dasar elektronika

P ERTEM UA N 1
DASAR
ELEKTRONIKA
INDRA DARMAWAN, ST
RENCANA KULIAH
Materi
Komponen Pasif Elektronika
Karakteristik Komponen Pasif Elektronika
RENCANA KULIAH
Komponen Peruliahan
Tugas
QUIS
Ujian Tengah Semester
Ujian Akhir Semester
Persentase Penilaian
 20 %
 15%
 30%
 35%
RENCANA KULIAH
Referensi
Malvino (1999), Prinsip-Prinsip Elektronik Edisi kedua, Penerbit
Erlangga
2. Milland and Halkin, Integrated Electronics, Willey and Sons,
International Edition
3. Sutrisno, Dasar Elektronika, second Edition, Penerbit ITB.
4. D. Chattopadhyay, Dasar Elektronika UI Press1989
K O M P O N E N PA S I F E L E K T R O N I KA
Komponen pasif adalah komponen-komponen elektronika yang
tidak memerlukan tegangan ataupun arus listrik agar dapat
bekerja. Beberapa komponen elektronika yang tegolong
komponen pasif yaitu : Resistor, Kapasiotr, dan Induktor
Contohnya:
Resistor
Kapasitor
Induktor
RESISTOR
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang
digunakan untuk membatasi jumlah arus yang
mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya
terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms
diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan
jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan
resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau
dilambangkan dengan simbol (Omega)
RESISTOR
RESISTOR
Macam-Macam Resistor Sesuai Dengan Bahan
Dan Konstruksinya
Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk
membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat,
resistor arang dan resistor oksida logam. Sedangkan
resistor
arang
dan
resistor
oksida
logam
berdasarkan
susunan
yang
dikenal
resistor
komposisi dan resistor film
RESISTOR
Resistor Tetap
Jenis resistor yang nilainya sudah tertulis pada badan resistor dengan
menggunakan kode warna ataupun angka. Resistor ini banyak
digunakan sebagai penghambat arus listrik secara permanen. Fungsi
dari resistor ini adalah sebagai pembatas arus yang mengalir pada
lampu LED
Resistor Variable
Jenis resistor yang memiliki nilai resistansi berubah-ubah
secara langsung dengan cara memutar atupun menggeser tuas
yang ada
RESISTOR TETAP
Resistor Kawat
Resistor Kawat adalah jenis resistor yang
baru pertama kali di gunakan pada saat
rangkaian elektronika masih menggunakan
tabung hampa. Bentuk fisik dari resistor ini
bervariasi dan memiliki ukuran yang cukup
besar. Karena memiliki resistansi yang tinggi
dan tahan terhadap panas yang tinggi,
resistor ini hanya dipergunakan dalam
rangkaian power. Sampai saat ini, jenis yang
masih di pakai adalah jenis yang memiliki
lilitan kawat pada bahan keramik, kemudian
di lapisi dengan bahan semen
RESISTOR TETAP
Resistansi Batang Karbon
Resistor ini terbuat dari bahan karbon kasar
yang kemudian di beri lilitan dan tanda dengan
kode warna yang berbentuk gelang. Untuk
dapat membaca nilai resistansi dari setiap
warna gelang tersebut dapat menggunakan
tabel kode warna. Jenis resistor ini terbentuk
setelah adanya resistor kawat. Saat ini sudah
jarang orang yang menggunakan resistor
batang karbon di dalam rangkaian-rangkaian
elektronik
RESISTOR TETAP
Resistor Kramik
Dengan kemajuan teknologi yang semakin
pesat, khususnya di bidang elektronik. Pada saat
ini telah tercipta jenis resistor yang terbuat dari
bahan dasar keramik atau porselin dan dilapisi
dengan kaca tipis. Karena memiliki bentuk fisik
yang kecil dan juga nilai resistansi yang tinggi,
resistor ini paling banyak digunakan dalam
rangkaian elektronik. Rating daya yang dimiliki
resistor keramik sebesar 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1
Watt dan 2 Watt
RESISTOR TETAP
Resistor Film Karbon
Resistor ini merupakan hasil dari pengembangan
resistor batang karbon. Sejalan dengan perkemangan
teknologi, telah terbentuklah resistor yang dibuat
dari karbon dan dilapisi dengan bahan film yang
berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.
Nilai resistansi sudah tercantum dalam bentuk tabel
kode warna. Karena memiliki nilai resistansi yang
tinggi dan juga bentuk fisiknya kecil, resistor ini juga
banyak digunakan di dalam berbagai rangkaian
elektronika. Rating daya yang dimiliki resistor ini
adalah 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt dan 2 Watt
RESISTOR TETAP
Resistor Film Metal
Bentuk dari resistor film metal hampir sama dengan
resistor film karbon. Hanya saja resistor ini tahan
terhadap perubahan temperatur dan memiliki tingkat
kepresisian yang tinggi karena nilai toleransi yang
mencapai 1% atau 5%. Jika di bandingkan dengan
jenis Fixed Resistor lainnya, resistor ini memiliki
kepresisian yang lebih tinggi karena memilik 5
gelang warna bahkan ada juga yang terdapat 6
gelang warna. Resistor film metal banyak digunakan
dalam rangkaian elektronika yang memiliki tingkat
ketelitian tinggi, seperti alat ukur.
RESISTOR VARIABLE
Potensiometer
Potensiometer adalah jenis variable resistor yang nilai
resistansinya dapat kita rubah dengan cara memutar
porosnya melalui tuas yang sudah di sediakan. Pada
umumnya, resistor ini terbuat dari kawat atau karbon dan
paling banyak digunakan dalam rangkaian elektornika. Saat
ini telah banyak potensiometer yang terbuat dari bahan
karbon karena memiliki ukuran yang lebih kecil dan
resistansi yang cukup besar. Perubahan nilai resistansi
terbagi menjadi dua, yaitu linier dan logaritmatik. Untuk
mengetahui apakah potensiometer tersebut linier atau
logaritmatik dapat dilihat dari huruf yang tertera pada
bagian belakang. Apabila tertera huruf “B” maka
potensiometer tersebut bersifat logaritmatik, sedangkan jika
tertera huruf “A” maka potensiometer tersebut bersifat linier
RESISTOR VARIABLE
Trimpot
Trimpot atau biasa di sebut Tripotensiometer
adalah resistor yang nilai resistansinya dapat
berubah. Sifat dan karakteristik trimpot tidak
jauh berbeda dengan potensiometer, hanya saja
bentuk fisik trimpot lebih kecil dibandingkan
dengan
potensiometer.
Perubahan
nilai
resistansi tersebut juga dibagi menjadi 2, yaitu
linier dan logaritmatik. Untuk mengubah nilai
resistansi dengan cara memutar lubang tengah
pada badan trimpot dengan menggunakan obeng
RESISTOR VARIABLE
NTC dan PTC
NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC
(Positive Temperature Coefficient) merupakan
resistor yang nilai resistansinya dapat berubah
apabila
terjadi
perubahan
temperatur
di
sekelilingnya. Nilai resistansi NTC sendiri akan
naik apabila temperatur di sekelilingnya turun,
Sedangkan nilai resistansi PTC akan naik jika jika
temperatur di sekelilingnya naik. Kedua resiston
ini paling sering digunakan sebagai sensor karena
dapat mengukur suhu atau temperatur daerah di
sekelilingnya.
RESISTOR VARIABLE
LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan
resistor yang nilai resistansinya dapat berubah
apabila terjadi perubahan intensitas cahaya di
daerah sekelilingnya. Itu dapat terjadi karena
intensitas cahaya yang besar dapat mendorong
elektron untuk menembus batas-batas pada LDR.
Dengan begitu, nilai resistansi akan naik jiga
intensitas yang diterima sedikit. Sedangkana nilai
resistansi dari LDR akan turun jika intensitas
cahaya yang diterima banyak. Resistor LDR sendiri
banyak
digunakan
sebagai
sensor
cahaya,
khususnya pada lampu taman
KA R A K T E R I S T I K R E S I S T O R
Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh
bahan yang digunakan. Resistansi resistor komposisi
tidak stabil disebabkan pengaruh suhu, jika suhu naik
maka resistansi turun. Kurang sesuai apabila digunakan
dalam rangkaian elektronika tegangan tinggi dan arus
besar. Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda
antara kenyataan dari resistansi nominalnya. Jika
perbedaan nilai sampai 10 % tentu kurang baik pada
rangkaian yang memerlukan ketepatan tinggi
KA R A K T E R I S T I K R E S I S T O R
Besarnya hambatan dalam suatu bahan ditentukan
oleh :
Hambatan jenis bahan ( Ohm meter ) dengan
simbol 
Panjang bahan ( meter ) dengan simbol 
Luas penampang bahan ( m2 ) dengan simbol A.
Dalam bentuk persamaan :
R
l
A
KA R A K T E R I S T I K R E S I S T O R
Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap
suatu hambatan. Didalam penghantar ada electron bebas
yang jumlahnya sangat besar sekali, dan sembarang energi
panas yang dikenakan padanya akan memiliki dampak yang
sedikit pada jumlah total pembawa bebas. Kenyataannya
energi panas hanya akan meningkatkan intensitas gerakan
acak dari partikel yang berada dalam bahan yang
membuatnya semakin sulit bagi aliran electron secara
umum pada sembarang satu arah yang ditentukan. Hasilnya
adalah untuk penghantar yang bagus, peningkatan suhu
akan menghasilkan peningkatan harga tahanan. Akibatnya,
penghantar memiliki koefisien suhu positif
KA R A K T E R I S T I K R E S I S T O R
Besarnya nilai hambatan dipengaruhi oleh perubahan suhu :
Rt = Ro {1 + 0 ( t – to )}
Dimana :
Rt = Resistansi pada suhu t
0
c (ohm ).
Ro = Resistansi pada suhu mula – mula (ohm)
t = Suhu akhir ( 0c )
to = Suhu mula – mula ( 0c )
O = Koefisien suhu tahanan jenis pada suhu to (1/oC).
KA R A K T E R I S T I K R E S I S T O R
K O D E WA R N A D A N H U R U F PA D A
RESISTOR
Tidak semua nilai resistansi sebuah resistor dicantumkan
dengan lambang bilangan melainkan dengan cincin kode
warna. Banyaknya cincin kode warna pada setiap resistor
berjumlah 4 dan ada juga yang berjumlah 5.
Resistansi yang mempunyai 5 cincin terdiri dari cincin 1 , 2
dan 3 adalah cincin digit, cincin 4 sebagai pengali serta cincin
5 adalah toleransi. Resistansi yang mempunyai 4 cincin terdiri
dari cincin 1 , 2 adalah sebagai digit, cincin 3 adalah cincin
pengali dan cincin 4 sebagai toleransi
K O D E WA R N A D A N H U R U F PA D A
RESISTOR
K O D E WA R N A D A N H U R U F PA D A
RESISTOR
KAPASITOR
Kapasitor
ialah komponen elektronika yang
mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron
selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor berbeda
dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik
terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan
kapasitor, besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor
dinyatakan dalam farad. Pengertian lain Kapasitor
adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan
dan melepaskan muatan listrik. Kemampuan untuk
menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat
dengan kapasitansi atau kapasitas.
KAPASITOR
Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari
suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan
elektron. Coulombs pada abad 18
menghitung
bahwa 1 coulomb = 6.25 x 10 18
elektron.
Kemudian Michael Faraday
membuat postulat
bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi
sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat
memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs.
Dengan rumus dapat ditulis
KAPASITOR
Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi
dihitung dengan mengetahui luas area plat metal
(A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal
dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik.
Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :
KAPASITOR
Prinsip Pembentukan Kapasitor
KAPASITOR
M A C A M - M A C A M KA PA S I T O R S E S U A I
B A H A N D A N KO N S T R U K S I N YA
Kapasitor seperti juga resistor nilai kapasitansinya
ada yang dibuat tetap dan ada yang variabel.
K A PA S I T O R K E R A M I K ( C E R A M I C
C A PA S I T O R )
Kapasitor Keramik adalah Kapasitor yang Isolatornya
terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun
persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau
polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian
Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik
berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.
K A PA S I T O R P O LY E S T E R
( P O LY E S T E R C A PA C I T O R )
Kapasitor Polyester adalah kapasitor yang isolatornya
terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat.
Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian
Elektronika (tidak memiliki polaritas arah)
K A PA S I T O R K E R TA S ( PA P E R
C A PA C I T O R )
Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang
isolatornya terbuat dari Kertas dan pada
umumnya nilai kapasitor kertas berkisar
diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas
tidak memiliki polaritas arah atau dapat
dipasang
bolak
balik
dalam
Rangkaian
Elektronika
K A PA S I T O R M I K A ( M I C A
C A PA C I T O R )
Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan
Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai
Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara
50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat
dipasang bolak balik karena tidak memiliki
polaritas arah
K A PA S I T O R E L E K T R O L I T
( E L E C T R O LY T E C A PA C I T O R )
Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya
terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder.
Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai
pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi
(Capacitance) yang tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki
Polaritas arah Positif (-) dan Negatif (-) ini menggunakan bahan
Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus sebagai terminal
Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari
0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor
Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage),
dan Terminal Negatif-nya. Hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor
Elektrolit dapat meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik
dan melampui batas kamampuan tegangannya
KA PA S I T O R TA N TA LU M
Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas arah Positif (+)
dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan
Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan
Kapasitor Tantalum karena Kapasitor jenis ini memakai bahan
Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+). Kapasitor
Tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi
dibanding dengan tipe Kapasitor Elektrolit lainnya dan juga
memiliki kapasintansi yang besar tetapi dapat dikemas dalam
ukuran yang lebih kecil dan mungil. Oleh karena itu, Kapasitor
Tantalum merupakan jenis Kapasitor yang berharga mahal.
Pada umumnya dipakai pada peralatan Elektronika yang
berukuran kecil seperti di Handphone dan Laptop
VA R C O ( VA R I A B L E
C O N D E N S AT O R )
VARCO (Variable Condensator) yang terbuat dari
Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada
umumnya digunakan untuk memilih Gelombang
Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan
Spul Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi
VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF
TRIMMER
Trimmer adalah jenis Kapasitor Variabel yang memiliki
bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng
untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri
dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan
juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat
logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi
berubah. Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi
untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine
Tune). Nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai
100pF
F U N G S I K A PA S I T O R D A L A M
R A N G KA I A N E L E K T R O N I KA
Sebagai Penyimpan arus atau tegangan listrik
Sebagai Konduktor yang dapat melewatkan arus AC
(Alternating Current)
Sebagai Isolator yang menghambat arus DC (Direct Current)
Sebagai Filter dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya)
Sebagai Kopling
Sebagai Pembangkit Frekuensi dalam Rangkaian Osilator
Sebagai Penggeser Fasa
Sebagai Pemilih Gelombang Frekuensi (Kapasitor Variabel
yang digabungkan dengan Spul Antena dan Osilator)
KA R A K T E R I S T I K B E R B A G A I
M A C A M K A PA S I T O R
Jika sebuah kapasitor dilewati oleh sebuah arus
maka pada kedua ujung kapasitor tersebut akan
muncul beda potensial atau tegangan, dimana secara
matematis dinyatakan
Q=CV
dq = C dv
di mana 
i=
dq
dt
;
dq = i . dt
Dari karakteristik v - i, dapat diturunkan :
S I FAT P E N Y I M PA N A N E N E R G I
PA D A K A PA S I T O R
Dari karakteristik v - i, dapat diturunkan :
Sehingga :
INDUKTOR
Komponen Komponen elektronik pasif yang dapat elektronik pasif yang
dapat menghasilkan tegangan listrik berbanding lurus menghasilkan
tegangan listrik berbanding lurus dengan perubahan sesaat dari arus
listrik yang dengan perubahan sesaat dari arus listrik yang mengalir
melaluinya mengalir melaluinya
Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet
disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan
Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang
terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang
merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan
induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry
tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol
yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian
Elektronika adalah huruf “L”
INDUKTOR
Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4
faktor, diantaranya adalah Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi
Induktasinya
Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin
tinggi pula induktansinya
Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti
Udara, Besi ataupun Ferit.
Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil)
tersebut semakin tinggi induktansinya.
INDUKTOR
KA R A K T E R I S T I K I N D U K T O R
ARUS LISTRIK PADA INDUKTOR
jika sebuah induktor dialiri arus listrik (DC) maka akan
timbul induksi medan listrik pada setiap lilitan kawatnya
dengan arah yang sama hal ini disebutinduksi diri (self
induction), besar akumulasi induksi medan listrik tiap
lilitan kawat pada induktor disebut fluks magnetik
(magnetics flux), kuat medan magnet yang ditimbulkan
akibat medan listrik pada induktor berubah-ubah
terhadap waktu, perubahan ini mengakibatkan timbulnya
induksi gaya gerak listrik (ggl) atau sering disebut
"electromotive force" (emf)
KA R A K T E R I S T I K I N D U K T O R
Laju perubahan medan magnetik (dΦ/dt) yang menginduksi
tegangan besarnya proporsional dengan laju perubahan arus
listrik (di/dt) . atau dapat ditulis:
dimana L adalah induktansi induktor
yang besarnya :
DAYA PADA INDUKTOR
Maka daya induktor dapat ditulis TERIMA KASIH