dan I2 yang mengalir pada gambar rangkaian

.

Buku Siswa

hal 114


2013

f. Seperti yang diperlihatkann pada gambar, tentukan arus I, tegangan V 1, V2 dan V3. Kemudian tentukan arus I1, I2, I3 dan I4 yang mengalir pada gambar

rangkaian

g. Dari gambar ,diketahui r1 = 7(), r2 = 15 () dan r3 = 18 () dihubungkan paralel, dialiri arus sebesar 20 (A), berapakah arus yang mengalir pada masing-masing tahanan tersebut.

h. Seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian (1-30). Tegangan batere V dengan tahanan dalam R1, tahanan beban R2 dan jumlah tahanan kawat penghantar 2r. Tentukan nilai tegangan antara terminal R 2 (Vab). Dimana : V = 24 (V), R1 = 0,4 (), r = 0,2 (), R2 = 4 ().

i. Seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian, diketahui V = 100 (V), R 1 = 5 (), R2 = 10 (), R3 = 30/7 (), berapakah arus yang mengalir melalui R 2.

Buku Siswa

hal 115


j.

2013

Seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian, diketahui V = 104 (V) R = 2 (), r1 = 200 (), r2 = r3 = 400 (), berapakah nilai tegangan antara terminal a dan b Vab.

k. Seperti yang diperlihatkan pada rangkaian, Tahanan dalam Voltmeter V 1 dan V2 masing-masing 25 (k), 15 (k), Tahanan dalam Amperemeter A1 dan A2 masing-masing 1,5 (), 3,5 (), V1+ V2 adalah 100 (V), A1 + A2 adalah 10 (mA). Berapakah penunjukan masing-masing V1, V2 dan A1, A2.

l. Diketahui batas ukur amperemeter 50 (mA) mempunyai tahanan dalam 10 (), disamping tahanan shunt agar dapat mengukur arus sampai 150 (A). Berapakah nilai tahanan shunt tersebut. Selanjutnya dengan dipasang tahanan shunt tersebut dipergunakan untuk mengukur arus tertentu, amperemeter menunjukan 23 (mA). Berapakah nilai arus yang diukur tersebut.

Buku Siswa

hal 116


2013

m. Diketahui batas ukur Voltmeter 150 (V) mempunyai tahanan dalam 18.000 (), dipasang tahanan muka agar dapat dipergunakan untuk mengukur tegangan sampai 600 (V). Berapakah nilai tahanan muka tersebut. Selanjutnya dengan dipasang tahanan muka tersebut dipergunakan untuk mengukur tegangan tertentu, Voltmeter menunjukan 122 (V). Berapakah nilai tegangan yang diukur tersebut.

n. Seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian, 60 buah batere dihubungkan seri masing-masing 2 (V), selanjutnya dihubungkan dengan beban sehingga mengalirkan arus sebesar 20 (A). Berapakah nilai tahanan beban R dan nilai tegangan Vab. Dimana, tahanan dalam tiap batere adalah 0,01 ().

e. Tes Formatif 1) Apakah multimeter itu ? 2) Apakah yang harus diatur jika multimeter akan digunakan untuk mengukur tegangan AC ? 3) Apakahyang harus diatur jika multimeter akan digunakan untuk mengukur tegangan DC? 4) Apakah yang harus diatur jika multimeter akan digunakan untuk mengukur arus AC ? 5) Apakah yang harus diatur jika multimeter akan digunakan untuk mengukur arus DC ? 6) ApakahÂ yang harus diatur jika multimeter akan digunakan mengukur tahanan? 6) Apakah watt meter 1 fasa itu ? Buku Siswa

hal 117


2013

7) Bagaimanakah langkah pertama menggunakan watt meter ? 8) Gambarkan dan jelaskan cara mengukur menggunakan watt meter ! 9) Gambarkanlah dan jelaskan cara mengukur menggunakan meger ! 10) Gambarkanlah rangkaian sei 3 resistor sedang terpasang alat ukur volt meter dan jelaskan cara mengukur mengukur menggunakan volt meter dengan tegangan pertama ac dan kedua dc 11) Gambarkanlah rangkaian pararel 3 resistor sedang terpasang alat ukur amper meter dan jelaskan cara mengukur menggunakan amper meter dengan tegangan pertama ac dan kedua dc 12) Sebutkan tiga kegunaan CRO dalam pengukuran ? 12) Pada layar CRO terukur tegangan sebesar 10 Vp-p, berapakan Vrms nilai tegangan tersebut. IsilahÂ kolom yang kosong pada Tabel 3.3 berikut : Tabel 3. 3 Tabel CRO. Vp-p

Buku Siswa

Vrms

Vp-p

10

30

15

36

18

40

21

45

24

50

28

60

Vrms

hal 118


2013

d. Lembar Kerja Siswa 1. JUDUL : Membutat dan mengukur rangkaian seri dengan sumber tegangan ac

2. TUJUAN : Dapat mengukur arus, tegangan, tahanan dan membuatrangkaian seri dengan sumber tegangan Ac serta mengukur besaran-besarannya. 3. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah AC Ammeter dengan range (0-10A)  1 buah AC Voltmeter dengan range (0- 220 V)  1 buah lampu, 20 watt  1 buah lampu, 40 watt  1 buah lampu 60 watt  1 buah switch DPST  1 buah switch SPST 4. PROSEDUR PRAKTIKUM 1. Hubungkan peralatan seperti yang ditunjukan di gambar dibawah ini 2. Pastikan kepada instruktur/guru bahwa rangkaian sudah benar sebelum dijalankan 3. Hubungkan switch utama dan switch di point 2 dan 3, kemudian baca dialat ukur ammeter dan voltmeter untuk tegangan jatuh di R1 dan R2 4. Buka switch utama point 1,lepaskan ammeter , kemudian letakkan posisi voltmeter diantara R1 dan R2. 5. Hubungkan switch utama dan switch dipoint 1 dan 3, kemudian baca dialat ukur ammeter dan voltmeter Pengamatan No

E-Line

E1

E2

E3

I-Line

I1

I2

I3

1 Perhitungan No

Buku Siswa

R1

R2

R3

Rtotal

hal 119


2013

1. JUDUL : Mengukur arus,tegangan dan hambatan pada rangkaian seri dengan tegangan AC 2. TUJUAN :Mengukur arus,tegangan dan hambatan pada rangkaian

seri

menggunakan multimeter

3. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah AC Ammeter dengan range (0-10A)  1 buah AC Voltmeter dengan range (0- 220 V)  1 buah lampu, 20 watt  1 buah lampu, 40 watt  1 buah lampu 60 watt  1 buah switch DPST  1 buah switch SPDT PROSEDUR PRAKTIKUM 4. KESELAMATAN KERJA 1. Pastikan tegangan keluaran sumber sesuai yang dibutuhkan! 2. Dalam menyusun rangkaian, perhatikan letak kaki-kaki komponen 3. Sebelum sumber dihidupkan/disambungkan, hubungi guru untuk mengecek kebenaran

pemasangan rangkaian!

4. Dalam menggunakan multimeter, mulailah dari batas ukur yang besar. Bila simpangan terlalu kecil dan masih di bawah batas ukur yang lebih rendah, turunkan batas ukur! 5. Segera kembalikan saklar pemilih alat ukur Multimeter dari posisi Ω ke posisi Vac atau di posisi off 5.PROSEDUR PRAKTIKUM 1. Ukur masing-masing harga resistor pada lampu sebelum lampu dipasang. 2. Rangkailah seperti gambar di bawah ini!

Buku Siswa

hal 120


2013

3. Periksa kembali bahwa rangkaian telah betul 4. Buatkan tabel untuk besaran I, E, R, R T 5. Nyalakan saklar SPST amati apa yang terjadi ukur I dan E masing-masing lampu dan masukan hasil pengukuran kedalam tabel 6. Pindah-pindahkan posisi saklar SPDT amati apa yang terjadi, ukur I dan E masing-masing lampu dan masukan hasil pengukuran kedalam tabel 7. Ukur tegangan masing-masing lampu. 8. Ukur masing-masing arus pada lampu. 9. Yang manakah yang menyala paling terang, jelaskan kenapa hal itu terjadi ! 10. Yang manakah yang menyala paling redup, jelaskan kenapa hal itu terjadi ! 11. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan. 12. Dari harga-harga di atas berapakah sebenarnya resistansi dari masingmasing lampu ? 13. Buatlah kesimpulan. 14. laporkan ke Guru pengampu.

Buku Siswa

hal 121


2013

1. JUDUL : Metoda Drop-Tegangan

2. TUJUAN : - Mencari nilai hambatan pada rangkaian seri

3. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah AC Voltmeter dengan range (0- 220 V)  1 buah saklar SPST  1 buah tahanan 1000 Ω  1 buah tahanan yang belum diketahui nilai hambatannya

4. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Hubungkan dua resistor secara seri dengan sumber tegangan AC seperti yang ditunjukkan pada gambar 3-28. 2. Tutup saklar dan baca tegangan yang terukur pada avometer, pertama drop tegangan pada tahanah 1000Ω dan kemudian tegangan pada tahanan yang tidak diketahui.

Gambar 3-28 3. Hitung arus di RK dari pembacaan volmeter pada RX dan tahanan 𝐸

dikenal.𝐼 = 𝑅 .Apakah sama nilai arus pada diRXmenjadisama seperti diRK? 4. Jika kalian sudah mengetahui nilai arusRXkemudian tegangan padaRK, maka 𝐸

kalian akan dapatmengetahui berapa nilai resistensiohmdiRX. 𝑅 = 𝐼 PENGAMATAN

Gunakan tabel seperti yang ditampilkan di siniuntuk mencatat pengamatan Anda

Tabel 3. 4 Pengukuran tegangan OBS. Buku Siswa

Tegangan yang

Nilai hal 122

KELISTRIKAN DASAR PLTMH NO.

sudah diketahui

EX

RX

Hitung nilai RX

2013

tahanan

di RK (E RK) 1 2 3

d. JUDUL : Mengukur tegangan, arus dc dan hambatan pada rangkaian seri menggunakan multimeter

e. TUJUAN : Dapat merangkai, menguku arus,tegangan dan hambatan pada rangkaian seri menggunakan multimeter

f. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah power suplai DC  1buah resistor 2,2 KΩ  1 buah resitor 1 KΩ  1 buah ammeter  1 buah voltmerer

4. KESELAMATAN KERJA 1. Pastikan tegangan keluaran catu daya sesuai yang dibutuhkan! 2. Dalam menyusun rangkaian, perhatikan letak kaki-kaki komponen 3. Sebelum catu daya dihidupkan, hubungi guru untuk mengecek kebenaran pemasangan rangkaian! 4. Dalam menggunakan multimeter, mulailah dari batas ukur yang besar. Bila simpangan terlalu kecil dan masih di bawah batas ukur yang lebih rendah, turunkan batas ukur! 5. Segera kembalikan saklar pemilih alat ukur Multimeter dari posisi Ohm ke posisi Vac atau di posisi off 5. PROSEDUR PRAKTIKUM

Buku Siswa

hal 123


2013

1. Rangkailah seperti gambar di bawah ini!

2. V input

Lakukan percobaan seperti pada tabel berikut: V1 di 2.2

V2 di 1 Kohm

Kohm

Arus

V1 + V2

RT

rangkaian

2.5 Volt 5 Volt 7.5 Volt 10 Volt 15 Volt

3. Hitunglah arus dan tegangan pada resistor 2.2 Kohm dan 1 Kohm bila v input adalah 10 volt, bandingkan hasilnya dengan percobaan di atas ? 4. Hitunglah daya pada masing – masing resistor dari hasil percobaan di atas dan bandingkan dengan perhitungan pada soal no. 3? 5. Kesimpulan apa yang dapat di tarik dari rangkaian seri dikaitkan dengan arus, resistansi dan tegangan rangkaian ?

Buku Siswa

hal 124


2013

1. JUDUL : Mengukur tegangan, arus dc dan hambatan pada rangkaian pararelmenggunakan multimeter. 2. TUJUAN : Dapat mengukur, arus,tegangan,merangkairesistormenjadi rangkaian paralel dan masing-masing besaran diukur menggunakan multimeter.

3. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah power suplai DC  1buah resistor 560 Ω  1 buah resitor 2.2 KΩ  1 buah resitor 1 KΩ  1 buah ammeter  1 buah voltmerer 4. KESELAMATAN KERJA 1. Pastikan tegangan keluaran catu daya sesuai yang dibutuhkan! 2. Dalam menyusun rangkaian, perhatikan letak kaki-kaki komponen 3. Sebelum catu daya dihidupkan, hubungi guru untuk mengecek kebenaran pemasangan rangkaian! 4. Dalam menggunakan multimeter, mulailah dari batas ukur yang besar. Bila simpangan terlalu kecil dan masih di bawah batas ukur yang lebih rendah, turunkan batas ukur! 5. Segera kembalikan saklar pemilih alat ukur Multimeter dari posisi Ohm ke posisi Vac atau di posisi off

6. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Rangkailah seperti pada gambar di bawah ini:

Buku Siswa

hal 125


2013

2. Lakukan percobaan seperti pada tabel berikut:

V input

I1 di 560 Ω

I2 di 2.2 K Ω

I3 di 1 K Ω

Arus total

RT

2.5 Volt 5 Volt 7.5 Volt 10 Volt 15 Volt

3. Hitunglah arus dan tegangan pada resistor 2.2 Kohm dan 1 Kohm bila v input adalah 10 volt, bandingkan hasilnya dengan percobaan di atas ? 4. Hitunglah daya pada masing – masing resistor dari hasil percobaan di atas dan bandingkan dengan perhitungan pada soal no. 3? 5. Tariklah kesimpulan dari percobaan di atas mengenai arus, tegangan dan resistansi dari rangkaian paralel!

Buku Siswa

hal 126


2013

1. JUDUL : Membuat rangakaian seri parareldengan tegangan DC dan mengukur besaranya.

2. TUJUAN : dapat menggunakan multimeter untuk mengukur arus,tegangan dan tahananmenjadi rangkaian kombinasional seri pararel.

3. PERALATAN DAN BAHAN :  1 buah power suplai DC  1buah resistor 560 Ω  1 buah resitor 2.2 KΩ  1 buah resitor 1 KΩ  1 buah ammeter  1 buah voltmerer 4. KESELAMATAN KERJA 1. Pastikan tegangan keluaran catu daya sesuai yang dibutuhkan! 2. Dalam menyusun rangkaian, perhatikan letak kaki-kaki komponen 3. Sebelum catu daya dihidupkan, hubungi guru untuk mengecek kebenaran pemasangan rangkaian! 4. Dalam menggunakan multimeter, mulailah dari batas ukur yang besar. Bila simpangan terlalu kecil dan masih di bawah batas ukur yang lebih rendah, turunkan batas ukur! 5. Segera kembalikan saklar pemilih alat ukur Multimeter dari posisi Ohm ke posisi Vac atau di posisi off

5.PROSEDUR PRAKTIKUM

2. Rangkailah seperti gambar di bawah ini!

Buku Siswa

hal 127


2013

Gunakanlah lampu LED bila tidak memungkinkan tetapi dengan sumber tegangan 5 volt maksimum

3. Yang manakah yang menyala paling terang, jelaskan kenapa hal itu terjadi ! 4. Yang manakah yang menyala paling redup, jelaskan kenapa hal itu terjadi ! 5. Dari harga-harga di atas berapakah sebenarnya resistansi dari masingmasing lampu ? 6. Buatlah kesimpulan

Buku Siswa

hal 128


2013

4. Kegiatan Belajar 4.Peralatan Tangan Kelistrikan dan Elektromekanik a. Tujuan Penbelajaran Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Mengenal peralatan tangan kelistrikan dan elektromekanik - Mengetahui cara penggunaan peralatantangan kelistrikan dan elektromekanik

b. Urain Materi Materi ini membahas tetang peralatan tangan dan peralatan listrik yang digunakan di bengkel listrik dan elektronika. Adapun alat-alat tangandan listrik peralatan listrik dan elektronika mekanik aakan dibahas sebagai berikut:

1. ALAT-ALAT TANGAN Alat-alat tangan terdiri dari beberapa macam bentuk dan fungsinya juga berbedabeda menurut kebutuhan antara lain: 1.1 Obeng Obeng adalah alat tangan yg digunakan untuk memutar sekrup. Batang obeng dibuat dari baja,sedang pemegangnya dibuat dari bahan penyekat seperti kayu,plastik,atau karet keras. Untuk bekerja dibidang elektronika, baik merakit maupun memperbaiki. Kita memerlukan

alat

bantu

untuk

bekerja

disamping

komponen-komponen

elektronika. Alat-alat bantu tersebut berupa alat-alat tangan maupun alat-alat ukur listrik.

Buku Siswa

hal 129


2013

Gambar 4. 1 Berbagai jenis Obeng •Menurut bentuk dan fungsinya ada 3 macam yaitu: a. Obeng Min(-) •Berbentuk pipih dipergunakan untuk memutar sekup, beralur min.

Gambar 4. 2 Obeng min/setrip

b. Obeng plus(+) • Dipergunakan untuk memutar sekrup beralur plus.

Buku Siswa

hal 130


2013

Gambar 4. 3 Obeng plus

c. Obeng bintang/kembang (

)

Dipergunakan untuk memutar sekrup beralur bintang

Gambar 4. 4 obeng bintang/kembang

Gambar 4. 5 Obeng pukul

Buku Siswa

hal 131


2013

Bagaiman menggunakan obeng (screwdrivers) : Setelah memilih jenis dan ukuran obeng yang sesuai dengan pekerjaannya :  Yakinkan bahwa tangan anda dan gagang obeng kering dan bersih.  Pegang obeng sejajar dengan sekerup. Arahkan ujung obeng dengan tangan anda yang lain, untuk mencegah tergelincir. Yakinkan juga bahwa tangan anda tidak akan tertusuk oleh obeng jika tergelincir.  Dengan tekanan yang cukup putar tangan untuk menjaga ujung obeng pada alurnya. Pilinlah secara mantap dan kuat. Jangan dengan tekanan yang kuat untuk sekerup kecil karena dapat dengan mudah memotong dan mengubah bentuk kepala sekerup. Yakinkan bahwa anda tidak miring pada saat menggunakan obeng. Benda kerja selalu ditopang dengan penyangga yang kuat. Jangan menggunakan tangan anda untuk memegang benda kerja sebab obeng bisa tergelincir dan akan melukai tangan anda.

Gambar 4. 6 Memegang obeng. Tindakan keamanan : Dalam menggunakan obeng, anda harus memeriksa secara berkala untuk menjaga obeng dalam kondisi yang aman.  Gantilah gagang obeng yang rusak dan retak.  Gantilah obeng yang rusak dan ujungnya bulat.  Gantilah obeng yang bengkok.  Jangan mepukul obeng dengan palu atau pemukul.  Jangan mencoba menggunakan obeng sebagai pengungkit.  Jangan mencoba menggunakan obeng sebagai penitik atau pahat.  Alur sekerup harus bersih dan tidak rusak.

2. TANG Buku Siswa

hal 132


2013

●Tangmenurut bentuknya ada beberapa macam dan fungsinya berbada-bada antara

Gambar 4. 7 barbagai jenis tang

a. Tang pengupas Pekerjaan mengupas isolasi ujung kabel dapat dilakukan menggunakan tang pengupas

kabel

atau

pisau.

Mengupas

k a wa t / k a b e l

dengan

t a n g disesuaikan dengan tebal/besar diameter kawatdan lubang yang terdapat pada tangnya. Penyambungan disekrupkan akan lebih baik jika ujung kawat dipasang sepatu kabel y a n g disolder atau dijepitkan dengan kuat.

Buku Siswa

hal 133


2013

Gambar 4. 8 tang pengupas

b. Tang pemotong •Dipergunakan untuk memotong kawat atau kaki-kaki komponen.

Gambar 4. 9 tang pemotong

c. Tang lancip •dipergunakan untuk menjepit benda-benda kecil atau kaki komponen yang akan disolder atau dipergunakan untuk meluruskan kaki-kaki komponen.

Buku Siswa

hal 134


2013

Gambar 4. 10 tang lancip

d. Tang kombinasi •Dipergunakan untuk segala keperluan.

Gambar 4. 11 tang kombinasi Tang standar disebut tang kombinasi karena dapat digunakan pada berbagai pekerjaan. Pada dasarnya terdiri dari rahang penjepit dan bagian sisi yang tajam untuk memotong. Jenis tang kombinasi seperti yang ditunjukan pada gambar 4-16.

Gambar 4. 12 Tang kombinasi.

Bagaimana menggunakan tang kombinasi : Buku Siswa

hal 135


2013

Tang terutama digunakan untuk memegang dan melipat bahan pelat tipis atau kawat kecil. Jangan digunakan untuk memutarkan mur/baud atau menjepit pelat logam.  Jepit objek bulat yang kecil dengan rahang pelatnya.  Jepit objek bulat yang besar dengan rahang penjepit pipa. Anda harus menjepit secara lunak jika menjepit permukaan benda kerja yang lunak untuk menghindari goresan pada benda kerja yang akan diselesaikan.  Gunakan rahang pemotong untuk memotong kawat yang lunak dan rahang pemotong untuk kawat yang keras seperti yang ditunjukan pada gambar 4-16. Tindakan keamanan :  Selalu menggunakan tang dengan jenis dan ukuran yang benar.  Jangan mencoba digunakan untuk memotong bahan yang keras dan tebal.  Jangan menggunakan tang dengan gagang tambahan.  Jangan menggunakan tang untuk memutarkan atau mengeraskan mur.  Jangan menggunakan tang langsung pada permukaan benda kerja.  Jagalah tang agar bersih dan kering.  Periksalah tang secara berkala untuk mengetahui kerusakannya.

e. Tang Bulat

Gambar 4. 13 tang lancip Tang bulat khusus digunakan untuk membuat mata sambungan ( mata itik ) pada ujung kabel . Kepala tang berbentuk silinder ( bulat ) Buku Siswa

hal 136


2013

f. Tang Kakaktua

Gambar 4. 14 tang kakak tua

Tang kakaktua khusus digunakan untuk memegang atau mencabut paku.

3. KUNCI Kunci adalah alat untuk membuka dan memasang mur atau baut.

Gambar 4. 15 macam-macam kunci

Gambar 4. 16 Kunci inggris

Buku Siswa

hal 137


2013

Gambar 4. 17 Kunci L

Gambar 4. 18 Kunci pipa a. Kunci pas (spanners). Kunci pas (spanners) digunakan untuk mengencangkan dan membuka baud dan mur dengan memutarkannya. Ukuran kunci pas ditentukan oleh ukuran bukaan rahangnya (jaws), yang sedikit besar dari ukuran mur atau baud yang dirancang untuk memasang mur atau baud. Ada beberapa jenis kunci pas yang terdiri dari kunci pas tetap dan dapat diatur seperti yang ditunjukan pada gambar 4-10.

Gambar 4. 19 Kunci pas biasa.

Ukuran kunci pas : Beberapa jenis kunci pas biasa terdiri dari : Buku Siswa

hal 138


2013

 Kunci pas terbuka (open-ended spanner) yang memiliki rahang terbuka pada kedua ujungnya. Biasanya dalam 1 set, berbagai ukuran, meliputi ukuran yang berbeda pada masing-masing ujungnya.  Kunci pas tertutup (ring spanner) lebih aman dari pada Kunci pas terbuka. Gengamannya terwujud oleh titik lingkaran dalam. Ini mengurangi perubahan tergelincirnya rahang dari mur, selama lingkaran kepalanya lengkap. Juga dapat digunakan pada mur yang sudutnya lebih banyak.  Kunci pas kombinasi (combination spanner) terdapat rahang terbuka dan tertutup pada masing-masing ujungnya, jadi kombinasi dalam satu alat yang memiliki dua keunggulan. Ujung rahangnya yang tertutup baik untuk melepaskan mur yang kuat, selain itu ujung rahangnya yang terbuka dapat membuka mur lebih cepat.  Kunci shok (socket wrenches) sangat serba guna karena tersedia berbagai macam asesoris, meliputi ratchet drives, extensions dan universal joint yang dapat diputarkan ke berbagai sudut. Kunci shok dapat diganti-ganti pada gagang soketnya dan genggaman pada mur sama seperti kunci ring.  Kunci pas yang dapat diatur (adjustable spanners) memiliki rahang terbuka yang dapat diatur sehingga lebih mudah digunakan karena satu alat dapat digunakan pada baud yang ukurannya berbeda-beda. Cocok untuk berbagai pekerjan perakitan yang ringan pada pekerjaan kelistrikan. Bagaimanapun juga tidak dirancang untuk menggantikan kunci pas yang lebih cocok untuk pekerjaan yang berat. Secara umum penggunaan kunci pas yang dapat diatur (adjustable spanners) harus menghindari rahangnya dapat mudah tergelincir selama digunakan, dan sering kali menjebabkan rusaknya permukaan mur.

Bagaimana menggunakan kunci pas : Penggunaan kunci pas yang benar dapat disimpulkan dalam beberapa aturan sederhana :  Pertama yakinkan bahwa kunci pas benar-benar sesuai dengan murnya. Kesalahan menggunakan kunci pas dapat tergelincir dan merusak mur atau benda kerja, selain itu dapat juga melukai jari-jari anda.

Buku Siswa

hal 139


2013

Gambar 4. 20 Kunci pas harus sesuai dengan mur.  Tarik kunci pas, jangan ditekan. Menekan kunci pas pasti akan melukai jarijari anda jika kunci pas tergelincir, atau jika tiba-tiba mur patah.  Tarik secara hati-hati. Panjang gagang pemegang kunci pas dirancang sesuai dengan bukaan rahang maksimum. Anda harus menghindari pengencangan mur yang terlalu kuat ini kemungkinan akan mematahkan baud. (hanya dengan praktek yang akan anda ketahui jika menggunakan kekuatan yang benar. Tergantu kepada yang anda aplikasikan, dan bahan untuk membuat baud dan mur).

Tindakan keamanan : Tindakan keamanan yang harus anda perhatikan bila menggunakan kunci pas meliputi :  Yakinkan kunci pas sesuai dengan semestinya.  Jaga kunci pas bersih dan bebas dari oli untuk mencegah tergelincir.  Jaga kunci pas yang tidak digunakan disimpan dengan semestinya.  Hanya menarik kunci pas jangan di tekan.  Tentukan bagaimana alur mur kekiri atau kekanan.  Jangan menaikan kekuatan pada gagang pemegangnya.  Jangan dipukul mur atau kunci pas dengan palu.

4. PALU Palu atau martil adalah alat yg digunakan untuk memukul benda kerja, misalnya paku. Palu terdiri dari 2 bagian yaitu kepala dan tangkai. Kepala Buku Siswa

hal 140


2013

dibuat dari baja, plastik, karet, kayu, tembaga.Tangkai umumnya dibuat dari kayu.

Gambar 4. 21 macam-macam palu

Macam macam palu :

a. Palu paku ( Nail Hammer ) Palu ini terdiri dari 2 bagian, bagian muka yg rata digunakan untuk memukul paku, sedang bagian cakar digunakan untuk mencabut paku.

Gambar 4. 22 palu paku

b. Palu konde/bulat . Kepala palu terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian yg rata digunakan untuk memukul benda kerja, sedang bagian yg bulat digunakan untuk membuat cekungan pada benda kerja.

Buku Siswa

hal 141


2013

Gambar 4. 23 palu konde/bulat c.Palu puncak lurus dan puncak melintang. Salah satu sisi kepala palu berbentuk pisau yg tajam, berguna untuk memotong atau membuat sudut. Pekerjaan ini khusus untuk pekerjaan plat.

Gambar 4. 24 palu puncak lurus dan puncak melintang

f.Palu Plastik Palu ini digunakan untuk mengetok atau memukul benda kerja yg lunak agar bendatau benda-benda tuangan. Tujuan penggunaan palu ini agar benda kerja tidak pecah atau tidak tergores.

Gambar 4. 25 palu plastic

Buku Siswa

hal 142


2013

e. Palu karet. Palu ini digunakan untuk pekerjaan plat, misalnya untuk meratakan permukaanplat tanpa meninggalkan goresan.

Gambar 4. 26 palu karet g. Palu tembaga. Palu ini digunakan untuk pekerjaan perbaikan, misalnya .mengeluarkan bagian-bagian mesin listrik tanpa harus merusaknya. Tembaga mempunyai sifat lebih lunak dibanding dengan besi. Setelah sering dipakai palu ini akan menjadi keras, untuk memperlunak kembali kepala palu harus dipijarkan.

Gambar 4. 27 palu tembaga

Keselamatan Penggunaan Peralatan Tangan/hand tools (Palu) Palu adalah jenis peralatan tangan (hand tools) yang tidak menggunakan sumber energi lain dan hanya digunakan dengan kekuatan tangan. Palu adalah peralatan tangan (hand toolas) yang banyak digunakan dilingkungan kerja ataupun di rumah tangga. Termasuk kedalam peralatan tangan yang umum digunakan membuatnya lebih rentan terhadap penggunaan yang tidak semestinya sehingga sering kali kecelakaan baik yang sifatnya ringan ataupun berat hingga cacat tetap terjadi. Untuk itu, sedikit tambahan pengetahuan tentang bagaimana cara menggunakan palu dengan benar dan hal apa saja yang perlu diperhatikan dapat bermanfaat untuk kita aplikasikan sehari-hari terutama bagi kita yang sering menggunakan peralatan tersebut. Untuk sesi berikut ini akan kita bahas lebih lanjut tentang keselamatan penggunaan palu. Pada umumnya, terdapat tiga jenis palu yang biasa digunakan di tempat kerja:

Buku Siswa

hal 143


2013

1. Ball Pein; adalah palu dengan bentuk seperti setengah bola atauujung bundar. 2. Cross Pein Straight Pein; palu dengan kepala seperti kaleng pada ujungnya yang satu danlancip pada sisi yang lain. 3.Straight Pein; palu dengan kepala bulat seperti kaleng

Berikut ini beberapa tips mengenai Cara menggunakan palu yang aman 1. Jangan memukulkan satu palu dengan palu yang lainnya, permukaan palu yang keras bisa retak dan serpihannya terbang mengenai anggota tubuh. 2. Jangan menggunakan palu yang gagangnya kendor. Kepala palu bisa terlepas, terbang dan mengenai diri sendiri maupun teman kerja disekitar Anda. 3. Palu selalu diperiksa untuk memastikan kepala palu-nya kencang dan gagangnya dalam keadaan baik. 4. Bila memalu, genggamlah gagangnya dengan kuat agar tidak terlepas. 5. Sebelum menggunakan palu, pastikan area disekitarnya aman dari berbabagai bentuk gangguan. 6. Tempatkan palu di meja atau bangku kerja dengan baik, jangan terlalu ke pinggir, karena kaki bisa kejatuhan palu dan mengakibatkan cedera. 7. Palu bisa melayang apabila Anda tidak menggunakannya dengan benar.

Gambar 4. 28 pengecekan palu Buku Siswa

hal 144


2013

Gambar 4. 29 menggunakan paluyang benar

Memahami apa tipe,apa fungsi dan bagaiman tata cara penggunaannya akan membantu kita dalam meminimalkan resiko yang dapat ditimbulkan oleh penggunaan palu tesebut. Mudah mudahan informasi ini bisa bermanfaat dan dapat menghindarkan kita dari bahaya terjadinya kecelakaan yang ditimbulkan oleh peralatan tangan

4. Paku keling. Palu ini digunakan untuk pekerjaan pengelingan.

Gambar 4. 30 tang dan paku keling Buku Siswa

hal 145


2013

Paku keling (Pop riverts) : Paku keling dipakai untuk pemasangan permanen, dengan demikian tidak mudah lepas atau kendur. Paku keling(Pop rivert) jenis khusus memiliki dua keuntungan dari pada rivets standar :  Paku keling(Pop rivert) dapat dipasang oleh seorang dengan menggunakan alat yang disebut Pop riverts gun.  Paku keling(Pop rivert) dapat dipasang dapat dipasang dari salah satu sisi pelat logam atau bahan. Artinya dapat digunakan terbatas atau sulit untuk mengakses sisi pelat logam yang lainnya dalam suatu pekerjaan.

Gambar 4. 31 Pemasangan paku keling(pop reverts). Pemasangan paku keling(pop reverts) : Pemasangan berhubungan dengan gambar kerja melalui lubang, sebab kepala paku keling akan menghimpit pelat logam. Kesulitannya antara pelat logam dan kepala paku keling harus dikeling. Sebagaimana kekuatan tekanannya tercapai, sehingga penariknya putus seperti yang ditunjukan pada gambar 4-6.

Buku Siswa

hal 146


2013

5. GERGAJI •Dipergunakan untuk memotong beda-benda kayu, plat, aluminium dan besi.

Gambar 4. 32 Gergaji Gergaji besi (hacksaw). Gergaji besi (hacksaw) dapat digunakan untuk memotong batang atau tangkai kecil seperti poros potensiometer atau saklar. Pada dasarnya gergaji besi terdiri dari tangkai (bow) dan daun gergaji (blade). Jenis gergaji besi seperti yang ditunjukan pada gambar 4-17.

Gambar 4. 33 Gergaji besi.

Memilih daun gergaji (blade) : Daun gergaji tersedia dalam perbedaan ukuran, bahan dan ukuran gigi gergaji (cutting edges) untuk menyesuaikan berbagai macam pekerjaan. Buku Siswa

hal 147


2013

 ukuran gigi gergaji yang besar sangat cocok untuk menggergaji bahan yang lunak.  ukuran gigi gergaji yang sedang sangat cocok untuk menggergaji bahan yang keras.  ukuran gigi gergaji yang kecil sangat cocok untuk menggergaji bahan yang tipis.  Daun gergaji baja tungsten digunakan untuk menggergaji baja lunak, tembaga, kuningan, alumunium, kayu, plastik dan sebagainya.  Daun gergaji baja kecepatan tinggi (high speed steel) selalu digunakan untuk baja campuran, baja dan logam keras.

Memasang daun gergaji besi : Anda harus memposisikan daun gergaji besi pada tangkainya dengan benar untuk mencegah kerusakan terhadap alat atau benda kerja. Setelah memilih daun gergaji yang paling cocok untuk melakukan pekerjaan :  Atur tangkainya sesuai dengan panjang daun gergaji.  Tempatkan masing-masing ujung daun gergaji pada pasak yang tersedia, yakinkan bahwa arah giginya sudah sesuai.  Cengkeramkan daun gergaji pada tempatnya sambil anda memutarkan mur untuk menguatkan tarikan.

Bagaimana menggunakan gergaji besi : Belajar dan praktek menggunakan gergaji besi dengan cara yang benar akan mencegah kecelakaan dan kerusakan benda kerja.  Untuk memulai memotong secara akurat pada garis yang telah ditandai, anda harus menggunakan ibu jari tangan kiri agar daun gergaji tepat berada pada tanda garis. Gerakan gergaji tangan secara pelan-pelan untuk melakukan pemotongan. Hati-hati dan hindari jari anda terpotong.  Gerakan gergaji besi dengan kedua tangan. Jaga agar gergaji lurus dan tegak. Jangan membiarkan daun gergaji terpilin atau bergerak kearah samping. Berdiri dalam keadaan posisi seimbang dan nyaman.

Buku Siswa

hal 148


2013

Gambar 4. 34 Memotong benda kerja.  Mulai memotong pada bagian ujung benda kerja, dengan sudut kemiringan daun gergaji 100 terhadap benda kerja yang akan dipotong.  Menggunakan tekanan hanya pada waktu memotong ke arah depan. Lakukan pemotongan sepanjang mungkin sesuai dengan panjang daun gergaji. Tambahkan tekanan sedikit sebagai tambahan pada gigi gergaji.  Memotong hanya kearah bawah, dengan gaya berat penuh. Anda tidak boleh memotong kearah samping atau kearah atas. Anda harus mengatur kembali benda kerja bila diperlukan.  Kurangi tekanan dan kecepatang memotong bila pemotongan hampir selesai. Jika perlu pegang bagian dari benda kerja yang terpotong.

Tindakan keamanan :  Gunakan kaca mata pengaman kemungkinan daun daun gergaji besi bisa patah.  Bersihkan sepihan logam dengan kuas.  Simpanlah gergaji besi ditempat yang aman sehingga anda tidak akan tergores oleh gigi gergaji.  Jangan memeriksa ketajaman gigi gergaji dengan jari anda.  Jagalah tarikan daun gergaji dengan benar.  Daun gergaji yang tumpul dan bengkok cederung akan macet dan patah.  Ganti daun gergaji bila terlihat kurang baik.

Buku Siswa

hal 149


2013

a. Gergaji kayu. Gergaji ini dibedakan menjadi 2 macam,yaitu gergaji belah dan gergaji potong. Gergaji belah digunakan untuk menggergaji searah dengan serat kayu. Susunan mata gergaji mempunyai 5 sampai 6 gigi/inci. Giginya secara berselang seling dibengkokan kakiri dan kekanan sehingga pada waktu menggergaji tidak terjepit. Gergaji potong digunakan untuk memotong kayu yaitu menggergaji dengan memotong arah serat kayu. Susunan mata gergaji mempunyai 7 gigi/inci.

Gambar 4. 35 gergaji kayu

Untuk orang yang pertama kali memegang gergaji tangan sering kali tidak menyadari bagaimana memegang gergaji pada posisi yang benar agar proses pembelahan atau pemotongan kayu berjalan dengan baik dan mudah. Karena apabila kita menggunakan gergaji yang benar dalam posisi yang tepat akan terlihat bahwa tidak hanya tukang kayu yang bisa melakukannya dengan baik dan cepat.

Prinsip utama menggunakan gergaji tangan adalah bahwa kita harus mengetahui jenis gergaji yang sesuai dengan arah serat kayu.

Memotong Kayu

Jenis gergaji yang terbaik adalah gergaji potong yang memiliki mata gergaji tegak. Posisi ini disesuaikan dengan arah serat. Mata gergaji yang tegak lebih kuat untuk memotong serat dan akan terasa lebih ringan pada waktu memotong. Buku Siswa

hal 150


2013

Letakkan benda kerja di atas media yang stabil, lebih baik apabila bagian sisi lebar dibatasi dengan pembatas yang tidak mudah bergerak. Pada garis potong sesuai ukuran yang diinginkan letakkan ujung kuku ibu jari berbatasan langsung dengan

gergaji.

Selalu gerakkan gergaji ke arah belakang untuk membuat alur gergaji. Untuk hasil terbaik sebaiknya gunakan tenaga dorongan untuk memotong serat kayu. araha ke belakang murni hanya untuk mengambil posisi semula.

Gambar 4. 36 Membelah Kayu

Gambar 4. 37 memotong kayu

Secara teknik ini lebih ringan daripada memotong kayu karena proses utamanya adalah memisahkan ikatan pori-pori kayu. Mata gergaji berbentuk lebih miring dengan sudut tertentu.

Untuk kestabilan pembelahan benda kerja sebaiknya diikat dengan sebuah 'clamp' ke meja kerja atau bangku kerja. Posisi kuku ibu jari sama dengan proses pemotongan kayu.

Buku Siswa

hal 151


2013

Gambar 4. 38 posisi sudut gergaji saat membelah.

Gambar 4. 39 posisi sudut gergaji saat memotong.

Menggunakan gergaji potong paling ideal berada pada sudut 45 derajat dan gergaji belah pada posisi 60 derajat untuk hasil terbaik.

6. GUNTING PLAT •Dipergunakan untuk munggunting atau memotong plat atau seng dan aluminium.

Gambar 4. 40 gunting plat Buku Siswa

hal 152


2013

Pemotongan dengan Gunting Hasil pemotongan dengan menggunakan gunting sangat ditentukan oleh : pemahaman tentang jenis dan fungsi gunting dan penguasaan teknik-teknik menggunakan gunting. Dengan demikian, gunting yang sesuai dan teknik yang benar akan menghasil potongan yang lebih baik serta waktu yang lebih singkat. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menggunting pelat adalah sebagai berikut : 1. Sisi potong gunting harus selalu rapat. Jika renggang, rapatkan dengan alat yang sesuai. 2. Garis potong dapat terlihat jelas. 3. Mata / pandangan tegak lurus terhadap garis potongan. 4. Benda kerja ( pelat ) diusahakan tidak terseger selama proses menggunting.

Gambar 4. 41 Menggunting Lurus dan Lengkung

7.MISTAR BAJA

Terbuat dari logom stainles stell dan mempunyai ukuran dalam mm dan inchi, dipergunakan sebagai penggaris atau atau untuk memeriksa rata dan tidaknya suatu benda. Penggaris atau mistar bermacam-macam jenisnya, penggaris lurus, penggaris segitiga siku-siku, penggaris sigi tiga sama sisi yang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur Buku Siswa

hal 153


2013

panjang sampai 3 meter. Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm. Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar.

Gambar 4. 42cara memandang skala penggaris

Gambar 4. 43 mistar baja

8. Garis penyiku(sikon) Alat ini dipergunakan untuk mungkur benda dalam keadaan siku-siku(90°). Penyiku seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah terdiri dari sebilah logam segi empat yang dipasang 90 0 pada logam solid yang disebut sebagai batang penyangga. Bilah logam lurus, pelat dan memiliki ujung sejajar.

Gambar 4. 44 mistar baja siku Penggunaan dan pemeliharaan penyiku. Buku Siswa

hal 154


2013

 Penyiku digunakan untuk membuat garis lurus. Juga digunakan untuk menguji dua sisi apakah sudutnya 900.  Jangan jatuh atau diketokkan.  Jangan digunakan sebagai pengganti alat lain (ini bukan palu).  Jagalah penyiku dalam keadaan bersih, kering dan ditempatkan dengan benar.  Jangan digunakan penyiku yang rusak atau tidak siku lagi.

Gambar 4. 45 Menggunakan penyiku untuk mengecek sudut.

9. KIKIR Kikir dapat dapat dibedakan menurut bentuknya yaitu:

Tabel 4. 1 ukuran kikir

Buku Siswa

hal 155


2013

Gambar 4. 46 Kikir kasar(kasar)

Gambar 4. 47 Kikir halus

Berdasarkan penampangya kiki dapat dibagi manjadi beberapa macam yaitu: 1. Kikir persegi empat 2. Kikir setengah bulat 3. Kikir bulat 4. Kikir bujur sangkar 5. Kikir segitiga a. Menggunakan kikir. Setelah memilih jenis kikir dengan benar dan sesuai dengan pekerjaannya ada beberapa hal yang penting untuk diperhatikan bila menggunakan kikir.  Berdiri dalam posisi yang nyaman pada ketinggian seperti yang diperlihatkan pada gambar 3-23. Genggam gagang kikir dengan salah satu tangan anda, dimana tangan yang satunya lagi menstabilkan kikir.  Jagalah kikir tetap rata untuk menghasilkan permuka yang rata. Anda harus bervariasi menekan kikir melalui proses pencapaian ini.  Gerakan kikir menyilang terhadap permukaan benda kerja agak melintang dengan arah yang benar.  Gunakan tekanan yang cukup untuk memotong ketika anda tekan. Buku Siswa

hal 156


2013

 Membalikan gerakan tekanan dengan ringan untuk mencegah tumpulnya gigi kikir (kikir dirancang untuk memotong hanya pada arah maju).  Kembangkan gerakan panjang untuk penggunaan keseluruhan permukaan kikir. Terapkan irama gerakan yang santai dan hasil penyelesaian akurat.

Gambar 4. 48 Sikap mengikir.

Tindakan keamanan : Karena kikir keras dan rapuh sehingga mudah rusak. Gigi-giginya yang tajam juga merupakan potensi bahaya.

Gambar 4. 49 Penyimpan kikir dengan aman.

Buku Siswa

hal 157


2013

 Yakinkan bahwa pemegang kikir telah terpasang dengan baik.  Jagalah kikir dalam keadaan bersih dan kering.  Jangan dibenturkan pada meja kerja atau dipukulkan pada benda apapun.  Jangan ditekukan atau digunakan dengan tekanan yang berlebihan.  Hindari untuk menyentuh permukaan kikir.  Simpanlah kikir secara terpisah dengan benda yang lainnya.  Simpanlah kikir secara terpisah dengan peralatan yang lainnya. Membersihkan kikir : Partikel logam kecil kemungkinan tertanam pada gigi kikir. Ini disebut jepitan (pinning). Jepitan dapat menyebabkan kedalam goresan dan efesiensi dari kikir berkurang. Untuk membuang partikel logam kecil yang terjepit (pinning) :  Pilih sikat yang mendatar terbuat dari logam lunak seperti alumunium atau tembaga. Jangan menggunakan logam keras.  Sikatkan sepanjang alur kikir, paralel terhadap giginya.

Gambar 4. 50 Membersihkan kikir. Amplas

Buku Siswa

hal 158


2013

Gambar 4. 51 amplas Amplas untuk membersihkan kerak-kerak pada kendaraan, memperhalus permukaan kayu atau bodi kendaraan untuk dicat ulang dan kebutuhan lainnya. Amplas terbagi dalam 2 jenis yakni Amplas Besi dan Amplas Kayu. Untuk Amplas Kayu merupakan amplas dengan tipe kering, tidak boleh terkena air atau lembab, benar-benar harus kering. Sedangkan Amplas Besi bersifat lebih fleksibel karena bisa digunakan secara kering atau basah. Bahan pembuat Amplas umumnya ada 2 jenis, yakni Amplas kayu terbuat dari pertikel batu granit, sedangkan Amplas besi menggunakan bahan dari silicon carbide. Cara membaca ukurannya pun berbeda untuk kedua jenis amplas tersebut, untuk mengetahui tingkat kehalusannya adalah sebagai berikut :

Amplas Besi Pada kertas amplas disisi belakangnya tertera nomor, nomor tersebut berkisar dari angka 1 sampa 3000, untuk menandakan tingkat kehalusan amplas terebut adalah, angka 1 merupakan amplas kasar, dan amplas 3000 merupakan amplas super harus. semakin kecil nomor semakin kasar, begitu juga kebalikannya. Namun pada realita di lapangan, jenis angka yang beredar biasanya dimulai dari angka 100 sampai 1000, akan sangat jarang sebuah toko mensuply stock amplas dengan tingkat kehalusan yang berurutan, biasanya sebuah toko bangunan atau toko cat akan memiliki stock amplas dengan kelipatan 100, 200, 300, 400, 600, Buku Siswa

hal 159


2013

800, 1000, 1500 ini adalah contoh ukuran amplas besi yang banyak dijual dipasaran. Amplas Kayu Sedangkan untuk amplas kayu, cara membaca ukurannya tidak jauh berbeda. Tingkat kehalusan yang banyak dijual dipasaran untuk amplas kayu umumnya adalah 40, 60, 80, 100, 150, 220, 300, 400, dan 500. Ukuran amplas nomor 40 sangat kasar, dan ukuran amplas nomor 500 halus. Sedikit berbalik dengan Amplas

besi.

Kenapa berbeda ukurannya? , karena partikel yang digunakan berbeda, sesuai dengan kegunaan dari amplas tersebut yaitu untuk menghaluskan kayu. Realita yang kita temukan dilapangan terkadang sedikit berbeda, karena pabrikan amplas yang satu dengan yang lain memiliki komposisi bahan yang berbeda.

Gurinda terdiri dari dua jenis :

Gambar 4. 52 grinda tangan

Gambar 4. 53 grinda duduk Mengerinda adalah suatu pekerjaan atau aktivitas yang paling sering dilakukan untuk menyelesaikan pekerjaan di bengkel. Akibat dari seringnya pekerjaan menggerinda, terkadang pekerja kurang memperhatikan bahaya-bahaya dan halhal lain yang harus diterapkan dalam pengerjaan dengan menggunakan gerinda tersebut. Baik itu yang berhubungan dengan proses menggerinda maupun factor alat yang layak digunakan untuk menjaga keselamatan kerja. Banyak kecelakaan Buku Siswa

hal 160


2013

kerja yang diakibatkan oleh kesalahan penggunaan mesin gerinda, dari kecelakaan ringan sampai dengan kecelakaan yang berat bahkan meninggal (Fatality).

Untuk menghindari kecelakaan kerja yang disebabkan kesalahan penggunaan mesin gerinda maka perlu diperhatikan beberapa hal sebelum melakukan pekerjaan menggerinda, yaitu: 1. Gunakan alat pelindung diri / Personal Protective Equipment (PPE) khusus selain PPE standar dengan tepat dan benar seperti, Masker, Safety Glasses, Face Shield, Ear Plug, Gloves. 2. Pastikan kondisi mesin gerinda baik dan aman untuk digunakan, tidak ada kebocoran arus pada bodi mesin dan kabel yang terhubung dengan mesin, kap pelindung / safety guard pada mesin terpasang. 3. Pasang batu gerinda untuk ukuran yang dibutuhkan dengan memperhatikan batas kecepatan maksimum / Maximum Operation Speed (MOS) yang tertera pada batu gerinda dan pastikan MOS pada batu gerinda lebih besar dari kecepatan maksimum mesin yang akan digunakan.( nb: kecepatan maksimum mesin tertera pada bodi mesin) 4. Perhatikan ketebalan batu gerinda yang sesuai untuk jenis pekerjaan yang akan dilakukan, untuk menggerinda jangan menggunakan batu gerinda yang tipis yang diperuntukan memotong. 5. Gunakan kunci yang tepat untuk mengencangkan pengunci batu gerinda. 6. Pastikan benda kerja yang akan dipotong atau diogerinda dalam posisi yang tetap / fixed, supaya benda kerja tidak terpental ketika diberikan tekanan dari batu gerinda. Bila perlu pergunakan penjepit / clamp. 7. Pastikan lokasi kerja aman dari bahan mudah terbakar seperti, thinner, Grease, oil.

Hal-hal lain yang juga harus diperhatikan pada saat melakukan penggerindaan adalah: 1. Posisi badan harus dalam posisi aman untuk melakukan pekerjaan. 2. Jangan memberikan tekanan yang berlebih terhadap batu gerinda untuk menghindari pecahnya batu akibat tekanan yang dipaksakan. Buku Siswa

hal 161


2013

3. Perkecil bagian batu gerinda yang kontak langsung dengan benda kerja / material yang digerinda atau dipotong. 4. Pastikan socket kabel power dicabut dari supply power pada saat penggantian batu gerinda. Dan jangan meninggalkan mesin gerinda dalam kondisi masih terhubung dengan power supply.

Gambar 4. 54 Cara Menggerinda Menggerinda menggunakan pengaman dan tidakmenggunakan pengaman lengkap Dengan memperhatikan hal-hal diatas maka resiko kecelakaan dari pekerjaan menggerinda atau yang menggunakan mesin gerinda dapat diperkecil bahkan dihindari.

Gambar 4. 55 Pemotong pipa

Buku Siswa

hal 162


2013

Gambar 4. 56 pembengkok pipa

Gambar 4. 57 alat untuk membuat ulir/snaypipa

BOR •Bor dipergunakan untuk membuat lubang dari kayu maupun logam. •Menurut jenisya ada 2 macam, yaitu:

1. Bor tangan manual

Gambar 4. 58 bor tangan manual

Buku Siswa

hal 163


2013

2. Bor tangan listrik

Gambar 4. 59 bor tangan listrik

3. Bor duduk listrik

Gambar 4. 60 bor duduk listrik

1. Mengebor pelat logam (drilling sheet metal). Mesin bor (pedestral drill) digunakan untuk mengebor (melubangi) logam pelat. Pada dasarnya mesin bor terdiri dari meja karja yang dapat bergerak dan penjepit mata bor (chuck) yang berputar yang terdiri dari penjepit (chuck) dan Buku Siswa

hal 164


2013

mata bor. Jenis mesin bor dan bagian-bagiannya seperti yang diperlihatkan pada gambar 3-5.

Gambar 4. 61 bagai-bagian mesin bor.

Bagaimana mesin bor bekerja : Ada beberapa jenis mesin bor, tetapi pada dasarnya prinsip kerjanya sama. Mata bor diputar dengan kecepatan tinggi untuk membuat lubang pada benda kerja. Ukuran lubang ditentukan oleh diameter mata bor. Dengan menekan hand-feed kebawah mata bor yang berputar bergerak kebawah juga dan akan membentuk lubang pada benda kerja. a. Mengeset mesin bor. Sebelum anda mulai mengebor, ada beberapa tahapan yang harus dilakukan :  Memasang mata bor.  Kencangan dengan kunci penjepit mata bor.  Aman terhadap meja kerja  Mata bor terpasang diposisi tengah-tengah. Buku Siswa

hal 165


2013

 Atur kecepatan sesuai dengan yang diperlukan. b. Memasang mata bor. Anda dapat memasang dan melepas mata bor dari penjepit (chuck) dengan bantuan kunci penjepit seperti yang diperlihatkan pada gambar 

Masukan kunci ke salah satu lubang yang berada disisi penjepit mata bor.



Gunakan kunci penjepit untuk memutar penjepit sampai terbuka dan sesuai dengan mata bor yang anda pilih.



Masukan mata bor kedalam penjepit.



Putar kunci penjepit untuk mengencangan penjepit mata bor.



Lepas kunci penjepit dari penjepit mata bor (chuck), jangan sampai kunci penjepit tertinggal pada penjepit mata bor, jika tertinggal akan terlempar saat mesin bor berputar.

Gambar 4. 62 Memasang mata bor. a. Keamanan meja kerja. Pelat logam harus betul-betul aman dan akurat pada saat pengeboran. Karena mata bor cenderung akan mencengkram pelat logam yang disebabkan oleh putaran. Ini akan melukai anda atau merusak benda kerja. Bekerja dengan aman :  Jepit pelat logam diantara papan kayu. Tempatkan pada meja kerja mesin bor. Jepit yang kuat dengan menggunakan klem penjepit, lihat gambar 3-7.

Buku Siswa

hal 166


2013

Gambar 4. 63 Bekerja dengan aman.

Posisi meja kerja : Pelat logam harus berada pada posisi di tengah-tengah mata bor dan dapat ditembus dengan kedalaman yang diinginkan. Anda dapat mengatur ketinggian dan posisi meja kerja :

Gambar 4. 64 Pengaturan meja kerja.  Atur ketinggian meja kerja hingga kira-kira 1 cm diatas benda kerja.  Operasikan hand feed lever kebawah (mesin bor dalam keadaan off), periksa apakah dapat menembus sesuai dengan kedalaman yang diinginkan. Buku Siswa

hal 167


2013

 Atur posisi horizontal posisi meja kerja sampai mata bor berada diatas tanda yang telah dititik.  Operasikan lagi hand feed lever kebawah mata bor dalam keadaan tidak berputar, periksa apakah persi diatas tengah-tengah posisi lubang.  Keraskan pengunci meja kerja agar meja kerja benar-benar aman pada tempatnya.

Gambar 4. 65 Posisi tengah mata bor.

c. Mengatur kecepatan mesin bor. Anda harus menghindari penggunaan mesin bor dengan kecepatan terlalu tinggi sehingga kecepatan berlebihan yang akan mengakibatkan mata bor menjadi terbakar atau patah. Pada umumnya diameter mata bor dua kali lebih besar, kecepatan yang diperlukan lambat.

Mengatur kecepatan :

Gambar 4. 66 Posisi van belt untuk kecepatan tinggi.  Buka penutup van belt. Buku Siswa

hal 168


2013

 Naikkan kecepatan untuk lubang yang diameternya kurang dari 3 mm dengan memindahkan van-belt keatas pulli.  Turunkan kecepatan untuk lubang yang diameternya diatas dari 6 mm dengan memindahkan van-belt kebawah pulli.  Yakinkan bahwa van-belt posisinya horizontal.  Tutup kembali penutup van belt.

Gambar 4. 67 Posisi van belt untuk kecepatan rendah. d. Menggunakan mesin bor. Mengebor lubang pada pelat logam, lakukanlah langkah-langkah berikut :  Jalankan mesin bor.  Turunkan mata bor perlahan-lahan saat mulai pengeboran dilakukan.  Naikan mata bot dan periksa ulang apakah mata bor sadah pada posisi tengahtengah.  Turunkan

kembali

mata

bor dan

teruskan

pengeboran.

Anda

harus

melakukannya dengan tekanan ringan.  Pengeboran telah mencapai kedalaman yang diinginkan, selajutnya naikan mata bor perlahan-lahan sampai bebas dari lubang yang telah dibor.  Matikan mesin bor.

Memeriksaan kualitas benda kerja yang dibor : Jika lubang pada pelat logam telah dibor, sisinya akan menjadi tajam. Jika teknik pengeboran tidak baik, sisinya akan bergerigi pada salah satu sisi permukaan pelat logam. Ini dapat disebabkan oleh kecepatan yang tidak sesuai, mata bor tumpul, menurukan mata bor terlalu cepat. Sisi lubang yang bergerigi berbahaya

Buku Siswa

hal 169


2013

yang akan melukai anda atau akan merusak komponen yang lain. Anda harus merealisasikan hal-hal sebagai berikut :  Ukuran lubang denga ketebalan 0,5 mm.  Halus disekeliling lubangnya.  Tidak bergerigi.  Permukan bebas dari goresan.

Gambar 4. 68 Sisi lubang yang bergerigi.

Tindakan keamanan : Semua

mesin

Bagaimanapun

dapat juga

membahayakan peralatan

yang

jika

dioperasikan

berputar

secara

tidak

aman.

khusus

dapat

membahayakan sebab potensi tersebut pasti akan terjadi. Anda harus memperhatikan pencegahan keamanan sebgai berikut : 

Lepaskan sarung tangan yang anda pakai selama pengesetan.



Jangan menggunakan mata bor yang lebih besar dari kapasitas penjepitnya.



Jangan menggunakan mata bor sebagai penggores atau penitik.



Hanya menggunakan mata bor yang tajam dan langkah-langkah yang benar.



Pastikan bahwa mata bor telah dijepit dengan kuat pada penjepitnya.



Pastikan bahwa kunci penjepit telah dilepas dari penjepitnya.



Gunakan kecepatan pengeboran dengan benar.



Tutup kembali penutup pulli setelah mengatur kecepatan.



Pastikan meja kerja telah aman.



Jangan memakai pakaian yang longgar, secara khusus memakai dasi.



Lepaskan semua perhiasan yang digunakan.



Pakailah kaca mata pengaman.

Buku Siswa

hal 170


2013

Batasi gerakan rambut yang panjang dengan penutup rambut atau helm pengaman.



Yakinkan bahwa putaran msin bor sudah sesuai dengan ketentuan.



Jangan melekukan pengesetan selama mesin bor dalam keadaan berputar.



Bersihkan bahan terkikis setelah mesin bor berhenti.



Jangan menggalkan logam yang terkikis atau kotoran pada permukaan benda kerja.



Jangan

menggunakan

tangan

telanjang

untuk

membersihkan

bekas

pengeboran.

Gambar 4. 69 Lepaskan sarung tangan dan tutup pelindung V-belt.

Alat pelubang plat/logam (punching sheet metal).

Buku Siswa

hal 171


2013

Gambar 4. 70 alat pelubang plat Membuat lubang dengan alat bantu pelubang pelat logam (punching sheet metal) adalah

salah

satu

alternatif

disamping pengeboran

pada

pelat logam.

Keuntungannya adalah hasilnya rapih dan akurat. Kekurangannya adalah ukuran lubang sudah ditentukan sesuai dengan pisau pemotongnya. Pembuatan lubang dioperasikan dengan tangan seperti yang diperlihatkan pada gambar 3-15. Pada dasarnya

pembuat

lubang

(punching)

terdiri

dari

pisau

pemotong,

penahan/landasan dan baud (screw) penarik pisau pemotong.

Gambar 4. 71 Pelubang pelat logam (punching).

Bagaimana punching bekerja : Pengoperasiannya sangat sederhana, dengan mengencangkan baud penarik pisau pemotong akan bergerak masuk kedalam penahan/landasan sehingga

Buku Siswa

hal 172


2013

memotong pelat logam. Dimana pisau pemotongnya mempunyai ukuran diameter yang berbeda-beda. a. Bagaimana melubangi pelat logam. Membuat lubang dengan punching sheet metal, pertama-tama pelat logam dibor untuk lubang baud penarik pisau pemotong.  Bor pelat logam yang akan dilubangi sesuai dengan diameter baud penarik pisau pemotong.  Pisahkan pisua pemotong dan penahan/landasan dari baud penarik pisau pemotong.  Letakan pelat logam diatas penahan/landasan, kemudian pasang baud penarik pisau pemotong, periksa kembali pemasangannya seperti yang diperlihatkan pada gambar (3.16)  Kencangkan baud penarik pisau pemotong seperti yang diperlihatkan pada gambar (3.16)

Gambar 4. 72 Menggunakan pelubang pelat logam (punching). 

Kencangkan baud penarik pisau pemotong sehingga bergerak menjepit penahan/landasan.



Untuk mengencangkan baud penarik pisau pemotong gunakan kunci pas yang sesuai dengan kepala baud penarik pisau pemotong.



Bila pisau pemotong telah melalui pelat besi, anda akan merasakannya dan pelat besi akan terpisah dari alat pembuat lubang (punching sheet metal).

Buku Siswa

hal 173


2013

b. Membuat lubang bentuk lain. Selain pelubang pelat logam (punching sheet metal) bentuk bulatan, tersedia juga pelubang pelat logam bentuk segi empat, persegi panjang dan bentuk lainnya. Pelubang pelat logam tersebut pengoperasiannya sama dengan pelubang pelat logam bentuk bulatan.

Gambar 4. 73 Pelubang bentuk spesial.

Tindakan keamanan : Walaupun pelubang pelat logam (punching sheet metal) merupakan peralatan yang relatif sangat sederhana, anda memperhatikan tindakan keamanan sebagai berikut : 

Yakinkan bahwa lubang untuk baud penarik pisau pemotong sudah sesuai.



Hindari sentuhan langsung dengan ujung pisau pemotong.



Hindari tergoresnya permukaan pelat logam pada saat meletakannya.



Berhentilah mengencangkan baud penarik pisau pemotong jika pelat logam sudah terpotong.



Buanglah bekas potongan pelat logam dari penahan/landasan pisau pemotong.



Simpanlah alat pelubang pelat logam (punching sheet metal) dengan benar setelah digunakan.



pelubang pelat logam (punching sheet metal) jangan sampai jatuh.

Buku Siswa

hal 174


2013

Gunakanlah hanya untuk pelat logam tipis.

10. RAGUN (CATOK) Berbagai jenis ragum yang digunakan untuk memejepit benda kerja yang akan dikerjakan dengan tangan. Memenjepit benda kerja harus mudah, aman dan kuat. Jenis ragum yang digunakan untuk perakitan komponen listrik diperlihatkan pada gambar 4-15. Pada dasarnya terdiri dari dua rahang untuk menjepit benda kerja.

Gambar 4. 74 bagian-bagian ragum/catok Bagaimana menggunakan ragum :  Periksa ketinggian dari ragum seperti permukaan atas rahangnya dengan siku tangan anda. Salah satu cara untuk merealisasikan ketinggian ragum yang terpasang pada meja kerja.

Buku Siswa

hal 175


2013

 Anda harus menggunakan rahang ragum yang lunak terbuat dari kuningan, tembaga atau alumunium jika menjepit benda kerja yang akan diselesaikan atau permukaannya lunak, seperti pelat alumunium. Rahang ragum yang lunak akan melindungi benda kerja dari goresan atau bekas cengraman rahang ragum yang keras.  Coba genggam benda kerja tepat ditengah-tengah rahang ragum. Ini akan membantu terhindar dari resiko penekanan yang terlalu kuat.  Posisikan benda kerja hanya pada permukaan rahang ragum. Ini akan mencegah suatu gerakan yang disebabkan oleh benda kerja yang dijepit tidak cukup kuat. Gejala posisi yang tidak baik adalah posisi miring akan terdengar mencuit pada saat dikikir atau dipotong.  Hanya menggunakan tangan anda untuk mengeraskan jepitan rahang ragum dengan kuat. Terlalu kuat jepitan dapat merusak benda kerja dan ragum. Tindakan keamanan :  Periksa keadaan ragum pada posisi yang aman.  Periksa keadaan ragum dengan ketinggian yang benar.  Periksa kondidi rahang ragum.  Gunakan rahang ragum yang lunak pada pekerjaan tertentu.  Jangan menjepitkan rahang ragum terlalu kuat.  Gunakan kuas untuk membersihkan ragum, jangan gunakan tangan anda (untuk menghindari luka dan infeksi).

11. PINSET •Dipergunakan untuk menjepit suatu benda yang kecil, atau untuk menjepit kaki komponen yang akan disoleder agar panasnya berkurang.

Buku Siswa

hal 176


2013

Gambar 4. 75 macam-macam pnset

12. PENGGORES Dipergunakan untuk meberi tanda, atau garis pada benda yang akan dikerjakan.

Gambar 4. 76 Penggores

teknik yang benar

teknik yang salah

Gambar 4. 77 Penggores Memberi tanda gambar dengan penggores.  Penggores harus dimiringkan keluar dari penggoresnya. Kesalahan kedudukan ini akan mengakibatkan garis yang dihasilkan akan tidak lurus.  Tekanlah mistar baja atau penyiku dengan kuat pada benda kerja dan goreslah satu kali saja.  Kedudukan penggores harus miring kearah gerakan. Penggunaan dan pemeliharaan penggores. 

Penggores digunakan untuk membuat garis pada logam.



Jangan digunakan sebagai alat untuk keperluan lain.



Pasanglah gabus pada bagian ujung penggores jika tidak digunakan.



Jangan menggunakan penggores yang rusak atau tidak tajam.

Buku Siswa

hal 177


2013

13. penitik Alat ini digunaka untuk menandai apabila plat atau besi akan di lubangi(di bor) tujuanya adalah agar pada saat di bor tidak meleset dari yang telah di tandai.

Gambar 4. 78 Penitik

Penggunaan dan pemeliharaan penitik.  Pegang penitik antara ibu jari dan jari-jari tengan pertama dan kedua.  Arahkan ujung penitik pada titik pusat, atur lokasi penitikan.  Siapkan palu besi dan arahkan tegak lurus penitik dengan jarak kira-kira 40 mm.  Pukul penitik. Bila akan digunakan untuk mata bor besar, maka penitikan ke dua dapat diulang dengan penitik 900.  Jangan digunakan jika kepalanya berbentuk jamur.  Jangan digunakan sebagai alat untuk keperluan lain.  Jagalah penitik dalam keadaan bersih, kering dan ditempatkan dengan benar. Buku Siswa

hal 178


2013

Gambar 4. 79 Kepala penitik berbentuk jamur.

Penitik (centre punching) digunakan untuk memberi tanda posisi tengah dari lubang. Tanda tersebut sebagai pemandu untuk melakukan pengeboran agar terhindar dari kesalahan saat proses pengeboran permukaan logam.

Gambar 4. 80 Tanda untuk penitikan.

Bagaimana menitik :  Tempatkan pelat logam pada permukaan rata dan keras untuk ganjalan.  Periksa akurasi posisi lubang sebelum di titik.  Posisi titik terletak pada garis persilangan.

Buku Siswa

hal 179


2013

Gambar 4. 81 Menggunakan penitik.  Pegang penitik tegak lurus terhadap permukaan pelat logam.  Sejajarkan palu secara vertical diatas penitik.  Posisikan palu dengan jarak yang cukup untuk memukul penitik pelan-pelan.  Pukul pada bagian ujung penitik yang rata secara pelan-pelan.  Periksa apakah penitikan sudah benar pada persilangan garis. Kualitas tanda penitikan :  Sebaiknya dicoba dahulu untuk pemukulan yang benar pada pelat logam yang tidak terpakai.  Lekukan tidak terlalu tampak pada permukaan pelat logam.  Menggunakan palu yang berat atau memukul dengan tenaga yang kuat akan merusak benda kerja yang dititik.  Hindari pemukulan penitik lebih dari satu kali. Hanya satu kali pemukulan yang dibutuhkan untuk semua penitikan.

Kesalahan penitikan :  Setiap kesalahan akan menghasilkan suatu lekukan di lokasi yang akan dilubangi. Untuk membetulkan kesalahan penitikan :  Tempatkan ujung penitik pada lekukan dengan posisi langsung pada sudutnya.  Pukul penitik dengan palu yang diarahkan pada posisi yang benar. Ini disebut lekukan bayangan. Buku Siswa

hal 180


2013

Gambar 4. 82 Membetulkan kesalahan penitikan.

13.REAMER •Dipergunakan untuk membesarkan lubang sesuai dengan ukuran yang diperukan.

Gambar 4. 83 berbagai jenis reamer

Buku Siswa

hal 181


2013

Jangka sorong

Gambar 4. 84 jangka sorong Salah satu alat yang digunakan untuk pengukuran panjang yakni mistar geser/jangka sorong. Ada 2 tipe jangka sorong yakni jangka sorong digital dan jangka sorong analog. Untuk pertama kali kita harus mengenali dan mengetahui bentuk serta fungsi alat ukur jangka sorong itu sendiri, silakan perhatikan gambar bagian-bagian jangka sorong dibawah ini :

Gambar 4. 85 jangka sorong analog

Buku Siswa

hal 182


2013

Gambar 4. 86 jangka sorong digital

Jangka sorong mempunyai kemampuan untuk mengukur benda kerja sebagai berikut :  Mengukur benda kerja bagian luar, seperti : kubus, persegi panjang, benda

bulat, dll.  Mengukur benda kerja bagian dalam, seperti : diameter dalam pipa  Mengukur kedalaman, seperti : kedalaman alur kampas rem cakram  Mengukur ketinggian benda bertingkat, seperti : ketebalan kampas rem cakram

Setelah kita mengenal alat ukur jangka sorong dan fungsinya sekarang berlanjut cara cepat membaca hasil ukurnya, perhatikan gambar dibawah ini : Penjelasan langkah membaca hasil ukur pada Gbr.a dengan ketelitian 0,05mm: 1. Hitung jumlah ruas pada garis warna biru (Skala Utama) tepat sebelum angka nol pada ruas garis warna merah (Skala Vernier), hasilnya = 9 ruas 2. Tuliskan angka tertera pada ruas garis warna merah sebelum garis merah yang sejajar dengan garis warna biru, hasilnya = 1 3. Jika ada selisih lebih dari angka tertera pada garis yang sejajar langsung masukkan angka 5 4.

Sehingga hasil akhirnya adalah 9,15mm.

Perhatikan Gambar hasil ukur jangka sorong ketelitian 0,02mm dibawah ini dan cobalah berikan penjelasan langkahnya seperti pada Gbr.a :

Buku Siswa

hal 183


2013

Gambar-gambar berikut adalah gambar-gambar yang menunjukkan bagaimana cara mengukur benda ukur dengan menggunakan jangka sorong. Cara menggunakan jangka sorong dalam mengukur bagian luar benda ukur

Gambar 4. 87 posisi jangka sorong terhadap benda kerja

Buku Siswa

hal 184


2013

Gambar 4. 88 Cara pengukuran bagian dalam menggunakan jangka sorong

Gambar 4. 89 pengukuran kedalaman dengan menggunakan jangka sorong

Gambar 4. 90 pengukuran kedalaman dengan menggunakan ujung jangka sorong

Selain jangka sorong, alat pengukuran lainnya yang biasa digunakan adalah mirometer sekrup. Mikrometer Sekrup digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda. Mikrometer sekrup mempunyai 2 skala , yaitu: skala utama dan skala nonius (skala putar).

Buku Siswa

hal 185


2013

Gambar 4. 91 Skala utama dan skala nonius pada Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup memiliki ketelitian hingga 0,01 mm= 0,001 cm. Cara membacanya (ketebalannya): d= Skala Utama + Skala Nonius ket: skala nonius x 0,01 mm(karena memiliki ketelitian 0,01 mm) d= Ketebalan benda (mm) - Dalam membaca Skala utama lihatlah angka terakhir yang tidak ditutupi oleh pemutar. Misal angka terakhirnya 4 maka nilai skala utamanya 4 mm. - Dalam membaca Skala nonius lihat angka yang ditunjuk oleh skala utama(yang berada pada tengah-tengah). satu garisnya bernilai 0,01 mm. dimana x-nya angka yang ditunjukknya. misal angka yang ditunjuknya 35 maka nilainya 35×0,01 mm. contoh : contoh 1 Perhatikan gambar dibawah ini!

Buku Siswa

hal 186


2013

d= Skala utama+ Skala nonius Skala utama= 3,5 mm Skala nonius= 20 x 0,01=0,2 mm d= 3,5 mm + 0,2 mm = 3,7 mm

contoh 2: Perhatikan gambar dibawah ini

d= Skala utama + Skala Nonius Skala utama= 6,5 mm Skala nonius= 9 x 0,01 =0,09 mm d= 6,5 mm + 0,09 mm = 6,59 mm

Gambar 4. 92 water pas Signal injector, signal injector merupakan suatu alat yang kerjanya berdasarkan oscillator audio dan membamg kitkan getara. Bila probe (ujung) dari signal injector Buku Siswa

hal 187


2013

di injeksikan pada kaki basis dari tiap-tiap rangkaian penguat audio, maka transistor dikatakan masih baik,bila loudspesaker penguat tarsebut mengeluarkan suara tut-tut. Ranakaian signal injector digunakan khusus untuk rangkaian audio amplifier. Untuk melacak frekwensi tnggi sebaiknya bersama-sama dengan signal tracer. Rankaian signa injector sedemikian sederhana sehingga mungkin untuk dirakit sendir.

Gambar 4. 93 Signal injector

Signal tracer,

signal tracer (pelacak signal) terdiri dari sebuah detector

(mengambil kembali frekwensi rendah dari pembawa frekwensi tinggi) dan sebuah telaphon telanga (earphone). Seperti gambar dibawah ini. Pelacak signal dipergunakan untuk mencari kerusakan rangkaian dengan menggunakan tilpone telinga. Dengan melacak rangkaian dai tingkat permulaan hingga tingkat akhir menggunakan tilpun telinga pelacak signal ini maka dapat dideteksi tingkat rangkaan

mana

yang

rusak dengan mengambil

kesimpulan

dari

tidak

terdengarrnya tilpun telinga itu. Signal tracer ini dapat juga digunakan untuk mencari kerusaki pada rangkaian audio. Seperti signal injercto pada signal trcer juga dapat dibuat sendiri.

Buku Siswa

hal 188


2013

Gambar 4. 94 Signal tracer

B.

ALAT-ALAT LISTRIK

●Alat-alat listrik adalah alat perkasa yang dipergunakan untuk bekerja dengan bantuan tenaga listrik. Menutut fungsinya alat-alat listrik ada beberapa macam antara lain: TES PEN

Gambar 4. 95 tespen ● Alat ini dipergunakan untuk mengetahui adanya sumber tegangan. Tes pen akan menyala bila

ada sunber arus dan tidak menyala bila tidak ada sumber

arus. ● Cara kerja tes pen: . Bagian atas tes pen listrik yang berlubang untuk tempat menempelkan ibu jari atau

telunjuk.

. Ujungpen tes (logam)sebagai konduktor. . Lampu neon sebagai inductor, menyala bila ujung B ditempelkan pada

daerah

muatan listrik. . Pelastik atua ebonite sebagaiisolator untk menjaga tegangan konsleting.

2.SOLDER LISTRIK ● Solder listrik merupakan suatu alat yang dipergunakan untuk menyolder kakikaki komponen elktronika dalam suatu rangkaian, baik yang menggunakan PCB maupun moutry strip (kawat pagar yang berdiri). Solder listrik terdiri dari ujung tembaga dan kawat filomen dan tabung filomen. Untuk menyolder komponen elektronika sebaiknya berdaya 30 watt sampai 30 watt agar komponen yang tidak tahan panas tidak akan rusak. Contoh: Dioda, Transistor, FET, IC da semi konduktor yang lain. ● Didalam prakteknya pada saat kita menyolder, untuk alas tempat meletakkan solder kita panas yang berlebihan dari solder diserap oleh tempatnya. Bila

Buku Siswa

hal 189


2013

solder selesai dipergunalan, solder harus dilepaskandari jaringa listrik agar ujung solder tidak cepat rusak.

Gambar 4. 96 solder dan perlengkapanya

Penyedot timah

Gambar 4. 97 penyedot timah Solder attractor (Desoldering iron) alat ini sebenarnya tidak kalah pentingnya bial kita ingin memperbaiki perangkat elektronik yang sering mengganti komponen. Fungsi utamanya untuk mengangkat timah di pcb bila kita ingin melepas komponen.

Buku Siswa

hal 190


2013

c. Rangkuman. Perlatan tangan adalah peralatan yang pada penggunaanya mudah dipindahpindah/dibawa serta tidak membutuhkan ruang/tempat yang luasuatau ruangan kusus Sedangkan peralatan listrik pada umumnya digunakan untuk mengukur besaran listrik misal arus, tegangan, daya, ohm, bentuk sinyal, medan magnet dan lain-lain. d. Tugas. 1. Sebutkan dan jelaskan cara menggunakan obeng. 2. Sebutkan dan jelaskan nama serta fungsi tang. 3. Sebutkan dan jelaskan cara menggunakan kunci. 4. Sebutkan dan jelaskan serta fungsi amplas. 5. Sebutkan dan jelaskan cara menggunakan gergaji. 6. Sebutkan dan jelaskan fungsi bor. 7. jelaskan cara menggunakan ragum. 8. jelaskan cara menggunakan pemotaong pipa 9. jelaskan cara menggunakan pembengkok pipa 10. jelaskan cara menggunakan jangka sorong e. Lembar Kerja Siswa Judul : Pembuatan rangkaian power supply 5 Volt DC Alat dan Bahan 1. Solder listrik……………………………………………..

1 buah

2. Tempat sandaran solder………………………………. 1 buah 3. Penyedot solder………………………………..………. 1 buah 4. Timah solder……………………………………………. 1 buah 5. PCB lubang ukuran 10x10 cm……..……………….…. 1 buah 6. Amplas……………………………………..……………. 1 buah 7. Kabel serabut…………………………...………………. 1 buah 8. Pasta solder…………………………………….………. 1 buah 9. Persiapkan komponen yang tertera pada gambar dengan nilai komponen yang sesuai

Buku Siswa

hal 191


2013

Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Lingkungan kerja yang aman, terutama bahan-bahan yang mudah terbakar harus ditempatkan jauh dari tempat penyolderan! 2. Tempatkan solder pada tempat penyandaran solder, terutama pada saat solder sudah dihubungkan ke sumber! 3. Kabel yang menghubungkan solder dengan sumber listrik jangan sampai terpuntir-puntir, agar isolasi kabel tidak rusak. Hal ini jika tidak diperhatikan bisa mengakibatkan adanya kebocoran listrik dan bisa berbahaya bagi pemakainya! 4. Berhati-hatilah pada waktu menyolder, jangan sampai mengenai tangan atau anggota badan lainnya!

Langkah Kerja 1. Siapkanlah semua alat dan bahan praktik yang akan digunakan ! 2. Tentukanlah daerah kerja dan alat solder yang dibersihkan terlebih dahulu, bebaskan dari semua kotoran seperti minyak, oli, gemuk, debu dan lain-lain ! 3. Tariklah ujung-ujung kabel sedemikian rupa sehingga kedudukan kabel tampak rapi dan lurus ! 4. Perhatikanlah Gambar di bawah ini ,ini kalian diharapkan dapat membuat power supply 5 VDC,dapat dikerjakan secara individu ataupun kelompok dengan mengikuti gambar rangkaian

Buku Siswa

hal 192


2013

5. Pastikanlah ujung solder dalam kondisi yang bagus dan tidak berbintik-bintik, rusak atau cacat. Jika perlu gunakan kikir atau gerinda untuk membersuhkan ujungnya ! 6. Panaskanlah batang solder pada suhu yang tinggi, masukkan/celupkan ujung solder ke pasta solder (fluks nonacidic) ! 7. Panaskanlah ujung logam (kabel) yang akan disolder di atas PCB, kemudian lakukan penyolderan ujung kabel tersebut sebelum disatukan (disolder) dengan PCB ! 8. Proses penyoderan janganlah terlalu lama menempel di atas kabel agar isolasi kabel tidak leleh ! 9. Yakinkanlah bahwa proses penyolderan tampak bahwa timah betul-betul sudah menempel dan matang (tampak mengkilat) ! 10. Bersihkanlah kelebihan solderan yang mati dengan lap pembersih ! 11. Jika akan melepas solderan, gunakanlah alat penyedot solder, tempatkanlah penyedot di atas solder yang akan ditarik ! 12. Panaskanlah penyedot dan solder yang akan disedot dengan batang solder selama proses pemanasan (penyolderan) berlangsung ! 13. Sedotlah dengan alat tersebut sampai benar-benar bersih dari bekas solderan !

Buku Siswa

hal 193


2013

5. Kegiatan belajar 5 Peraturan, norma dan sistem keselamatan kerja a. Tujuan Penbelajaran. Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Memahami tentang kesehatan dan keselamatan kerja -- Menerapkan kesehatan dan keselamatan kerja

b. Urain Materi. Tugas Sebelum mempelajari tentang Kesehatan dan keselamatan Kerja, coba kalian diskusikan! 1. Mengapa dapat terjadi kecelakaan di tempat kerja? 2. Apa yang menjadi penyebab terjadinya kecelakaan kerja? 3. Apa yang dimaksud dengan keselamatan kerja? 4. Apa yang di maksdu dengan Kesehatan kerja? 5. Mengapa aturan Tindakan keselamatan kerja dibawah ini, harus dipatuhi?

Buku Siswa

hal 194


2013

TINDAKAN KESELAMATAN SECARA UMUM 1. Periksa lingkungan kerja anda untuk mengetahui potensi bahaya yang mungkin timbul jika pekerjaan anda dapat membahayakan pada orang lain, peralatan atau barang-barang di sekitarnya. LAKUKAN TINDAKAN YANG DIPERLUKAN UNTUK PENCEGAHAN ! 2. Jika anda baru meminum obat yang mengakibatkan rasa kantuk, hendaknya anda menghentikan pekerjaan tersebut dan segera laporkan kejadian tersebut ke supervisor. 3. Dilarang membawa minuman keras, obat terlarang, senjata api atau tajam ke tempat kerja. 4. Gunakan peralatan keselamatan kerja di tempat kerja seperti helmet, goggle, safety shoes etc. 5. Patuhi semua safety symbols. 6. Gunakan peralatan yang tepat dan sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan. 7. Jangan angkat material yang terlalu berat tanpa alat sendirian, minta bantuan orang lain. 8. Upayakan ada teman kerja dalam pekerjaan. Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) :

Buku Siswa

hal 195


2013

Pengertian Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) : ·

Keselamatan yang berkaitan dengan mesin, pesawat alat kerja, bahan dan proses pengolahannya, tempat kerja dan lingkungannya serta cara-cara melakukan pekerjaan.

·

Sarana utama untuk pencegahan kecelakaan, cacat, dan kematian sebagai akibat dari kecelakaan kerja

Dasar Hukum

Undang-Undang No. 1 Tahun 1970 tentang Kesehatan dan Keselamatan Kerja. Yang diatur oleh Undang-Undang ini adalah keselamatan kerja dalam segala tempat kerja baik di darat, di dalam tanah, di permukaan air, di dalam air maupun di udara, yang berada di dalam wilayah kekuasaan hukum Republik Indonesia. Tujuan K3 ·

Melindungi tenaga kerja atas hak keselamatannya dalam melakukan pekerjaan untuk kesejahteraan hidup dan meningkatkan produksi dan produktivitas nasional.

·

Menjamin keselamatan setiap orang lain yang berada di tempat kerja tersebut.

·

Memeliharan sumber produksi agar dapat digunakan secara aman dan efisien

Jenis Keselamatan Kerja. 1. Keselamatan kerja dalam industry (Industrial Safety) 2. Keselamatan kerja di pertambangan (Mining Safety) 3. Keselamatan kerja dalam bangunan (Building & Contruction Safety) 4. Keselamatan kerja lalu lintas (Traffic Safety) 5. Keselamatan kerja penerbangan (Flight Safety) 6. Keselamatan kerja kereta api (Railway Safety) 7. Keselamatan kerja di rumah (Home Safety) 8. Keselamatan kerja di kantor (Office Safety)

Buku Siswa

hal 196


2013

Pengertian Kecelakaan ·

Kejadian yang tidak terduga (tidak ada unsur kesengajaan) dan tidak diharapkan karena mengakibatkan kerugian, baik material maupun penderitaan bagi yang mengalaminya.

·

Sabotase atau kriminal merupakan tindakan di luar lingkup kecelakaan yang sebenarnya.

Kerugian Akibat Kecelakaan Kerja 5K 1. Kerusakan 2. Kekacauan Organisasi 3. Keluhan dan Kesedihan 4. Kelaianan dan Cacat 5. Kematian

Klasifikasi Kecelakaan 1. Menurut jenis kecelakaan - Terjatuh - Tertimpa benda jatuh - Tertumbuk atau terkena benda - Terjepit oleh benda - Gerakan yang melebihi kemampuan - Pengaruh suhu tinggi - Terkena sengatan arus listrik - Tersambar petir - Kontak dengan bahan-bahan berbahaya - Lain-lain

2. Menurut sumber atau Penyebab Kecelakaan a. Dari mesin Buku Siswa

hal 197


2013

b. Alat angkut dan alat angkat c. Bahan/zat erbahaya dan radiasi d. Lingkungan kerja 3. Menurut Sifat Luka atau Kelainan Patah tulang, memar, gegar otak, luka bakar, keracunan mendadak, akibat cuaca, dsb Pencegahan Kecelakaan

Kecelakaan dapat dihindari dengan: 1. Menerapkan peraturan perundangan dengan penuh disiplin 2. Menerapkan standarisasi kerja yang telah digunakan secara resmi 3. Melakukan pengawasan dengan baik 4. Memasang tanda-tanda peringatan 5. Melakukan pendidikan dan penyuluhan kepada masyarakat Penanggulangan Kecelakaan

1. Penanggulangan Kebakaran

·

Jangan membuang puntung rokok yang masih menyala di tempat yang mengandung bahan yang mudah terbakar

·

Hindarkan sumber-sumber menyala di tempat terbuka

·

Hindari awan debu yang mudah meledak

Perlengkapan pemadam kebakaran Alat-alat pemadam kebakaran dan penanggulangan kebakaran terdiri dari dua jenis: 1. Terpasang tetap di tempat 1. Pemancar air otomatis 2. Pompa air 3. Pipa-pipa dan slang untuk aliran air 4. Alat pemadam kebakaran dengan bahan kering CO2 atau busa

Buku Siswa

hal 198


2013

Alat-alat pemadam kebakaran jenis 1-3 digunakan untuk penanggulangan kebakaran yang relatif kecil, terdapat sumber air di lokasi kebakaran dan lokasi dapat dijangkau oleh peralatan tersebut. Sedangkan alat jenis ke-4 digunakan jika kebakaran relatif besar, lokasi kebakaran sulit dijangkau alat pemadam, atau tidak terdapat sumber air yang cukup, atau terdapat instalasi atau peralatan listrik, dan atau terdapat tempat penyimpanan cairan yang mudah terbakar.

Gambar 5. 1 Gambar (a) menunjukkan rumah (almari) tempat penyimpanan peralatan pemadam kebakaran. Disebelah kiri adalah tempat gulungan pipa untuk aliran air, sedangkan di sebelah kanan berisi alat pemadam kebakaran yang dapat dibawa. Alat jenis ini bisa berisi bahan pemadam kering atau busa. Gambar (b) adalah alat pemadam kebakaran jenis pompa air. Alat ini biasanya dipasang di pinggir jalan dan gang antar rumah di suatu komplek perumahan. Jika terjadi kebakaran di sekitar tempat tersebut, mobil kebakaran akan mengambil air dari alat ini. Air akan disemprotkan ke lokasi kebakaran melalui mobil pemadam kebakaran. Gambar (c) adalah alat pemadam kebakaran jenis pemancar air otomatis. Alat ini biasanya dipasang di dalam ruangan. Elemen berwarna merah sebagai penyumbat air yang dilapisi kaca khusus. Jika terjadi kebakaran di sekitar atau di dalam ruangan, maka suhu ruangan akan naik. Jika suhu udara di sekitar alat tersebut telah mencapai tingkat tertentu (80) kaca pelindung elemen penyumbat akan pecah dan secara otomatis air akan terpancar dari alat tersebut.

2. Dapat bergerak atau dibawa Alat ini seharusnya tetap tersedia di setiap kantor bahkan rumah tangga. Pemasangan alat hendaknya di tempat yang paling mungkin terjadi kebakaran, Buku Siswa

hal 199


2013

tetapi tidak terlalu dekat dengan tempat kebakaran dan mudah dijangkau saat terjadi kebakaran. Cara menggunakan alat-alat pemadam kebakaran tersebut dapat dilihat pada label yang terdapat pada setiap jenis alat. Setiap produk mempunyai urutan cara penggunaan yang berbeda-beda. Jika terjadi kebakaran di sekitar anda, segera lapor ke Dinas Kebakaran atau kantor Polisi terdekat. Bantulah petugas pemadam kebakaran dan polisi dengan membebaskan jalan sekitar lokasi kebakaran dari kerumunan orang atau kendaraan lais selain kendaraan petugas kebakaran dan atau polisi.

2. Penanggulangan Kebakaran Akibat Instalasi Listrik dan Petir Buat instalasi listrik sesuai dengan aturan yang berlaku ·

Gunakan sekering/MCB sesuai dengan ukuran yang diperlukan

·

Gunakan kabel yang berstandar keamanan yang baik

·

Ganti kabel yang telah usang atau acat pada instalasi atau peralatan listrik lain

·

Hindari percabangan sambungan antar rumah

·

Lakukan pengukuran kontinuitas penghantar, tahanan isolasi, dan tahanan pentanahan secara berkala

·

Gunakan instalasi penyalur petir sesuai standar

3. Penanggulangan Kecelakaan di dalam Lift ·

Pasang rambu-rambu dan petunjuk yang mudah dibaca oleh pengguna jika terjadi keadaan darurat

·

Jangan memberi muatan lift melebihi kapasitasnya

·

Jangan membawa sumber api terbuka di dalam lift

·

Jangan merokok dan membuang puntung rokok di dalam lift

·

Jika terjadi pemutusan aliran listrik, maka lift akan berhenti di lantai terdekat dan pintu lift segera terbuka sesaat setelah berhenti.

·

Segera keluar dari lift dengan hati-hati

4. Penanggulangan Kecelakaan terhadap Zat Berbahaya Zat berbahaya adalah bahan-bahan yang selama pembuatannya, pengolahannya, pengangkutannya, penyimpanannya dan penggunaannya menimbulkan iritasi, Buku Siswa

hal 200


2013

kebakaran, ledakan, korosi, matilemas, keracunan dan bahaya-bahaya lainnya terhadap gangguan kesehatan orang yang bersangkutan dengannya atau menyebabkan kerusakan benda atau harta kekayaan

1. Bahan- bahan eksplosif Adalah bahan yang mudah meledak. Ini merupakan bahan yang paling berbahaya. Bahan ini bukan hanya bahan peledak, tetapi juga semua bahan yang secara sendiri atau dalam campuran tertentu jika mengalami pemanasan, kekerasan atau gesekan akan mengakbatkan ledakan yang biasanya diikuti dengan kebakaran. Contoh: garam logam yang dapat meledak karena oksidasi diri, tanpa pengaruh tertentu dari luar

2. Bahan-bahan yang mengoksidasi Bahan ini kaya oksigen, sehingga resiko kebakaran sangat tinggi.

3. Bahan-bahan yang mudah terbakar Tingkat bahaya bahan-bahan ini ditentukan oleh titik bakarnya. Makin rendah titik bakarnya makin berbahaya

4. Bahan-bahan beracun bahan ini bisa berupa cair, bubuk, gas, uap, awan, bisa berbau dan tidak berbau. Proses keracunan bisa terjadi karena tertelan, terhirup, kontak dengan kulit, mata dan sebagainya. Contoh: NaCl bahan yang digunakan dalam proses pembuatan PCB. Bahan ini seringkali akan menimbulkan gatal-gatal bahkan iritasi jika tersentuh kulit

5. Bahan korosif Bahan ini meliputi asam-asam, alkali-alkali, atau bahan-bahan kuat lainnya yang dapat menyebabkan kebakaran pada kulit yang tersentuh

6. Bahan-bahan radioaktif

Buku Siswa

hal 201


2013

Bahan ini meliputi isotop-isotop radioaktif dan semua persenyawaan yang mengandung bahan radioaktif. Contoh: cat bersinar

Tindakan Pencegahan · ·

Pemasangan label dan tanda peringatan Pengolahan, pengangkutan dan penyimpanan harus sesuai dengan ketentuan dan aturan yang ada

·

Simpanlah bahan-bahan berbahaya di tempat yang memenuhi syarat keamanan bagi penyimpanan bahan tersebut

Gambar 5. 2 Simbol-Simbol Tanda Bahaya Pendekatan Keselamatan Lain

a.

Perencanaan Keselamatan kerja hendaknya sudah diperhitungkan sejak tahap perencanaan berdirinya organisasi (sekolah, kantor, industri, perusahaan). Hal-hal yang perlu diperhitungkan antara lain: lokasi, fasilitas penyimpanan, tempat pengolahan, pembuangan limbah, penerangan dan sebagainya

b. ·

Ketatarumahtanggaan yang baik dan teratur: menempatkan barang-barang di tempat yang semestinya, tidak menempatkan barang di tempat yang digunakan untuk lalu lintas orang dan jalur-jalur yang digunakan untuk penyelamatan darurat

Buku Siswa

hal 202

KELISTRIKAN DASAR PLTMH ·

2013

Menjaga kebersihan lingkungan dari bahan berbahaya, misalnya hindari tumpahan oli pada lantai atau jalur lalu lintas pejalan kaki

· c.

Peralatan Perlindungan Diri

·

Kacamata

Gambar 5. 3 Perlindungan Diri

Gunakan kacamata yang sesuai dengan pekerjaan yang anda tangani, misalnya untuk pekerjaan las diperlukan kacamata dengan kaca yang dapat menyaring sinar las, kacamata renang digunakan untuk melindungi mata dari air dan zat berbahaya yang terkandung di dalam air ·

Gambar 5. 4 Sepatu

Gunakan sepatu yang dapat melindungi kaki dari berat yang menimpa kaki, paku atau benda tajamlain, benda pijar, dan asam yang mungkin terinjak. Sepatu untuk pekerja kistrik harus berbahan non-konduktor, tanpa paku logam. Buku Siswa

hal 203


2013

·

Gambar 5. 5 Pakaian kerja atau jas laboratorium Untuk melindungi tubuh atau pakaian dari kontak dengan bahan kimia atau panas. Syarat pakaian kerja yang sesuai K3, yakni : Hindari pakaian yang terlalu longgar, banyak tali, baju berdasi, baju sobek, kunci/ gelang berantai, jika anda bekerja dengan barabg-barang yang berputar atau mesinmesin yang bergerak misalnya mesin penggiling, mesin pintal ·

Hindari pakaian dari bahan seluloid jika anda bekerja dengan bahan-bahan yang mudah meledak atau mudah terbakar

·

Hindari membawa atau menyimpan di kantong baju barang-barang yang runcing, benda tajam, bahan yang mudah meledak, dan atau cairan yang mudah terbakar

·

Gambar 5. 6 Sarung Tangan Gunakan sarung tangan yang tidak menghalangi gerak jari dan tangan.Pillih sarung tangan dengan bahan yang sesuai dengan jenis pekerjaan yang ditangani, misalnya sarung tangan untuk melindungi diri dari tusukan atau sayata, bahan kimia berbahaya, panas, sengatan listrik atau radiasi tertentu, berbeda bahannya Buku Siswa

hal 204


2013

·

Gambar 5. 7 Helm Pengaman

Gunakan topi yang dapat melindungi kepala dar tertimpa benda jatuh atau benda lain yang bergerak, tetapi tetap ringan

·

Gambar 5. 8 Alat Perlindungan Telinga Untuk melindungi pekerja dari kebisingan, benda bergerak, percikan bahan berbahaya

Buku Siswa

hal 205


2013

Gambar 5. 9 Alat Perlindungan Paru-paru

Untuk melindungi pekerja dari bahaya polusi udara, gas beracun, atau kemungkinan

·

Alat Perlindungan Lainnya

Seperti tali pengaman untuk melindungi pekerja dari kemungkinan terjatuh Tanda-Tanda Keselamatan Di Tempat kerja

Gambar 5. 10 Tanda-Tanda Keselamatan Di Tempat kerja

Buku Siswa

hal 206


2013

Gambar 5. 11 Bentuk dan Warna untuk Simbol Keselamatan.

Organisasi Keselamatan Kerja

Tujuan utama dibentuknya organisasi keselamatan kerja ialah untuk mengurangi tingkat kecelakaan, sakit, cacat dan kematian akibat kerja, dengan lingkungan kerja yang sehat, bersih, aman dan nyaman Organisasi bisa dibentuk di tingkat pemerintah, perusahaan atau oleh kelompok atau serikat pekerja. Di Amerika, organisasi keselamatan kerja bagi pekerja swasta dibentuk dibawah OSHA (Occupational Safety and Healthy Administration) OSHA membuat peraturan yang berkaitan dengan keselamatan dan kesehatan kerja. Organisasi ini terdiri dari 4 bagian: Bagian Perencanaan, Operasi, Logistik dan bagian keuangan. Personal organisasi bisa terdiri dari pemerintah, kepolisian, dokter, psikolog, tenaga ahli teknik, ahli jiwa, dsb. Di Indonesia, organisasi pemerintah yang menangani masalah keselamatan kerja di tingkat pusat dibentuk di bawah Direktorat Pembinaan Norma Keselamatan dan Kesehatan Kerja. Di samping itu organisasi macam ini juga dibentuk di perusahaan perusahaan dan ikatan ahli tertentu. 1. Perlindungan terhadap bahaya listrik Buku Siswa

hal 207


2013

a. Perlindungan umum Perlindungan umum terhadap bahaya arus listrik adalah penggunaan penyekat (isolasi) guna menghindari hubung singkat (short circuit). Kabel-kabel listrik yang digunakan dalam instalasi harus terlindung dengan bahan isolasi. Selain itu peralatan-peralatan yang dioperasikan dengan listrik seperti tusuk kontak, kotak-kontak, tombol saklar, obeng, tang serta peralatan ukur besaran listrik semuanya harus terlindung dengan bahan isolasi seperti plastik, karet, kayu, ebonit, keramik, porselen dan sebagainya. Bahan isolasi ini mempunyai nilai hambatan listrik yang tinggi sehingga dia tidak memungkinkan arus melewatinya. Besarnya tahanan isolasi minimal yang diizinkan adalah 1000 ohm / volt, lebih besar dari nilai tersebut adalah akan lebih terjamin terhadap kemungkinan dari sengatan langsung arus listrik.

Gambar 5. 12 Contoh Peralatan yang berpenyekat

Tabel 5. 1 Tabel Kelas Pengaman

Buku Siswa

hal 208


2013

Adapun kelas bahan isolasi dapat dilihat pada tabel 6.berikut Tabel 5. 2 Kelas Bahan Isolasi

Kelas

Batas

Bahan

Temperatur

Y

90 0 C

A

105 0 C

E

120 0 C

B

130 0 C

F

155 0 C

H

180 0 C

C

>180 0 C

Bahan Isolasi

Lapisan

dan

bahan pengisi

Kayu,

Katun,

Kertas,

Karet, Tidak penting

Polyvinilchlorid, Rayon Kayu, Katun, Presspan, Serat Minyak Polyamid, Rayon

alami

olahan

Lapisan Selulosa triasetat, Katun, Getah-Epoxid Rayon, Gulungan lapisan kertas Serat Kaca, Asbes, Mika olahan

Getah- Polyester, Getah- Epoxid

Serat Kaca, Asbes, Mika olahan

Getah-Alkyd, Getah- Epoxid

Olahan Mika-Asbes Mika,

porselen,Kaca,

Getah-Silikon Kuarsa, Getah-Silikon

Asbes

b. Perlindungan khusus Buku Siswa

hal 209


2013

Perlindungan khusus ialah untuk peralatan dan instalasi, yaitu pembatas arus atau sikring. Pembatas ini berfungsi terutama jika terjadi beban lebih (over load / over current) dan hubung singkat (short circuit), dimana pembatas arus ini akan terputus hingga suatu jaringan instalasi menjadi aman. Jenis pengaman yang dikenal adalah :  Pengaman lebur (sikring)  Circuit Breaker (MCB/ELCB/NFB)  Pengaman otomatis

Pengaman tersebut (khususnya sikring) dilengkapi dengan kode warna guna membedakan

kuat

arus nominal

yang

boleh

dilaluinya,

yaitu

seperti

diperlihatkan pada tabel 5.3.

Tabel 5. 3 Kode warna sikring Kuat Arus

Warna

2A

Merah Muda

4A

Coklat

6A

Hijau

10 A

Merah

16 A

Kelabu

20 A

Biru

25 A

Kuning

35 A

Hitam

50 A

Putih

65 A

Bronz

Ada hal yang perlu mendapat perhatian, bahwa diameter kawat pembatas arus tersebut tidak boleh diperbesar, karena akan menimbulkan bahaya misalnya kebakaran dan fungsinya bukan sebagai pengaman lagi.

Buku Siswa

hal 210


2013

Gambar 5.2 Pembesaran kemampuan sikring

Selain hantaran fasa dan netral pada instalasi listrik, sering juga dilengkapi dengan hantaran pentanahan (grounded/arde). Hantaran ini berfungsi sebagai pengaman bagi operator suatu peralatan listrik terhadap arus bocor (leakagecurrent). Hantaran ini biasanya dihubungkan ke rangka body pesawat atau peralatan dan ke tanah (arde). Sebagai contoh misalnya pada motor-motor listrik, peralatan pendingin, mesin cuci listrik dan sebagainya.

Ada lima peraturan keselamatan kerja ketika bekerja pada tegangan listrik yang tinggi, yaitu :

1) PUTUSKAN SELURUH ALIRAN ( Melalui pemutusan sikring/MCB dsb), 2) MENUTUP KEMUNGKINAN DINYALAKAN KEMBALI (oleh orang lain), 3) MEMASTIKAN KEADAAN BEBAS TEGANGAN ( melalui pengukuran), 4) MEMASANG HUBUNGAN PENTANAHAN DAN HUBUNG SINGKAT, 5) MELINDUNGI ATAU MEMAGARI BAGIAN-BAGIAN DI SEKITARNYA YANG MASIH BERTEGANGAN.

Kehati-hatian efek psikologis arus dan bahayanya bagi kesehatan dan keselamatan Kerja Sering kita berpikir bahwa terkena sengatan kejutan arus listrik yang serius hanya disebabkan oleh tegangan tinggi. Hal ini tidak benar ! Setiap tahun Buku Siswa

hal 211


2013

banyak orang terluka atau mati oleh tegangan listrik 120 V dibandingkan dengan semua kecelakaanlain yang berhubungan dengan kelistrikkan. Jika Anda terbebas dari sengatan listrik yang terakhir, anggap anda beruntung. Jangan bergantung pada keberuntungan. Bekerjalah dengan aman dengan listrik ! Terkena sengatan listrik terjadi karena beban seseorang menjadi bagian dari rangkaian listrik. Tiga faktor listrik yang yang terlibat dalam kacelakaan liatrik adalah tahanan, tegangan dan arus.

Kalian dapat mengingat bahwa tahanan listrik adalah kebalikan dari aliran atau arus pada rangkaian dan diukur dalam ohm.Makin rendah tahanan badan makin besar potensi kecelakaan terkena sengatan listrik. Tahanan badan dapat dibagi menjadi tahanan bagian luar (jaringan tubuh dan tahanan aliran darah). Kulit kering adalah penyekat yang bagus, kelembaban dapat merendahkan tahanan kulit, sehingga intensitas terkena sengatan listrik akan lebih besar apabila tangan basah. Tahanan dalam adalah rendah karena kandungan garam dan kelembaban darah. Ada variasi yang luas untuk besarnya tahanan tubuh. Sengatan listrik yang berakibat fatal pada satu orang mungkin hanya menyebabkan ketidakenakan sebentar pada yang lain. Macam-macam nilai tahanan badan terdapat pda tabel dibawah ini. Tahanan badan dapat diukur dengan ohmmeter.

Tabel 5. 4 Kondisi kulit dan tahanannya Kondisi Kulit atau Daerah

Nilai Tahanan

Kulit kering

100.000 sampai 600.000 

Kulit basah

1.000 

Tubuh bagian dalam ( tangan sampai kaki) Telinga ke telinga

400 sampai 600  kira-kira 100 

Kalian dapat mengingat bahwa tegangan (V) adalah tekanan yang menyebabkan aliran arus pada rangkaian dan diukur dalam satuan yang disebut Volt (V).Besarnya tegangan berbahaya bervariasi untuk tiap-tiap individu tergantung pada tahanan tubuh dan kondisi jantung. Biasanya di atas 30 V dianggap berbahaya. Buku Siswa

hal 212


2013

Harus selalu diingat bahwa arus listrik (I) adalah banyaknya aliran elektron pada suatu rangkaian dan diukur dalam ampere (A). Banyaknya arus yang mengalir melalui tubuh seseorang tergantung pada tegangan dan tahanan. Arus tubuh dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

Tegangan yang dikenakan pada tubuh

= Arus melalui tubuh Tahanan tubuh

1 (Ampere) = V (Volts) R (Ohm)

Telah disebutkan, bahwa nilai hambatan tubuh manusia itu dibedakan dari ketebalan kulit, kandungan kadar zat cair dalam tubuhnya dan juga faktor besar/kecil tubuh serta segi usia. Secara rata-rata hambatan tubuh itu terletak diantara 3000 hingga 10.000 ohm. Sebagai contoh, apabila seseorang dengan hambatan tubuh 6000 ohm menyentuh suatu bagian aktif dari sumber tegangan (jala-jala listrik) 220 volt, maka besarnya kuat arus listrik yang mengalir dalam tubuhnya adalah

I=

U 220V =  37 mA R 6000 

Tabel 5. 5 Pengaruh kuat arus listrik terhadap makhluk hidup Kuat Arus

Pengaruh

0 - 1 mA

Hampir tak terasa

1 - 15 mA

Ambang kejang, nyeri pada otot.

15 - 30 mA

Ambang kejang, sesak nafas, tekanan darah naik. sebagian syaraf tidak berfungsi.

30 - 50 mA Buku Siswa

Jantung berdebar, lemas/sesak nafas. hal 213


2013

50 - 500 mA

Kejutan kuat, bilik jantung bergetar, pingsan.

> 500 mA

Bilik jantung bergetar kuat hingga terhenti (cardiacarrest), pembakaran, mati.

Dari contoh diatas jelas dengan kuat arus sebesar 37 mA saja pengaruhnya pada si korban cukup fatal, dimana si korban kemungkinan akan menderita debaran jantung dan rasa lemas serta sesak nafasnya.Pada saat terjadi getaran pada bilik jantung, maka kegiatan pompa jantung akan berubah dan tanpa adanya pertolongan dokter atau petugas PPPK, sel-sel otak akan kekurangan zat asam. Bahaya utama sentuhan arus listrik dibedakan atas :  SENTUHAN LANGSUNG, dimana tubuh atau bagian dari tubuh terhubung secara langsung dengan suatu jaringan (bagian) aktif.  SENTUHAN TIDAK LANGSUNG, dimana tubuh atau bagian dari tubuh tidak bersentuhan dengan bagian yang dialiri arus listrik, namun sebelum tubuh atau bagiannya menyentuh akan terjadi suatu busur api akibat dari ionisasi dan berakibat biasanya adalah pembakaran. Sentuhan tidak langsung dapat terjadi pada tegangan tinggi mulai 1 kV.

Besarnya arus yang melewati tubuh dan lamanya waktu yang dilewati adalah dua kriteria itensitas kejutan listrik . Tidak membutuhkan arus yang besar untuk dapat menyebabkan kesakitan atau pun bahkan kefatalan karena sengatan listrik. Arus sebesar 1 mA (1/1000 dari 1 A ) dapat terasa. Arus sebesar 10 mA menghasilkan intensitas kejutan listrik yang cukup untuk dapat mencegah kerja kontrol otot sadar, hal ini dapat menjelaskan, bagaimana pada beberapa kasus korban sengatan listrik tidak dapat melepaskan pegangan pada konduktor selama arus mengalir.

Arus sebesar 100 mA yang melewati tubuh selama 1 detik atau lebih dapat mematikan. Umumnya setiap arus diatas

0,005 A atau 5 mA dianggap

berbahaya. Buku Siswa

hal 214


2013

Terkena sengatan listrik adalah peringatan yang jelas bahwa ukuran-ukuran keamanan yang benar tidak dituruti. Untuk mempertahankan keamanan listrik pada level yang tinggi pada saat anda bekerja, ada sejumlah tindakan pencegahan yang harus anda ikuti. Suatu pekerjaan harus mempunyai persyaratan keamanan. Berikut ini merupakan dasar yang penting bagi persyaratan keamanan : 

Jangan pernah mengambil resiko mendapatkan sengatan listrik.



Simpanlah bahan atau peralatan pada jarak sekurang-kurangnya sepuluh kaki dari saluran udara bertegangan tinggi. Jangan menutup saklar kecuali anda paham dengan rangkaian yang dikontrol dan mengetahui alasannya.



Apabila bekerja pada suatu rangkaian ambillah langkah untuk memastikan bahwa saklar pengontrol tidak dioperasikan pada saat Anda tidak disitu.



Hindari bekerja pada rangkaian hidup (beraliran listrik) sedapat mungkin.



Apabila memasang mesin baru, pastikan bahwa semua bagian kerangka logam ditanahkan secara efisien dan permanen.



Selalu anggap setiap rangkaian itu ―hidup‖ (beraliran) sebelum anda membuktikan bahwa itu ―mati‖. Menganggap mudah hal ini dapat membahayakan anda. Kebiasaan yang bagus untuk mendapatkan pembacaan alat ukur sebelum memulai bekerja pada rangkaian mati.



Hindari untuk menyentuh setiap objek yang ditanahkan, saat bekerja pada peralatan listrik.

Kecelakaan Akibat Listrik

Apabila kita menemukan korban karena suatu kecelakaan listrik, maka tindakan kita adalah  Matikan segera sumber arus listrik

Buku Siswa

hal 215

KELISTRIKAN DASAR PLTMH  Pastikan apakah korban masih bernafas atau tidak,

2013

kemudian berilah

bantuan pernafasan  Pastikan apakah korban memperoleh manfaat bantuan tersebut atau tidak dan selain itu lakukan juga pemijatan jantung ( jika bias )  Jika si korban masih bernafas, bawa segera dengan posisi miring  Jika si korban masih bernafas namun cedera berat dan pingsan, bawa segera ke Rumahsakit terdekat.

Sebelum mematikan sumber arus listrik, harus diperhatikan apakah si korban masih bersentuhan dengan sumber arus tersebut ? Jika ya dan sumber listrik belum diketahui, lokasinya, maka tindakan kita adalah berupaya untuk melepaskan sentuhan tersebut dengan bantuan alat yang berisolasi atau bukan penghantar listrik seperti bambu atau kayu kering dan jika sudah berhasil,upayakan untuk segera mencari dan mematikan sumber listrik atau dilakukan secara parallel (serentak).

Gambar 5. 13 Melepaskan korban dari sengatan arus listrik

Biasanya pengaruh sengatan arus listrik pada korban akan berakibat  Shock  Pingsan  Luka bakar

Buku Siswa

hal 216


2013

Gambar 5. 14 Hubungan pentanahan 

Ingat meskipun dengan sistim kontrol 120 V, Anda mungkin mempunyai tegangan yang lebih tinggi pada panel itu. Selalu bekerjalah sedemikian sehingga Anda berada jauh dari tegangan tinggi. (Meskipun Anda menguji sistim 120 V, kemungkinan besar anda berada dekat dengan sumber yang mendekati tegangan sekitar 240 V atau 480 V ).



Jangan menggapai alat yang sedang aktif sementara alat itu sedang dioperasikan.



Gunakan praktek listrik yang bagus meskipun pada pengawatan sementara untuk pengujian. Kadang anda perlu membuat hubungan listrik yang berbeda, tetapi buatlah itu menjadi cukup aman dari bahaya listrik.



Apabila bekerja pada peralatan beraliran dengan tegangan diatas 30 V,

bekerjalah

dengan

hanya

satu

tangan.

Dengan

hanya

mempergunakan satu tangan sangat mengurangi kemungkinan mengalirnya arus listrik melalui dada.

Buku Siswa

hal 217


Kosongkan kapasitor sebelum

2013

memegangnya. Kapasitor yang

dihubungkan dengan rangkaian arus searah dapat menyimpan muatan listrik yang mematikan untuk waktu tertentu setelah tegangan ke rangkaian di putus. Pengosongan kapasitor dilakukan dengan membuat hubungan pendek. Ujung jamper berisolasi dengan tahanan yang sudah ada didalamnya dapat digunakan untuk mengosongkan kapasitor dengan aman. Tahanan itu membatasi aliran pengosongan elektron untuk menghindari arus hentakan yang merusakkan.

Gambar 5. 15 Pengosongan kapasitor

Peralatan listrik dan elektronika yang kompleks dan rangkaian distribusi daya memerlukan perhatian yang terus menerus untuk menjamin keselamatan . Berikut ini tindakan pencegahan untuk keselamatan yang umumnya berlaku pada alat pengukuran listrik. 

Jangan menggunakan ohmmeter pada rangkaian hidup/aliran.



Jangan menghubungkan ammeter pararel dengan sumber daya.



Jangan membuat ammeter atau voltmeter mengalami beban lebih dengan mengukur arus atau tegangan yang jauh melampui saklar batas ukur yang sudah ditentukan. Jika alat ukur itu tidak mempunyai batas ukur otomatis, selalu mulai pemilihan batas ukur yng tinggi sehingga Anda memperoleh pembacaan skala-rendah pada permulaan

Buku Siswa

hal 218


2013

pengujian, ini akan melindungi Anda dan alat ukur apabila tegangan dan arus lebih tinggi dari yang diantisipasi. 

Periksa ujung colok meter kalau ada isolasi diujungnya atau rusak sebelum Anda mempergunakannya.



Pastikan bahwa setiap terminal berseberangan yang dipakai untuk mengukur tidak berhubung pendek dengan sengaja atau terhubung ketanah dengan ujung colok yang dipakai untuk mengukur;



Hindari untuk menyentuh jepitan atau ujung logam terbuka dari ujung colok meter.



Bila mungkin, hilangkan tegangan sebelum menyambung ujung colok meter ke rangkaian.



Untuk memperkecil bahaya kecelakaan akibat sengatan listrik, putuskan sambungan ujung colok meter seketika setelah pengukuran selesai.



Pencarian kesalahan secara online dianjurkan hanya untuk tegangan kontrol 120 V atau yang lebih rendah. Cara ini tidak pernah dipakai untuk rangkaian dengan tegangan yang lebih tinggi atau digunakan pada motor atau pemakai arus tinggi yang lain.



Banyak meter yang mempunyai tombol HOLD yang menangkap pembacaan dan tampilan dari memori setelah colok pengukur dilepas dari rangkaian. Keamanan personal pengguna mungkin merupakan alasan yang terpenting untuk fungsi HOLD. Teknisi sering dihadapkan dengan situasi yang janggal dan kaku dimana ia perlu berhati-hati mengamati

penempatan

ujung

colok

meter

dan

sementara

menjauhkan tangannya dari tegangan tinggi atau mesin yang bergerak. Pada lingkungan energi tinggi, tergelincirnya ujung colok dapat menyebabkan

suatu

hubungan

pendek rangkaian listrik,

yang

mengakibatkan luka serius pada pemakai atau merusak alat ukur dan bahkan menyebabkan teknisi dengan tidak sengaja jatuh.

Tinjauan kecelakaan menunjukkan bahwa sebagian besar kematian dan luka diakibatkan oleh :  Buku Siswa

Tidak memperhatikan perkiraan batas keamanan umur alat. hal 219


2013



Tidak cukup perlindungan kerja atau pengisolasian.



Tidak mempraktekkan keselamatan kerja atau mengikuti aturan keselamatan.



Menggunakan

alat

dan

peralatan

yang

cacat

atau

kurang

pemeliharaan.

c.

Rangkuman.

keselamatan kerja mempunyai arti penting bagi manusia. Di samping itu keselamatan kerja juga dapat membantu meningkatkan produksivitas kerja. Dengan tingkat keselamatan kerja yang tinggi kecelakaan yang menjadi sebab kerugian dapat dikurangi. Praktik keselamatan kerja tidak dapat dipisahkan dari keterampilan. Keduanya harus berjalan dan merupakan unsur esensial bagi kelangsungan pekerjaan.

Dalam melakukan kegiatan praktek atau pekerjaan yang berhubungan dengan kelistrikan ataupun mekanik, baik di sekolah maupun di industri harus selalu memperhatikan kesehatan dan keselamatan Kerja. Memperhatikan dan menerapkan haruslah menjadi suatu kebutuhan dan aturan yang harus ditaati.demi keselamatan keja baik untuk orang ataupun peraalatan dan benda

yang ada di lingkungan

sekitar.

Penerapan K3 secara terus menerus akan menjadi kebiasaan yang baik, sehingga dalam bekerja akan terasa aman dan nyaman baik untuk diri sendiri maupun lingkungan.

d.

Tugas.

Identifikasi dari gambar rambu-rambu keselamatan kerja di bawah ini ,manakah yang termasuk larangan, bahaya, anjuran dan P3K ?

Buku Siswa

hal 220


2013

f. Tes Formatif. 1.

Apa yang akan kalian lakukan jika terjadi kebakaran di ruangan bengkel elektronik karena adanya short circuit?

2.

Mengapa sering terjadi kecelekaan kerja karena kelalaian manusia?

3.

Sebutkan beberapa tahapan K3 jika kita sedang memsang instalasi tegangan tinggi?

4.

Jelaskan apa yang dimaksud dengan tindakan keselamatan kerja

5.

Sebutkan dasar-dasar keselamatan kerja yang anda ketahui ?

6.

Apakah sasaran tindakan keselamatan kerja ?

7.

Siapakah yang bertanggung jawab terhadap keselamatan kerja ?

Buku Siswa

hal 221


2013

g. Lembar Kerja Siswa. Guna dapat menciptakan lingkungan/tempat kerja yang aman pada ruang kerja mekanik elektro dilakukan : 1. Aturlah ruangan kerja mekanik elektro yang ada secara keseluruhan sedemikian rupa sehingga ruang-ruang yang ada tersebut dapat digunakan secara efisien dan efektif ! 2. Ciptakanlah tempat kerja yang bersih, rapi

dan menyenangkan untuk

bekerja, melalui kerja kelompok dengan pembagian tugas yang berbeda-beda ! 3. Jagalah semua gang, jalan terusan, tempat duduk dekat gang ! 4. Penempatan

gudang bahan sebaiknya tidak terlalu jauh dari ruang kerja

utama. 5. Almari untuk tempat alat perkakas bengkel ditempatkan yang aman, mudah terjangkau dan kuat. 6. Bersihkan segera jika ada tumpahan minyak oli, pelumas, cata atau cairan lain yang jatuh di lantai. 7. Simpanlah segera, bersihkanlah tempat kerja, rapikanlah

dan jangan

biasakan membuang barang-barang yang tidak bermanfaat ke tempat penyimpanan/gudang. 8. Taruhlah pada tempatnya semua alat-alat yang baru dipakai kerja secara teratur. 9. Pakailah wadah atau tempat tersendiri untuk sampah dan barang yang tidak terpakai 10. Atur atau tutuplah material/bahan sebaik mungkin agar tidak jatuh dan tidak membahayakan pekerja. 11. Pasanglah poster-poster tantang peringatan dan anjuran yang berkaitan dengan tindakan keselamatan kerja di bengkel dengan penempatan secara proposional dan tidak meninggalkan keindahan ruang kerja. 12. Tempatkanlah benda kerja hasil siswa di tempat yang luas, aman dan mudah dijangkau secara teratur . 13. Ruang ganti pakaian sebaiknya dipisahkan antara pria dan wanita.

Buku Siswa

hal 222


2013

14. Alat-alat mesin ditempatkan di ruang yang luas dan mempunyai sistem penerangan yang cukup dan ventilasi udara yang baik. 15. Sediakan ruang khusus untuk istirahat pekerja yang cukup luas dan nyaman

Buku Siswa

hal 223


2013

6. Kegiatan belajar 6 Sistem kontrol pembangkit listrik Tenaga Mikrohidro a. Tujuan Penbelajaran. Setelah Mengikuti pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu: - Memahami elemen dasar sistem kontrol, - Memahami Otomasi sistem diskrit, - Melakukan pekerjaan merancang sistem kontrol pembangkit listrik tenaga mikrohidro

b. Urain Materi. Pengenalan Elemen Dasar Sistem Kontrol sistem kontrol ON-OFF hanya terbatas untuk menghasilkan kontrol yang tetap (discrete). Biasanya sistem kontrol ini diaplikasikan pada alat-alat yang membutuhkan kontrol menyalakan‘ dan ‗mematikan‘, seperti pompa, stop valve, dan motor listrik. Sistem kontrol merupakan interkoneksi dari beberapa komponen atau elemen yang

bekerja

bersama-sama

membentuk

konfigurasi

system

sehinggga

menghasilkan respon system yang diinginkan.Dengan demikian dalam system kontrol harus ada yang diatur yang disebut dengan Plant, yang merupakan suatu sistem fisis.

Secara umum sistem kontrol dibedakan menjadi dua macam, yaitu system kontrol lup terbuka dan sistem kontrol tertutup. Sistem kontrol lup terbuka adalah suatu sistem dimana keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi pengendalian atau pengontrolan. Sistem kontrol tertutup adalah suatu system yang menjaga hubungan antara keluaran dan referensi masukan dengan cara membandingkannya dan menggunkan perbedaan tersebut untuk aksi pengontrolan. Sistem kontrol lup tertutup ini disebut juga dengan sistem kontrol berumpan balik (feedback Control System). Perbedaan kedua macam system kontrol ini ditunjukkan oleh diagram blok di bawah ini:

Buku Siswa

hal 224


Referensi

Sinyal aktuasi Kontroller

Plant

2013

Keluaran

Gambar 6. 1Sistem Kontrol Lup Terbuka

Gambar 6. 2 Sistem Kontrol Lup Tertutup 6.1 Definisi-definisi Sistem : kombinasi beberapa komponen yang bekerja secara bersama-sama dan membentuk suatu tujuan tertentu. Proses (alamiah) : suatu urutan operasi yang kontinu atau suatu perkembangan yang dicirikan oleh urutan perubahan secara perlahan yang terjadi tahap demi tahap dengan cara yang relatif tetap dan memberikan suatu hasil atau akhir. Proses (artifisial) : operasi yang dilakukan secara berkesinambungan yang terdiri dari beberapa aksi yang dikendalikan atau pergerakan yang secara sistematik diarahkan pada suatu hasil atau akhir. Plant : dapat berupa bagian suatu peralatan yang berfungsi secara bersamasama untuk membentuk suatu operasi tertentu. Gangguan : suatu sinyal yang cenderung mempengaruhi (secara acak) nilai output suatu sistem: gangguan internal dan eksternal.

Buku Siswa

hal 225


2013

Sistem kendali umpan balik (feedback control system) : sistem kendali yang mempunyai elemen umpan balik, yang berfungsi untuk mengamati keluaran yang terjadi untuk dibandingkan dengan masukannya (yang diinginkan). Sistem kendali kadang dibedakan menjadi dua kelas. ; 1) Jika tujuan sistem kendali untuk mempertahankan variabel fisik pada beberapa nilai yang konstan dengan adanya gangguan-gangguan, disebut sebagai pengatur (automatic regulating system). Contohnya adalah sistem kendali suhu dan lain-lain. 2) Jenis yang kedua adalah sistem kendali posisi atau

servo mekanisme

(servomechanism), yaitu sistem yang digunakan untuk mengendalikan posisi atau pergerakan mekanis, seringkali digunakan untuk menggambarkan sistem kendali dengan variabel fisik yang harus mengikuti atau melacak, dalam fungsi waktu yang diinginkan. Contohnya adalah gerakan lengan robot dan lain-lain. Sistem kendali proses (process control system) : sistem kendali yang umum digunakan pada industri, seperti untuk mengendalikan temperature, tekanan (pressure), aliran (flow) dan tinggi muka cairan (Level). Sistem kendali lingkar terbuka (open loop system) : sistem kendali dimana tidak terdapat elemen yang mengamati keluaran yang terjadi untuk dibandingkan dengan masukannya (yang diinginkan), meskipun menggunakan

sebuah

pengendali (controller) untuk memperoleh tanggapan yang diinginkan.

Sistem kendali lingkar tertutup (closed loop system): sebutan lain dari sistem kendali dengan umpan balik. Kontinu (analog) dan diskontinu (diskrit)

a.Untuk pengendalian sistem kendali jenis kontinu

(analog) ini dapat dibagi

menjadi beberapa bagian yaitu o Proporsional. Pada pengendalian proporsional ini dimana keluaran sebanding dengan

penyimpangan.

Contohnya

pengendalian

uap

melalui

katup,

pengendalian transmiter tekanan dan lain-lain

Buku Siswa

hal 226


2013

o Integral. Pada pengendalian integral ini dimana keluaran selalu berubah-ubah selama terjadi deviasi dan kecepatan perubahan keluaran tersebut sebanding dengan penyimpangan. Contohnya pengendalian level cairan dalam tangki, pengendalian sistem tekanan dan lain-lain o Differensial. Pengendalian integral jarang dipakai

secara tersendiri tetapi

digabungkan dengan jenis proporsional untuk menghilangkan keragu-raguan jika jenis proporsional ini memerlukan karakteristik yang stabil.

b.Untuk pengendalian sistem kendali jenis diskontinu

(diskrit) dapat dibagi

menjadi beberapa bagian : 1) Pengendalian dengan dua posisi. Contohnya relai, termostat, level, saklar ON-OFF dan lain-lain. 2).Pengendalian dengan posisi ganda. Contohnya saklar pemilih (selector switch). Keuntungannya cenderung mengurangi osilasi 3) Pengendalian Floating. Posisi yang relatif tidak terbatas, dalam jenis ini,pemindahan energi dapat dilakukan melalui salah satu daripada beberapakemungkinan yang ada

Otomatisasi Sistem Diskrit

Perkembangan pengendalian proses atau otomatisasi suatu sistem di industri dimulai dari pengendalian menggunakan komponen relai elektromagnetik. Peralatan ini di beri pengawatan untuk melakukan suatu fungsi khusus, seperti pengendalian pergerakan konveyor, lamanya waktu pengepresan, pengendalian level permukaan cairan dan lain sebagainya. Kemudian ketika transistor muncul, penggunaan

solid

state

relay

diterapkan

untuk

menggantikan

relay

elektromagnetik untuk kontrol dengan kecepatan tinggi. Kedua sistem ini kita sebut otomatisasi diskrit atau wired logic. Seperti sudah dijelaskan bahwa pengendalian menggunakan sistem diskrit adalah menggunakan relai sebagai peralatan utamanya. Tetapi sebenarnya komponen – komponen lain juga digunakan dalam sistem ini seperti timer coil, counter, latching coil dan lainnya yang mendukung otomatisasi sistem diskrit.

Buku Siswa

hal 227


INPUT

CONTROLLER

Push button

Relay Coi l

Limit switch

Thumbwheel sw

Level Switch

2013

OUTPUT

Motor M

Latching L Coil

Solenoid

Timer coil TIM

LED display

CN T

Heat er

Counter

Heater

Lampu

Flow Switch

Gambar 6. 3 Tipikal Control Diskrit

Contoh Sistem kontrol diskrit Buku Siswa

hal 228


2013

Dalam sistem diskrit peralatan – peralatan di atas umumnya hanya digunakan untuk satu tugas tertentu. Sehingga ketika terjadi perubahan sistem (penambahan input atau output), peralatan diskrit tadi tidak dapat digunakan atau bila masih dapat digunakan maka penambahan peralatan akan sulit dilakukan. Perhatikan gambar 5.25, ini merupakan suatu proses otomatisasi untuk mematikan dan menyalakan lampu secara sederhana menggunakan tombol push button. Ketika tombol PB 1 ditekan maka koil relai akan bekerja (mendapat energi) sehingga menutup kontak yang ada pada relai (NO menjadi NC), kontak relai ini kemudian digunakan untuk mempertahankan aliran arus ketika saklar PB 1 dilepaskan dan juga untuk menyalakan lampu yang ada. Sistem baru akan dapat dimatikan bila saklar PB 2 di tekan.

Gambar 6. 4 Contoh Pengendalian Menggunakan Sistem Diskrit

Instrumentasi adalah suatu gabungan dari beberapa instrument untuk beberapa aplikasi untuk tujuan observasi, pengukuran dan pengaturan atau kombinasi dari ketiganya.

Pengukuran

adalah

suatu

langkah

untuk

mengetahui

besaran

variable.Sedangkan Pengaturan adalah suatu langkah untuk mempertahanka harga yang sudah diukur sesuai dengan harga yang diinginkan.Kontrol proses suatu sistem yang dilakukan untuk mempertahankan kondisi yang diinginkan dari suatu sistem fisik melalui pengaturan variable-variable tertentu dalam sistem tersebut Buku Siswa

hal 229


2013

walaupun terdapat gangguan yang mempengaruhi sistem tersebut dan nois pengamatan. Teknik pengaturan suatu proses di industri dapat diartikan sebagai satu cara dalam mengendalikan besaran-besaran proses. Besaran-besaran

yang dikendalikan

dikenal dengan 4 besaran yaitu: Tekanan (Pressure), aliran ( Flow ) ,suhu ( temperature) dan tinggi permukaan zat cair(level).

Gambar 6. 5 blok diagram lup feedbacck

a. Sensor adalah komponen pengindra untuk mengukur harga suatu variable b. Transmitter adalah komponen yang bertugas melakukan transmisi data yang diperoleh dari sensor, sinyal yang ditransmisikan sudah standar. c. Kontroller adalah komponen yang bertugas untuk mengambil keputusan dan melaksanakan pengontrolan (mengevaluasi sinyal pengukuran dan menghasilkan sinyal keluaran. d. Actuator adalah komponen

yang bertugas melaksanakan perintah-

perintah pengontrolan dari komponen kontroller pada proses. e. Proses : tempat kondisi dimana besaran dikendalikan. A Unit Kontroler

Unit Kontroler pada sebuah system control adalah sebuah perangkat yang melakukan pengolahan data untuk memanipulasi besara masukan menjadi besaran keluaran speifik yang diinginkan.

Buku Siswa

hal 230


Amplifier (Kontroler)

input

2013

Aktuator output

Konverter (Tranduser)

Gambar 6. 6 Unit Kontroler pada Sistem Kontrol Lup Tertutup Kontroler pada system control lup tertutup memiliki 3 fungsi dasar, yaitu: Menerima data masukan Membandingkan besaran data masukan (referensi) dengan besaran keluaran yang terjadi. Mengolah data hasil perbandingan (error) untuk menghasilkan besaran keluaran sesuai dengan nilai yang diinginkan Berdasarkan ketiga fungsi dasar tersebut sebuah unit kontroler harus terbentuk minimal 3 elemen dasar, yaitu : Pembanding Penguat Signal (amplifier)atau kontroler Pengubah besaran data yang akan dibandingkan (konverter/tranduser)

Keluaran dari pembanding adalah perbedaan nilai yang terdapat antara besaran acuan (niali yang diinginkan) dengan besaran keluaran yang dihasilka. Perbedaan nilai ini biasa disebut sebagai error signal (e). e = besaran masukan - besaran keluaran

Buku Siswa

hal 231


Pembanding

e

2013

Amplifier (Kontroler)

Konverter (Tranduser)

Gambar 6. 7 Diagram Blok Unit Kontroler

A. Teknik Pengontrol (Kontroller)

Pada proses pengaturan suatu kualitas fisis tertentu dipengaruhi kuantitas fisis yang lain. Kecepatan putar sebuah motor arus searah misalnya dapat dipengaruhi dengan tahanan

yang

dihubungkan

seri

denga

angker

motor

,

gambar

2.4.

memperlihatkan diagramnya. Penyetelan tahanan seri tersebut merupakan kuantitas masukanya (input) dan kecepatan putar angkernya adalah kuantitas hasilnya (output).

Gambar 6. 8 Gambar kontrol motor arus searah Penyetelan tahahan seri memberikan sinyal kendali. Penyetelan ini menentukan arus angker (kualitas penyetelan) dan penyaluran energi ke motor gambar 2.5 . Kalau tegangan suplainya konstant dan bebannya juga konstant , kecepatan

Buku Siswa

hal 232


2013

putarnya hanya akan tergantung pada penyetelan tahanan seri. Kalau tegangan supplainya berubah, kecepatan putarnya juga akan berubah. Demikia pula kalau bebannya berubah. Pada proses kontrol , pengaruh gangguan-ganguan ini tidak dihilangkan . Kuantitas masuk tidak dipengaruhi oleh kuantitas hasilnya. Jadi pengontrolan ini bersifat kontrol loop terbuka. Dari gambar diatas agar harga yang terukur sebanding atau mendekati set poin maka diperlukan komponen lain seperti sakelar, transistor , dan thyristor seperti SCR. Ganguan Perubahan tegangan

Energi

Rangkaian kemudi

Ganguan Perubahan beban

Kuantitas penyetelan

Motor

Arus angker Kuantitas hasil (kecepatan putar) Kuantitas masuk (sinyal kemudi,penyetelan tahanan seri Gambar 6. 9 Diagram lup tertutup untuk mengatur kecepatan putar motor Supaya kecepatan putar motornya bisa konstant kalau bebannya berubah , kuantitas

masukannya

harus

dipengaruhi

kuantitas

hasilnya

dinamakan

pengaturan loop tertutup umpan balik . Pengaturan loop tertutup umpan balik banyak dihunakan dalam proses-prose pengendal otomatis , misalnya pengendali otomatis kecepatan putar motor supaya nilai keluaran yang diingikan sesuai dengan harga set poin yang ditentukan besaran nilainya. Nilai Set poin

Rangkaian pembanding

Rangkaian pengatur

Rangkaian koreksi

Motor Sensor/ Alat ukur

Gambar 6. 10 Diagram lup tertutup untuk mengatur kecepatan putar motor Buku Siswa

hal 233


2013

a. Kuantitas yang harus diukur : dalam hal ini kecepatan putar motor. b. Nilai set poin dapat juga disebut nilai referensi,diberikan dari potensiometer c. Sensor/alat ukur yaitu alat yang menberikan hasiil pengujkuran atau alat

yang

memberi

nilai

pengukuran

misalnya

menggunakan

tachogenerator yang dihubungkan dengan poros motor . Tegangan tachogenerator ini sebanding dengan kecepatan putarnya. d. Rangkaian

pembanding.

Dalam

rangkaian

ini

nilai

set

poin

dibandingkan nilai pengukuran yang sesungguhnya. Beda antara dua nilai ini dimasukkan ke rangkaian pengatur. e. Rangkaian pengatur. Rangkaian ini mengubah sinyal perbedaan yang diterima dari rangkaian pembanding menjadi sinyal hasil,yang kemudian dimasukkan ke rangkaian koreksi dalam bentuk suatu sinyal impuls komando. Bentuk sinyal hasil ini tergantung pada jenis pengaturan

yang

digunakan.

Sedangkan

jenis

pengaturan

ini

tergantung ini tergantung pada funsi proses pengaturan yang dikehendaki.

B.

Jenis-jenis Pengontrolan

Seperti halnya obyek yang akan dikontrol,sebuah sistem kontrol dan juga kontroller akan menunjukkan karakteristiknya masing-masing. Karakter sebuah kontroler (pengontrol) pada dasarnya dapat dibagi atas 3 macam jenis,yaitu: a. Jenis P (Proporsional) Pada kontroler jenis ini, nilai dari data keluaran berbanding langsung dengan error signal yang terjadi. Kelemahan pengaturan-P ini ialah kerjanya yang lambat. Contoh kerjanya gambar  Buku Siswa

Kalau beban motor berubah, kecepatan putarnya akan berubah hal 234

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 

2013

Blok pengatur memberi sinyal hasil yang sebanding dngan sinyal masuk. Sinyal ini diteruskan ke blok koreksi yang kemudian memperbaiki kecepata motor, hingga kembali menyesuaikan dengan nilai pada set poin.

b. Jenis I (Integral) Pada kontroler jenis ini,perubahan kecepatan dari data keluaran berbanding langsung dengan error signal yang terjadi. Pada pengaturan integral ini, kecepatan perubahan sinyal hasil dari blok pengatur sebanding dengan nilai sinyal masuknya. Jika perubahan kecepatan putarnya besar,kecepatannya akan lebih cepat kembali ke nilai set poin dibanding dengan menggunakan pengaturan proporsional. c. Jenis D (Diferensial) Pada kontroler jenis ini,nilai dari data keluaran bernading lansung dengan perubahan kecepatan dari error signal yang terjadi. Pada pengaturan diferensial, sinyal hasil dari blok pengatur sebanding dengan kecepatan perubahan sinyal masuknya. Kalau perubahan kecepatan putarnya besar, sinyal hasilnya akan sangat besar. Karena itu dalam waktu singkat kecepatan putarnya akan kembali pada niali set poin. Pada pengaturan D ini, sinyal hasilnya bersifat mendahului.

Kombinasi-kombinasi yang bayak digunakan 

Pengaturan PI Pengaturan ini suatu pengaturan proporsional dengan pemulhan yang

cepat. Pengaturan PD Pengaturan ini suatu pengaturan proporsional dengan sifat diferensial. Pada awal penyimpangan efek pemulihan sangat besar, kemudian menjadi normal. Dengan pengaturan PD, penyimpangan kecepatan putar yang diperoleh akan lebih kecil dari pada kalau digunakan pengaturan P. 

Pengaturan PID

Pengaturan ini suatu pengaturan P dengan sifat mendahului dan pemulihan cepat. Buku Siswa

hal 235

KELISTRIKAN DASAR PLTMH Gambar

2013

memperlihatkan sinyal-sinyal hasil dari sistem pengaturan berbagai

jenis pengaturan,dengan sinyal masuk yang sama.

Gambar 6. 11 Gambar sinyal-sinyal pengatutan

Kontroler elektronik biasa ditemukan dalam dua bentuk dasar, yaitu kontroler elektronika analog dan kontroler digital. Kontroler elektronika analog terdiri dari beberapa kmpulan rangkaian elketronika analog. Dengan alasan efisiensi dan kemudahan perancangan,rangkaian yang sering dipakai menggunakan komponen operasional amplifier (Op-Amp). Sedangkan kontroler elektronik digital terdiri dari beberapa sistem-sistem yang berbasis mikroprosesor. Kontroler Analog

Seperti telah dijelaskan pada bab pendahuluan, setiap kontroler elektronik paling sedikit memiliki satu dari tiga metoda pengontrolan dasar, yaitu metode proporsional, Buku Siswa

hal 236


2013

integral dan differensial atau merupakan kombinasi dari ketiganya. Untuk keperluan itu rangkaian operasional amplifier harus dioperasikan dalam teknik umpan balik negatif. Bentuk rangkaia sederhana dari masing-masing kontroler dengan metode dasar proporsional (P),Integral (I) dan differensional(D) dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Kontroler Digital Pada dasarnya kontroler digital bekerja dengan prinsip yang sama dengan kontroler analog. Perbedaannya hanya terletak pada jenis besaran masukan yang diterima dan jenis keluaran yang digital hanya mampu mengolah sinyal digital saja,maka besaran-besaran masukan maupun keluaran yang diterima dan dikeuarkan harus digital pula. Jika besaran masukan yang diterima bukan merupakan besaran digital maka diperlukan perangkat awal yang mampu menterjemahkan besaran analog ke Buku Siswa

hal 237


2013

besaran digital yang dinamaka Analog to Digital converter. Dan juga aktuator yang digunakan hanya mampu bekerja dengan besaran analog maka diperlukan perangkat yan dinamakan Digital to Converter. Perbedaan utama antara kontroler analog dengan kontroler digital terletak pada teknik pengolahan datanya. Pada kotroler digital pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metoda cuplik (sampling method). Teknik perhitungan

yang tepat

diubakan metoda cuplik adalah transformasi-Z yang memungkinkan mengolah data yang diambil secara periodik selang waktu tertentu.

d. Rangkuman. Karakteristik kontroler on – off ini hanya bekerja pada 2 posisi, yaitu on dan off. Kerja kontroler on – off banyak digunakan pada aksi pengontrolan yang sederhana karena harganya murah. Karena sistem kerja yang digunakan adalah on – off saja, hasil output dari sistem pengendalian ini akan menyebabkan proses variabel tidak akan pernah konstan. Besar kecilnya fluktuasi process variabel ditentukan oleh titik dimana kontroller dalam keadaaan on dan off.

e. Tugas. 1. Gambarkan diagram kotak dari sistem pengendalian suhu dari sebuah setrika otomatis secara simbolik dan jelaskan cara kerja dari sitem pengendalian tersebut!.

2. Terdapat sebuah pemanas air yang bayak di pakai dirumah-rumah. Pemanas tersebut menggunakan gas sebagai sumber energi pemanasnya. Gambar dibawah dapat digunakan sebagai acuan dimana sumber panas tidak diambil Buku Siswa

hal 238


2013

dari steam tetapi dari api hasil pembakaran gas. Gambarkan diagram kotak system pengendalian tersebut dan paling tidak dua factor load.

3. Gambarkan diagram kotak dari system pengendalian tegangan pada sebuah generator. Anggap putaran generator tetap pada beban berapapun. Terangkan satu persatu isi elemen pada diagram kotak tersebut!.

Buku Siswa

hal 239


2013

f. Tes Formatif. 1.

Apakah yang dimaksud dengan control loop terbuka,berikan contohnya

2.

Apakah yang dimaksud dengan control loop tertutup, berikan contohnya

3.

Sebutkan perbedaab system control continue dengan discrit!

f. Lembar Kerja Siswa.

Judul: Simulasi Kendali Motor Pompa 1 FasaMenggunakan Thermistor 1.

Tujuan Khusus Pembelajaran menjelaskan sensor PTC/Thermistor Menjelaskan sistem kontrol denga PTC/Thermistor Menjelaskan cara kerja Pengendali motor pompa 1 phasa

2.

Lembar Informasi

Pemakaian motor arus bolak-balik 1 fasa banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dibandingkan dengan motor arus searah. Pengontrolan pun sekarang sudah banyak ragamnya dari mulai pengaturan putaran sampai pada proteksinya.

Buku Siswa

hal 240


2013

Untuk kegiatan belajar 4 ini akan dibahas tentang pengaturan putaran motor arus bolak-balik 1 fasa (motor pompa 1 fasa 125 watt) dengan mengatur tegangan masukan dan variasi nilai resistansi pada thermistor. Seperti pada Gambar 4 di bawah ini

M X

PTC L 100 W

Variac

Gambar 6. 12 Rangkaian Kendali Motor 1 Fasa

Rangkaian di atas bertujuan mengatur putaran motor pompa listrik dengan menggunakan TRIAC sebagai saklar yang menghubungkan sumber tegangan dengan beban (pompa). Pada rangkaian ini juga menggunakan thermistor jenis positive temperature coefecien (PTC). Seharusnya PTC ditempelkan pada rangka pompa, namun dalam simulasi ini PTC didekatkan pada sumber panas dari lampu pijar yang dapat diatur tegangannya menggunakan variac.

Peralatan dan Bahan : 1. TRIAC Q4004……………………………….

1 buah

2. DIAC…………………………………………

2 buah

3. Variabel Resistor 10K……………………..

1 buah

4. C1dan C2100nF/100V……………………..

2 buah

5. C3 100F/100V…………………………….

1 buah

6. PTC 3K…………………………………….

1 buah

Buku Siswa

hal 241

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 7. Resistor 100K……………………………..

1 buah

8. Lampu pijar 100W/220V …………………...

1 buah

9. Motor pompa listrik 125 Watt ………………

1 unit

10. Variac 0-250 V………………………………

1 unit

11. Multitester …………………………………..

1 buah

12. Ampermeter ac 0-1000mA ….………………

3 buah

13. Kabel penghubung…………………………..

secukupnya

2013

Kesehatan dan Keselamatan Kerja

1. Gunakanlah pakaian praktik ! 2. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada lembar kegiatan belajar! 3. Gunakanlah peralatan sesuai dengan fungsinya ! 4. Janganlah memberi sumber tegangan pada rangkaian melebihi batasnya ! 5. Berhati-hatilah dalam melakukan praktik !

Langkah Kerja

1.

Lakukan pengukuran resistansi PTC ! Resistansi PTC = ……………………

2.

Buatlah rangkaian seperti pada Gambar 4, sebelumnya ingat bahwa PTC harus ditempelkan pada lampu pijar !

3.

Aturlah VR1 pada posisi maksimum dan jika telah disetujui oleh instruktur maka hubungkan variac dengan sumber AC 220V !

4.

Aturlah tegangan keluaran variac sebesar 100V, lakukan pengukuran tegangan pada simpul 0-2 !

5.

Lakukan pengaturan variabel resistor (VR1) guna memperoleh putaran awal motor yang akan dikendalikan, dan catat besarnya nilai tegangan gate pada simpul 5-6 !

6.

Setelah itu lakukan pengukuran arus katoda-anoda pada simpul 3, arus gate pada simpul 6 dan arus beban pada simpul 2 !.

Buku Siswa

hal 242

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 7.

2013

Amatilah yang terjadi pada motor ketika lampu pijar menyala danmasukkan semua hasil pengukuran pada masing-masing simpul pengukuran pada Tabel 11 !

8.

Lakukan kembali untuk tegangan keluaran variac 125V, 150V, 175V, 200V dan 220V serta masukkanlah semua datanya pada Tabel 11, lakukan pula pengukuran putaran motor (n) !

9.

Jika telah selesai semua, maka minimumkan tegangan keluaran variac hingga 0V kemudian lepaskan sumber AC dari rangkaian

10.

Lakukan kembali pengukuran PTC dalam keadaan panas ! Resistansi PTC = …………………… 

11.

Bongkar rangkaian dan kembalikan semua alat serta bahan ke tempat semula

Tabel 6. 1 Kendali Motor Pompa 1 Fasa

Teg. (Volt)

Arus (mA)

Vs(0-2)

Iload (2))

Vg(5-6)

IA-K (3)

Ig (6)

n

Kondisi Motor

(rpm)

( ON / OFF )

100 125 150 175 200 220

Lembar Latihan 5

1. Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian pada Gambar 4. ! 2. Apakah yang terjadi jika PTC diganti dengan NTC ?

Buku Siswa

hal 243


2013

DAFTAR PUSTAKA 1 Bl. Thereja; a text-book of electrical technology, S. Chand and

Company. Ltd,

Ram Nagar New Delhi 1977. 2 Bambang Erawan, Drs, Modul K3 Diklat Ketenagalistrikan,2011, PPPPTK BMTI 3 Francis Weston Sears and Mark Zemansky, Saduran bebas oleh DR Soemitro, Fisika untuk universitas, jilid II, Listrik dan Magnit, Binatjipta,jakarta, 1962.

4. Harvey Braca Lemon and Michael Ference, JR; Analytical Experimental Physics,Lothian Publishing CO.PTY.Ltd, Chicago, 1942.

3. The New Zeland Technical Correspodence Institute Departemen of Education; Electrical Theory and Practice; E.C. Keating, Government Printer, Wellington New Zealand, 1977. 4. A. Sealan Charlea, Modul Rangkaian Listrik DC,2004, PPPGT 5. Juhari, Modul Rangkaian Arus-Searah dan Arus Bolak-Balik. 6. Indonesia Australia Partnership for Skills Development 7. Batam Institutional Development Project 8. Modul 0107d-280602 9. Frank D. Petruzella, Elektronika Industri ,PT Andi Yogyakarta, 1996 10. Frans Gunterus, Falsafah Dasar Sistem Pengendali Proses, PT. Gramedia,1997. 11. Modul Sistem Kontrol SMK Negeri 1 Cimahi,2000 12. Modul Bahan Ajar Teknik Elektronika ,Tim Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta,2001 13. Modul Bahan Ajar Teknik Listrik,Tim PPPG Malang,2000 14. p.Van.Harten, E. Setiawan. Ir, Instalasi Listrik Arus Kuat 3,PT. Bina Cipta, 1986

Buku Siswa

hal 244

KELISTRIKAN DASAR PLTMH 2013

Recommend Documents