dasar-dasar kelistrikan

DASAR-DASAR KELISTRIKAN
KELISTRIKAN
1. Komposisi dari benda-benda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2. Elektron bebas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
TIPE LISTRIK DAN SIFAT-SIFATNYA
1. Listrik statis dan listrik dinamis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2. Arus listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3. Tegangan dan daya elektromotif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4. Tahanan listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
TEORI DASAR SIRKUIT LISTRIK
1. Teori dasar tentang sirkuit kelistrikan apakah sirkuit listrik itu? . . . . . 73
2. Hukum ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3. Tahanan rangkaian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4. Kerja dan daya listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
PENGARUH ARUS LISTRIK
1. Aksi pembangkit panas oleh arus listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2. Aksi magnet yang disebabkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3. Aksi kimia dari arus listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 63
63
8/19/2011 3:45:48 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Kelistrikan
DASAR-DASAR KELISTRIKAN
Sebagian besar peralatan kelistrikan digunakan
pada kendaraan. Barangkali untuk pertama kali sulit
untuk melakukan servis peralatan kelistrikan, karena
peralatan tersebut digerakkan oleh listrik yang tidak
dapat dilihat dengan mata manusia. Tetapi Anda
akan menemukan bahwa kelistrikan bekerja sesuai
dengan contoh (pattern) tertentu didasarkan pada
sifat-sifat dan kerjanya kelistrikan.
Kemudian penting sekali untuk Anda menguasai
sepenuhnya tentang dasar-dasar kelistrikan
dengan tujuan untuk dapat memahami konstruksi
dan cara kerja peralatan-peralatan kelistrikan yang
digunakan pada kendaraan.
KELISTRIKAN
Proton dan elektron mempunyai suatu hal yang
sama yaitu muatan listrik (electrical charge).
Muatan listrik pada proton diberi muatan positif (+)
sedangkan listrik pada elektron diberi tanda negatif
(–), sedangkan neutron sendiri tidak bermuatan
(netral). Dikarenakan jumlah muatan listrik positif
pada proton dalam suatu atom adalah sama
dengan jumlah muatan listrik negatif pada elektron,
maka atom akan bermuatan netral.
1.KOMPOSISI DARI BENDA-BENDA
Suatu benda bila kita bagi sampai bagian yang
terkecil tanpa meninggalkan sifat aslinya, kita akan
mendapatkan suatu partikel yang disebut molekul.
Kemudian bila molekul ini kita bagi lagi maka kita
akan dapatkan bahwa molekul terdiri dari beberapa
atom.
Sesuai dengan hukum alam dari atom, dimana akan
terjadi gaya tarik-menarik antara elektron dan inti
(jumlah etektron dan proton sama) maka elektron
akan tetap berada dalam orbitnya masing-masing.
Semua atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh
partikel-partikel yang sangat tipis, yang biasa
disebut dengan elektron-elektron yang berputar
mengelilingi inti dengan orbit yang berbeda-beda.
Inti sendiri terdiri dari proton dan neutron dalam
jumlah yang sama (kecuali atom hydrogen yang
kekurangan jumlah neutron).
64
Book_2_ok.indd 64
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:45:51 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
2.ELEKTRON BEBAS
Elektron-elektron yang orbitnya paling jauh dari
inti disebut valence elektron. Karena elektron yang
mampunyai orbit paling jauh dari inti gaya tariknya
lemah, maka elektron ini mempunyai gaya kaluar
dari orbitnya dan berpindah ke atom yang lain.
Tembaga, perak atau logam lainnya, valensi
elektronnya akan bergerak hampir bebas terhadap
intinya, dengan demikian elektron ini disebut
elektron bebas.
Berbagai karakteristik dan macam aksi kelistrikan
seperti loncatan listrik statis (static electricity
spark), pembangkitan panas. reaksi kimia atau aksi
magnet dapat terjadi karena adanya aliran listrik,
hal ini disebabkan adanya elektron bebas.
TIPE LISTRIK DAN SIFAT-SIFATNYA
1.LISTRIK STATIS DAN LISTRIK
DINAMIS
Ada dua tipe listrik yaitu listrik statis dan listrik
dinamis. Listrik dinamis dapat dibagi menjadi lagi
menjadi arus searah (DC) dan arus bolak-balik
(AC).
LISTRIK STATIS
Bila benda konduktor seperti sebatang kaca (glass
rod) digosok dengan kain sutera, kedua permukaan,
batang kaca dan sutera menjadi bermuatan listrik
satu bermuatan positif dan satu lagi bermuatan
negatif.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 65
Tanpa menyentuh kedua benda tersebut dan
menghubungkan dengan konduktor, muatan listrik
akan tetap berada pada permukaan batang kaca
atau kain sutera. Karena tidak terjadi gerakkan
maka tipe kelistrikan ini disebut listrik statis.
Dalam rumus elektron bebas, listrik statis adalah
suatu keadaan dimana elektron bebas sudah
terpisah dari atomnya masing-masing, akan tetapi
tidak bergerak dan hanya berkumpul di atas
permukaan benda tersebut.
REFERENSI
Bila Anda keluar dari kendaraan, Anda kadangkadang manyentuh pintu atau bagian lain dari
kendaraan dan merasakan adanya kejutan
listrik.
Kejadian ini juga disebabkan oleh listrik statis
yang dibangkitkan oleh kendaraan dan badan
manusia.
65
8/19/2011 3:45:54 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
LISTRIK DINAMIS
2.ARUS LISTRIK
Listrik dinamis adalah suatu keadaan terjadinya
elektron-elektron bebas dimana elektron-elektron
ini berasal dari elektron-elektron yang sudah
terpisah dari atomnya masing-masing dan melalui
suatu benda yang sifatnya konduktor.
APAKAH ARUS LISTRIK ITU ?
Bila elektron-elektron bebas bergerak dengan arah
yang tetap, maka listrik dinamis ini disebut listrik
arus searah (DC). Bila arah gerakan dan jumlah
(besar arus) bervariasi secara periodik terhadap
waktu, maka listrik dinamis ini disebut listrik bolakbalik (AC).
Bila kita menghubungkan baterai dan lampu dengan
kabel tembaga seperti pada gambar di bawah ini
maka lampu akan menyala. Arus listrik akan mengalir
dari positif (+) ke negatif (-).
REFERENSI
Pada gambar terlihat bahwa arus listrik akan
mengalir berlawanan arah dengan aliran elektron
pada pengantar (kabel). Bila kita membicarakan
aliran listrik, yang dimaksud adalah arus
"konvensional", bukan aliran elektron pada
kenyatannya.
Pada bab berikut, kita akan mendiskusikan
tentang arus listrik, tegangan dan tahanan, yang
menggunakan arus listrik searah (DC), sebagai
contoh:
66
Book_2_ok.indd 66
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:01 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
SATUAN PENGUKURAN ARUS LISTRIK
Contoh konversi
Besar arus listrik yang mengalir melalui konduktor
adalah sama dengan jumlah elektron bebas yang
melewati panampang konduktor setiap detik.
1.000 mA = 1 A
Arus listrik dinyatakan dengan I (Intensity)
sedangkan besar arus listrik dinyatakan dengan
satuan amper, disingkat A.
Satu amper A sama dengan pergerakkan 6,25 x
1018 elektron bebas yang melewati konduktor setiap
detik.
Untuk satuan arus listrik yang sangat kecil ataupun
yang sangat besar, lihat tabel di bawah ini :
REFERENSI
1.1018 adalah penulisan sederhana (penyederhanaan penulisan) dari angka 10 dengan
diikuti oleh 18 buah angka nol atau
1.000.000.000.000.000.000 jadi 6,25 x 1018 =
6,25 x 1018 =
6.250.000.000.000.000.000.
2. 6,25 x 1018 elektron disebut 1 coloumb
(disingkat C) muatan listrik, 1 amper
sama dengan 1 Coloumb setiap detik.
0.01 mA= 10 A
KEJADIAN-KEJADIAN
OLEH ARUS LISITRIK
YANG
DISEBABKAN
Bila arus mengalir pada konduktor atau elektron
akan menyebabkan (menimbulkan) tiga kejadian:
a. Pembangkitan panas
Bila arus melewati konduktor, akan menghasilkan
panas. Contohnya meliputi: Head Light, Cigarette
Lighter, Fuse dll.
b. Aksi kimia
Bila aksi kimia terjadi pada elektrolit (cairan yang
dapat dilalui (dialiri) arus listrik) akan menyebabkan
arus listrik mengalir. Baterai bekerja berdasarkan
prinsip ini.
c. Aksi magnet
Bila arus listrik mengalir pada kabel atau kumparan
akan menghasilkan medan magnet disekitarnya.
Prinsip ini digunakan pada ignition coil, alternator,
motor starter dan macam-macam solenoid.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 67
67
8/19/2011 3:46:03 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
3.TEGANGAN DAN DAYA
ELEKTROMOTIF
Bila dua buah tangki air yang berbeda tingginya
dihubungkan oleh pipa seperti pada gambar, air
akan mengalir dari tangki yang lebih tinggi ke tangki
yang lebih rendah. Hal ini disebabkan adanya
perbedaan ketinggian permukaan, yang disebut
Head yang menyebabkan terjadinya tekanan
(perbedaan potensial) sehingga air akan mengalir
dari tangki yang lebih tinggi ke tangki yang lebih
rendah.
Hal ini disebabkan adanya kelebihan muatan negatif
(elekton bebas) pada terminal negatif baterai dan
kelebihan muatan positif (penerimaan elektron
bebas) pada terminal positif baterai. Perbedaan
ini menyebabkan terjadinya "tekanan tegangan"
seperti perbedaan potensial yang dihasilkan oleh
perbedaan ketinggian permukaan (Head) air dari
kedua tangki, dan 'tegangan listrik' menyebabkan
arus listrik akan mengalir dan lampu akan menyala.
Tegangan listrik ini disebut dengan perbedaan
potensial atau biasa disebut VOLTASE (kadangkadang juga disebut dengan electromotive force
atau AMF).
SATUAN PENGUKURAN TEGANGAN
LISTRIK DAN DAYA ELEKTROMOTIF
Hal yang sama, bila lampu dihubungkan dengan
baterai oleh kabel seperti pada gambar di bawah,
arus listrik akan mengalir dari baterai ke lampu dan
lampu akan menyala.
Satuan tegangan listrik dan daya elektromotif
dinyatakan dengan "VOLT" dengan simbol V. 1 volt
adalah tegangan listrik atau potensial yang dapat
mengalirkan arus listrik sebesar 1 amper pada
konduktor dengan tahanan 1 ohm. Untuk satuan
tegangan yang sangat kecil ataupun yang sangat
besar, lihatlah tabel di bawah :
Contoh konversi:
12.000 mV = 12 V
24.000 V = 24 kV
68
Book_2_ok.indd 68
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:08 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
4.TAHANAN LISTRIK
a.Konduktor
KONDUKTOR, SEMI KONDUKTOR DAN NONKONDUKTOR
Material yang dapat dialiri arus listrik disebut
dengan konduktor, misalnya: emas, perak, tembaga,
alumunium, dan besi.
Gambar di bawah menunjukkan tangki-tangki
dengan ketinggian yang sama tetapi dihubungkan
oleh pipa-pipa dengan diameter yang berbeda.
Meskipun ketinggiannya sama, tetapi air akan
mengalir lebih mudah bila tangki-tangki dihubungkan
dengan pipa yang lebih besar dibandingkan tangki
yang dihubungkan dengan pipa yang lebih kecil.
b.Non-konduktor/lsolator
Material yang tidak dapat dialiri arus listrik dengan
mudah atau tidak dapat mengalir sama sekali
seperti kaca, karet, kertas, plaslik, vinil atau porselen
disebut dengan non-konduktor atau isolator.
c. Semi Konduktor
Material dimana arus listrik dapat mengalir tetapi tak
semudah bila melewati konduktor disebut dengan
semikonduktor. Material yang termasuk kategori ini
misalnya silikon dan germanium.
Konduktor dan Non-konduktor keduanya digunakan
pada komponen listrik pada kendaraan, seperti
pada gambar di bawah.
Kejadian ini juga berlaku untuk listrik, dimana
listrik akan lebih mudah mengalir melalui beberapa
material (benda) dan akan lebih sulit mengalir melalui
benda yang lain. Dalam hal tahanan terhadap aliran
listrik, maka benda-benda digolongkan ke dalam
tiga kategori.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 69
69
8/19/2011 3:46:12 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
TAHANAN LISTRIK
Bila arus listrik mengalir melalui suatu benda,
elektron-elektron bebas tidak dapat bergerak maju
dengan lembut karena elektron-elektron akan
tertahan atom-atom yang dibentuk oleh benda
tersebut. Derajat kesulitan dari elektron-elektron
untuk bergerak lewat benda tersebut (yaitu derajat
kesulitan dari arus listrik dapat mengalir melalui
material tersebut), disebut dengan tahanan listrik.
HUBUNGAN ANTARA DIAMETER DAN PANJANG
KONDUKTOR DENGAN TAHANAN LISTRIK
Bila elektron bebas bergerak di dalam konduktor
yang berpenampang lebih besar, maka tahanan
akan lebih rendah, ini berarti arus listrik akan tetap
mengalir melalui konduktor yang berdiameter lebih
besar. Tetapi bila arus listrik harus mengalir pada
jarak yang lebih jauh, voltase akan lebih besar
karena harus melewati atom yang lebih banyak
jumlahnya.
Kesimpulannya, tahanan listrik (R) dari konduktor
akan berbanding lurus dengan panjang konduktor
dan berbanding terbalik terhadap luas penampang
konduktor.
SATUAN PENGUKURAN TAHANAN LISTRIK
R = Tahanan listrik..........................
Tahanan listrik dinyatakan dengan huruf R, dan
diukur dengan satuan OHM (dengan simbol
=
omega). Satu ohm adalah tahanan listrik yang
mampu menahan arus listrik yang mengalir sebesar
satu amper dengan tegangan satu volt. Untuk
satuan tahanan listrik yang sangat kecil ataupun
yang sangat besar, lihat tabel di bawah.
p = Tahanan spesifik/jenis............ m
I = Panjang konduktor....................m
A = Luas penampang konduktor....m2
Apabila kita menerapkan rumus ini pada kabelkabel yang digunakan pada kendaraan, maka
tahanannya akan menjadi lebih besar, kabel lebih
kecil dan panjang.
Contoh Konversi
1.489 m = 1,48
14.000
200
70
Book_2_ok.indd 70
= 14 k
= 0,2 k
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:13 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
HUBUNGAN ANTARA
TAHANAN LISTRIK
TEMPERATUR
DAN
Tahanan listrik pada konduktor akan berubah-ubah
dengan adanya perubahan temperatur, biasanya
tahanan listrik akan bertambah bila temperatur
naik.
Hal tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Bila
sebuah lampu dihubungkan dengan baterai melalui
kawat, dan kawat tersebut kemudian dipanaskan
dengan api, maka lampu akan semakin redup. Ini
berarti bahwa temperatur kawat bertambah dan
tahanan juga akan naik.
REFERENSI
Thermistor, adalah salah satu tipe dari semikonduktor yang akan merubah tahanannya dalam
dua cara yang disebabkan oleh temperatur.
Thermistor yang menambah tahanannya bila
temperatur meningkat (sama seperti halnya
logam) disebut dengan Positif Temperature
Coefficient (PTC) thermistor. Tipe thermistor
yang lain, nilai tahanannya berkurang bila
temperatur bertambah, disebut dengan Negative
Temperature Coefficient (NTC) thermistor.
Dengan menggunakan hubungan antara
temperatur dan tahanan, kita akan mangetahui
temperatur konduktor dengan mengukur
tahanannya.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 71
71
8/19/2011 3:46:17 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
TAHANAN SAMBUNGAN (CONTACT RESISTANCE)
Bila penyambungan kabel ke baterai atau ke beban
keadaannya kurang baik, atau bila terdapat karet
pada switch yang menghubungkan dua komponen,
maka arus listrik menjadi tidak mudah mengalir.
Tahanan terjadi disebabkan oleh hubungan yang
kurang baik disebut tahanan sambungan.
Bila arus listrik mengalir melewati bagian yang
terdapat tahanan sambungan tersebut, maka akan
menimbulkan panas. Panas ini akan mempercepat
timbulnya karat dan tahanan sambungan akan
bertambah besar, tahanan sambungan dapat
diperkecil dengan cara membersihkan daerah
sambungan dan mengeraskan sambungan.
Fakta yang dapat kita bicarakan tentang tahanan
isolator ditunjukkan dengan dapat mengalirnya arus
listrik antara konduktor-konduktor melalui isolator
pada kondisi tertentu.
Dalam kondisi tertentu misalnya terjadi keretakan
pada isolator, kebocoran arus listrik akan mengalir
lemah melalui isolator tersebut dan terjadi percikan
api yang akan menimbulkan kotoran menempelnya
air atau kototan lain pada permukaan isolator. Dan
nantinya akan menjadikan bahan yang berfungsi
sebagai konduktor kelistrikan.
TAHANAN ISOLATOR
Seperti yang telah dijelaskan pada sebelumnya bahwa
karet, vinyl, mica, keramik dan sebagainya digunakan
untuk mencegah/menghalangi mengalirnya arus listrik
antara konduktor-konduktor. Sifat dan bahan-bahan ini
disebut kemampuan tahanan isolator dan dinyatakan
dengan nilai tahanan (resistance value).
72
Book_2_ok.indd 72
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:18 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
TEORI DASAR SIRKUIT LISTRIK
SIRKUIT LISTRIK
TEORI DASAR
1.
TEORI DASAR TENTANG SIRKUIT
KELISTRIKAN
APAKAH
SIRKUIT
LISTRIK ITU?
SIRKUIT LITRIK PADA KENDARAAN
Dalam sirkuit kelistrikan kendaraan salah satu ujung
kabel dari setiap beban dihubungkan dengan body
kendaraan atau rangka yang berfungsi sebagai
konduktor untuk mengalirkan arus ke baterai.
Selanjutnya bodi atau rangka disebut dengan massa
(ground - earth) dari sirkuit (berarti bagian dari sirkuit
yang mengembalikan arus ke baterai).
Pada gambar di bawah ditunjukkan baterai, fuse,
swtich dan lampu, masing-maing dihubungkan
dengan kabel sehingga arus listrik akan mengalir
dari terminal positif baterai
kabel pengantar
Fuse
Saklar (switch)
kabel
pengantar
lampu
kabel pengantar
kemudian ke terminal negatif baterai. Rangkaian
dimana arus listrik dapat mengalir disebut sirkuit
listrik.
2.HUKUM OHM
APAKAH HUKUM OHM ITU?
BEBAN
Pada gambar di bawah, klakson (horn) ditempatkan
pada lampu. Perlengkapan lain (conton lain: lampu,
motor wiper, dsb.) yang menggunakan kelistrikan
disebut beban. Dalam sirkuit kelistrikan semua
beban dikategorikan sebagai tahanan.
Bila tegangan diberikan pada sirkuit kelistrikan,
maka arus akan mengalir ke sirkuit. Berikut ini
hubungan khusus antara tegangan (voltase), arus
dan tahanan dalam sirkuit. Ukuran arus yang
mengalir akan berbanding lurus dengan tegangan
yang diberikan dan berbanding terbalik terhadap
tahanan.
Hubungan ini disebut dengan Hukum Ohm dapat
ditunjukkan seperti berikut:
Arus listrik = Tegangan : Tahanan
Dimana:
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 73
73
8/19/2011 3:46:22 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
Dalam praktek istilah "I = V/R" berarti "A = V/ ". 1
pada tahanan memungkinkan 1 A arus mengalir
dalam satu sirkuit bila tegangan 1 V diberikan pada
sirkuit.
b.Hukum ini juga dapat digunakan untuk
menghitung tegangan yang diperlukan agar
arus mengalir melalui tahanan.
PENGGUNAAN HUKUM OHM
Tegangan = Arus listrik x Tahanan
Hukum Ohm dapat digunakan untuk menentukan
suatu tegangan (V), arus (I) atau tahanan (R)
pada sirkuit kelistrikan, dapat ditentukan tanpa
pengukuran yang aktual, bila diketahui nilai dari
dua faktor yang lain.
Dalam sirkuit berikut ini diasumsikan bahwa
tahanan adalah 4 . Besarnya tegangan yang
diperlukan agar arus sebesar 3 A dapat mengalir
melalui Tahanan dapat dihitung sebagai berikut:
a. Hukum ini dapat digunakan untuk menentukan
besar arus yang mengalir pada sirkuit bila
tegangan diberikan pada tahanan. Seperti
sebelumnya, Hukum Ohm adalah :
I=3A
V = ...?
R=4
Arus listrik = Tegangan/Tahanan
Pada sirkuit berikut diasumsikan bahwa tahanan
adalah 2
dan tegangan yang diberikan adalah
12 V. Jadi arus yang mengalir pada sirkuit dihitung
sebagai berikut :
3A 4
12
I = ...?
V = 12 V
74
Book_2_ok.indd 74
R=2
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:23 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
c. Contoh lain pemakaian Hukum Ohm digunakan
untuk menghitung tahanan listrik bila tegangan
yang diberikan pada sirkuit dan arus listrik yang
mengalir pada sirkuit diketahui:
Tahanan listrik = Tegangan/Arus listrik
Dalam sirkuit berikut ini diasumsikan bahwa
tegangan adalah 12V diberikan pada sirkuit dan
arus listrik yang mengalir adalah 4 A, Jadi nilai
tahanan listrik (beban/hambatan) dapat dihitung
sebagai berikut:
RANGKAIAN SERI
Bila dua atau lebih lampu (tahanan R dan R2, dsb.)
dirangkaikan di dalam sirkuit seperti pada gambar
di bawah, hanya ada satu jalur dimana arus dapat
mengalir. Tipe penyambungan seperti ini, disebut
rangkaian seri. Besar arus listrik yang mengalir
selalu sama pada setiap tempat/titik pada rangkaian
seri.
I=4A
V = 12 V
R = ...?
3.TAHANAN RANGKAIAN
Pada satu sirkuit kelistrikan biasanya digabungkan
lebih dari satu tahanan listrik atau beban. Beberapa
tahanan listrik mungkin dirangkaikan di dalam
sirkuit dengan salah satu diantara tiga metode
penyambungan berikut ini:
a. Rangkaian Seri
Tahanan kombinasi (combined resistance) R0 pada
sirkuit adalah sama dengan jumlah dari masing-
b. Rangkaian Paralel
c. Rangkaian Seri - Paralel
Harga jumlah tahanan dari seluruh tahanan yang
dirangkaikan di dalam sirkuit disebut dengan
tahanan total (combined resistance). Metode
rangkaian seri-paralel sering digunakan pada
kelistrikkan kendaraan.
masing tahanan R dan R2.
Selanjutnya, kuat arus listrik yang mengalir pada
sirkuit dapat dihitung sebagai berikut :
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 75
75
8/19/2011 3:46:24 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
Tahanan R0 (jumlah tahanan R1 dan R2 yang
dirangkaikan seri pada sirkuit seperti pada gambar)
dan arus listrik yang mengalir pada sirkuit dapat
dihitung sebagai berikut:
Penjumlahan penurunan tegangan seteleh melewati
tahanan akan sama dengan tegangan sumbernya
(VT).
VT = V1 + V2
Penurunan tegangan seteteh melewati R1 dan
R2 pada sirkuit di bawah dapat dihitung sebagai
berikut:
PENURUNAN TEGANGAN (VOLTAGE
DROP)
Bila arus listrik mengalir di dalam sirkuit, dengan
adanya tahanan listrik di dalam sirkuit akan
menyebabkan tegangan turun setelah melewati
tahanan. Besarnya perubahan tegangan dengan
adanya tahanan disebut dengan penurunan
tegangan (voltage drop).
Bila arus mengalir pada sirkuit, penurunan tegangan
V1 dan V2 setelah melewati R1 dan R2 dapat dihitung
dengan Hukum Ohm (Besar arus adalah sama pada
R1 dan R2 karena dirangkaikan secara serie).
V1 = R1 I
V2 = R2 I
76
Book_2_ok.indd 76
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:29 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
RANGKAIAN PARALEL
Pada rangkaian paralel, dua atau lebih tahanan (R ,
R , dsb.) dihubungkan di dalam sirkuit seperti pada
gambar, salah satu dari setiap ujung resistance
dihubungkan ke bagian yang bertegangan tinggi
(positif) dari sirkuit dan ujung lainnya dihubungkan
ke bagian yang lebih rendah (negatif).
Jumlah arus adalah sama dengan jumlah arus I dan
I yaitu arus yang mengalir melalui masing-masing
resistor R dan R .
I= I + I
Karena tegangan baterai adalah sama pada
seluruh resistance, kuat arus I dan I dapat dihitung
berdasarkan Hukum Ohm sebagai berikut:
Tegangan baterai dialirkan ke seluruh resistor di
dalam sirkuit yang dihubungkan secara paralel.
Tahanan R (kombinasi dari tahanan R dan R
yang dihubungkan secara paralel pada rangkaian
saperti gambar di bawah), total arus yang mangalir
pada rangkaian, besar arus I dan I yang mengalir
ke masing-masing resistor R dan R dapat dihitung
sebagai berikut:
Tahanan R (kombinasi tahanan R dan R ) pada
rangkaian paralel dapat dihitung sebagai berikut:
dari perhitungan di atas, jumlah arus yang mengalir
pada sirkuit dapat dihitung berdasarkan Hukum
Ohm sebagai berikut:
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 77
77
8/19/2011 3:46:36 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
RANGKAIAN SERI PARALEL
Sebuah resistance dan beberapa lampu dapat
dihubungkan pada rangkaian seperti pada gambar
di bawah. Jenis atau metode rangkaian ini disebut
rangkaian seri-paralel, dan adalah suatu kombinasi
dari rangkaian seri dan paralel.
Tegangan yang bakerja pada R dan R dapat
dihitung dengan rumus :
Besar arus I , I dan I, yang mengalir melalui
tahanan R , R dan R pada rangkaian seri paralel
seperti gambar di bawah dapat dihitung sebagai
berikut:
Kombinasi tahanan R dalam rangkaian seri paralel
ini dapat dihitung sebagai berikut
a. Menghitung kombinasi tahanan R , yaitu
kombinasi tahanan R , dan R yang dihubungkan
secara paralel.
b.Kemudian menghitung kombinasi tahanan
R , yaitu kombinasi tahanan dari R dan R ,
yang dihubungkan secara seri.
Besar arus yang mengalir melalui rangkaian dapat
dihitung berdasarkan Hukum Ohm sebagai berikut:
78
Book_2_ok.indd 78
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:40 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
4.KERJA DAN DAYA LISTRIK (ELECTRIC
POWER AND WORK)
KERJA dapat didefinisikan sebagai jumlah total
energi (energi listrik atau lainnya) yang digunakan
untuk melakukan suatu pekerjaan (nyata). TENAGA
adalah berapa lamanya kerja itu berlangsung
dengan memperhitungkan waktu. Sebagai contoh
sebuah benda seberat 10 kg dipindahkan sejauh 2
meter jumlah kerja yang diperlukan adalah 20 kg m
(20 kilogram meter; yaitu 10 kg dikalikan 2 meter),
tanpa memperhitungkan berapa lamanya waktu
untuk melakukan kerja tersebut. Tetapi bila kita
memperhitungkan berapa lama kerja itu berlangsung,
maka kita menggunakan satuan kg m/detik (kilogram
meter per delik). Bila diperlukan waktu 1 detik untuk
memindahkan benda 10 kg pada jarak 2 meter maka
DAYA (Power = P) yang diperlukan adalah 20 kg m/
detik.
TENAGA LISTRIK (Electric Power)
Bila arus listrik mengalir ke dalam suatu sirkuit,
energi listrik dirubah dalam bentuk panas, energi
radiasi (sinar), energi mekanis dan sebagainya
ke dalam beberapa bentuk kerja. Bila tegangan
(V) dihubungkan dengan blower motor, sebagai
contoh, motor tersebut akan berputar. Hal ini
disebabkan energi listrik dirubah ke dalam bentuk
energi mekanis untuk melakukan kerja.
satuan waktu (misal 1 detik) disebut dengan daya
listrik dengan simbol P (Power) dan diukur satuan
Watt (W).
Dengan mengumpamakan tegangan dihubungkan
ke lampu dan arus akan mengalir ke lampu
tersebut, maka akan didapatkan suatu hubungan
atau rumus yang menyatakan daya listrik P pada
lampu tersebut:
P=V
I
Dengan kata lain, 1 W adalah didefinisikan sebagai
daya listrik yang dibutuhkan (diperlukan) bila
tegangan 1 V dihubungkan ke lampu dan arus 1 A
mengalir melalui lampu tersebut (ingat bahwa 1 A
adalah sama dengan 1 C perdetik). Pada contoh di
atas jumlah daya listrik P (diukur dalam satuan Watt
= W) yang diperlukan pada lampu setiap detik :
P=V
I
= 12 V
1A = 12 W
Dengan
mensubstitusikan
Hukum
Ohm
(V = R I) kita dapat menentukan persamaan daya
listrik.
Bila tegangan 12 V diberikan (dihubungkan ke
sebuah lampu dengan tahanan 12
maka arus
sebesar 1 A akan mengalir dan menyalakan lampu.
Hal ini disebabkan energi listrik (yang diberikan dari
baterai) dirubah ke dalam bentuk energi panas pada
filament lampu dan menghasilkan sinar, sehingga
filament akan menyala disebabkan oleh kerja listrik.
Jumlah kerja yang dilakukan oleh listrik ini dalam
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 79
79
8/19/2011 3:46:44 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Sirkuit Kelistrikan, Teori Dasar
Besarnya daya listrik yang digunakan dapat
ditentukan sebagai barikut bila tahanan lampu
adalah 12 dan arus yang mengalir adalah 2A.
Karena P = V x I maka rumus di atas dapat
dinyatakan
Jumlah energi listrik yang digunakan bila lampu 12
W menyala selama 10 detik dapat dihitung sebagai
berikut:
Besarnya daya listrik yang digunakan dapat
ditentukan sebagai berikut bila tahanan lampu
adalah 3
dan besarnya tegangan yang bekerja
pada lampu adalah 12 V.
Bila tegangan 12 V diberikan pada lampu dan dialiri
arus 2 A, maka lampu akan menyala selama energi
listrik yang digunakan dapat dihitung
Untuk satuan daya listrik yang sangat kecil ataupun
sangat besar, lihat tabel di bawah:
Satuan
Dasar
Arus Kecil
SIMBOL
W
mW
kV
MV
DIBACA
Watt
Milli Watt
Kilo Watt
Mega
Watt
1
1 10-3
1 103
1 106
PERKALIAN
Arus Besar
Selain satuan watt detik (Ws) digunakan juga
satuan
Wh
= Watt hour (Watt jam).
= Energi listrik yang digunakan bila daya
listrik 1 W berlangsung selama 1 jam.
Contoh konversi:
kWh = Kilowatt hour (Kilowatt jam).
1.000 mW = I W
100 W = 0,1 kW
KERJA LISTRIK
Energi listrik yang digunakan bila daya
listrik 1 KW berlangsung selama 1 jam.
(Satuan ini digunakan untuk menghitung
rekening listrik PLN).
Jumlah kerja yang dilakukan oleh listrik disebut
sebagai kerja listrik. Simbol W (jangan dialirkan
sama dengan "W" singkatan dari "Watt") digunakan
untuk menyatakan kerja listrik, yang dihitung dalam
satuan Watt detik (Ws). Jumlah energi listrik W
yang digunakan dapat ditentukan sebagai berikut
bila tenaga listrik p dipergunakan untuk beberapa
waktu t.
W = Pxt
80
Book_2_ok.indd 80
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:50 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
PENGARUH ARUS LISTRIK
Arus listrik mengalir pada beberapa gejala akan
terjadi
a. Pembangkit panas
b. Aksi magnet
c. Aksi kimia
1.
AKSI PEMBANGKIT PANAS OLEH
ARUS LISTRIK
Dengan kata lain, bila energi listrik 1 joule diubah
sepenuhnya ke dalam panas, akan menghasilkan
kira-kira 0,24 kalori dari panas. Oleh karena itu
energi listrik dijelaskan dalam watt, detik (W = P x
t) diubah ke dalam panas yang dijelaskan dengan
rumus berikut:
PEMBANGKITAN PANAS
Bila arus listrik mengalir melalui cigarette lighter
pada kendaraan kabel nichrome pada cigarette
lighter akan menjadi panas dan berwarna merah.
Hal ini disebabkan energi listrik yang diserap oleh
kabel tahanan nichrome dirubah menjadi energi
panas. Kejadian panas yang dibangkitkan bila arus
listrik mengalir melalui resistor disebut dengan aksi
pembangkitan listrik.
Dengan kata lain, bila energi listrik sebesar 1 J dapat
dirubah menjadi energi panas sebesar 0,24 kalori.
Dari uraian tersebut di atas dapat disimpulkan :
Rumus di atas disebut dengan Hukum Joule, dan
panas yang dihasilkan bila arus listrik mengalir
melalui tahanan disebut panas Joule. Energi listrik
sebesar 1440 J yang dihasilkan oleh 12 V dengan
arus 6 A pada contoh di atas adalah:
Besarnya energi yang diserap dihitung dengan
satuan Joule (disingkat J), dimana 1 Joule =
Wattdetik, artinya: 1 Joule adalah jumlah energi
listrik yang di hasilkan oleh arus listrik sebesar 1
amper yang mengalir pada tahanan (resistor) 1 Ohm
selama 1 detik. Atau dapat juga dikatakan bahwa
daya listrik dengan kapasitas sebesar 1 Watt akan
menghasilkan 1 Joule bila bekerja selama 1 detik.
Besar energi panas yang dihasilkan oleh lampu
besar 55 W dengan tegangan baterai 12 V yang
menyala selama 30 menit adalah sebesar:
Jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh 12 V
dengan arus sebesar 6 A selama 20 detik dapat
dihitung sebagai berikut:
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 81
81
8/19/2011 3:46:52 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
2.AKSI MAGNET YANG DISEBABKAN
ARUS LISTRIK
Salah satu fungsi utama dari kelistrikan adalah
menimbulkan gaya magnet. Pada bab ini akan
dibahas mengenai magnet alam dan hubungan
antara kelistrikan dengan kemagnetan.
MAGNET ALAM
Bila dua jarum yang bermagnet diletakkan
berdekatan satu dengan yang lain, kutub yang
sama (Selatan misalnya) akan saling tolak-menolak
sedangkan kutub yang berbeda (kutub U dan Kutub
S) akan saling tarik-menarik satu sama lain. Gaya
tarik-menarik dan tolak-menolak disebut gaya
magnet.
Medan Magnet dan Fluksi Magnet
Magnet
Dari pengalaman, kita semua mengetahui bahwa
akan terjadi kemagnetan di sekeliling magnet.
Magnet akan menarik metal (logam) karena
mempunyai kemagnetan.
Semua benda yang mempunyai kemagnetan
disebut magnet.
Bila magnet diletakkan pada serbuk besi, sarbuk
besi akan menempel pada ujung dari magnet dan
tidak ada yang menempel pada bagian tengah
magnet. Tempat (bagian) pada magnet yang
mempunyai kemagnetan yang kuat disebut dengan
kutub magnet atau kutub (pole).
Bila magnet batang digantungkan dengan sebuah
tali seperti pada gambar di bawah, maka magnet
akan menunjuk ke arah kutub Selatan dan kutub
Utara bumi. Kutub yang menunjuk kearah kutub
Utara bumi disebut kutub Utara (U), dan kutub yang
menunjuk ke kutub Selatan disebut kutub Selatan
(S). Magnet selalu mempunyai kutub U dan S
82
Book_2_ok.indd 82
Bila serbuk besi ditaburkan di atas kaca dan sebuah
magnet berbentuk tapal kuda ditempatkan di bawah
kaca, serbuk besi akan membentuk formasi seperti
gambar di bawah. Ini menandakan bahwa serbuk
besi dipengaruhi oleh kedua kutub U dan S dari
magnet tersebut.
Serbuk besi nampaknya tersebar disepanjang garisgaris yang Tidak terlihat. Garis-garis ini disebut
garis gaya magnet (magnetic line) dan secara
keseluruhan disebut fluksi magnet (magnetic flux).
Meskipun tidak terdapat serbuk membentuk garis
gaya magnet, dianggap seolah-olah ada disekeliling
magnet, bila kutub U suatu magnet dan kutub
S magnet lainnya didekatkan satu dengan yang
lainnya di bawah sepotong kaca, dengan serbuk
besi tersebar di atasnya, dengan mudah dikatakan
bahwa saling tertarik satu dengan yang lainnya,
seperti pada gambar kiri atas halaman berikutnya.
Fluksi magnet dapat digambarkan seperti yang
ditunjukkan disebelah kanannya.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:46:55 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
ARUS LlSTRIK DAN KEMAGNETAN
Bila kutub-kutub yang polaritasnya sama (U dan
U atau S dan S) saling didekatkan seperti pada
gambar di bawah terjadi saling tolak-menolak. Fluksi
magnet penolakan dapat digambarkan seperti pada
gambar kanan bawah.
Andaikan suatu kabel diarahkan Utara-Setalan, dan
dialirkan arus seperti pada gambar. Bila jarum magnet
ditempatkan langsung di bawah kawat, kutub U jarum
magnet berputar sampai menunjukan ke arah barat,
tegak lurus kawat. Hal ini karena medan magnet yang
terbentuk akibat arus listrik mengelilingi kawat dan
mempengaruhi arah jarum.
Fluksi magnet mempunyai beberapa karakteristik
a. Fluksi magnet dimulai dari kutub U dan berakhir
di kutub S suatu magnet atau magnet-magnet.
b. Arah dari fluksi magnet adalah sesuai dengan
arah kutub U jarum magnet bila jarum berada di
dalam fluksi.
c. Seperti halnya sabuk karet, garis gaya magnet
di dalam fluksi berusaha sependek mungkin,
sejajar dan sedekat mungkin dengan poros
U-S dari medan magnet. Pada saat yang
sama, cenderung menolak garis gaya magnet
lainnya yang searah, sehingga juga cenderung
membentuk busur keluar dari poros U-S.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 83
Sekarang bila sepotong kertas dan kawat disusun
seperti pada gambar di bawah, kemudian kawat
dialiri arus listrik. Serbuk besi yang disebarkan akan
membentuk lingkaran-lingkaran. Kerapatan serbuk besi
makin mendekati titik, makin padat, yang menunjukkan
bahwa medan magnet makin kuat.
83
8/19/2011 3:46:59 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
Sekarang letakkan beberapa jarum magnet kecil
pada kertas. Jarum akan menunjuk seperti pada
gambar di bawah. Kita dapat menyatakan arah
fluksi dan arah dimana jarum menunjuk.
REFERENSI
Tanda "X" di dalam lingkaran ( ) (menunjukkan
arah arus menjauhi kita; tanda ( ) menunjukkan
bahwa arah arus mendekati kita.
Sekarang, apa yang terjadi pada fluksi magnet
konduktornya melingkar dan bukan kawat lurus.
Bila konduktor lurus secara bertahap dibengkokkan,
akan membentuk lingkaran (gambar A sampai
D). Fluksi dari setiap titik lingkaran adalah sama
arahnya dalam hal ini, searah jarum jam bila dilihat
dari bawah), gabungan ini membentuk fluksi yang
lebih besar dan lebih kuat.
Arah arus dan arah fluksi magnet dapat dinyatakan
dengan "kaidah amper dan sekrup ulir kanan".
Ketika arus listrik searah dengan gerakan sekrup
ulir kanan saat diputar masuk, fluksi magnet yang
searah dengan arah gerakan dari sekrup.
Dengan kata lain, bila arus mengalir di dalam
kumparan. Arah fluksi magnet sedemikian rupa
sehingga kutub U dan S dihasilkan di dalam coil
seperti pada gambar di bawah.
Hubungan antara arah garis dan arah ditunjukkan
pada gambar di bawah.
84
Book_2_ok.indd 84
Bila konduktor dililitkan membentuk kumparan
dalam suatu tabung, seperti pada gambar C,
disebut solenoid.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:47:06 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
Bila arus mengalir di dalam solenoid seperti pada
gambar di bawah, arah fluksi magnet sedemikian
rupa sehingga kutub S yang dihasilkan berada di
bawah solenoid, sedangkan kutub U berada di
atas. Jumlah garis gaya magnet juga bertambah
sebanding dengan jumlah gulungan dan kumparan.
Bila kita letakkan inti besi (iron core) di dalam
solenoid, garis gaya magnet yang dihasilkan akan
bertambah. Akibatnya solenoid dapat menarik
logam dengan lebih kuat. Hal ini karena di samping
fluksi dari kumparan itu sendiri ditambah garis gaya
magnet pada inti besi.
GAYA ELEKTROMAGNETIK
Bila arus mengalir di dalam solenoid, jumlah
garis gaya magnet bertambah sebanding dengan
besarnya arus. Prinsip solenoid yang diuraikan
di atas dapat dipergunakan untuk relay. Bila kita
tempatkan logam yang dapat bergerak, mudah
terkena magnet (misalnya, plunger) di bawah
solenoid, dan dengan mengalirkan arus melalui
solenoid, logam akan bergerak ke arah solenoid.
Hal ini karena medan magnet yang dihasilkan
solenoid menyebabkan logam menjadi magnet
sehingga tertarik. Akan tetapi bila medan magnet
kurang kuat. logam tidak akan tertarik.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 85
Gaya elektromagnetik ialah gaya yang bekerja
pada konduktor bila arus mengalir pada konduktor
di dalam medan magnet. Gaya ini digunakan
untuk menggerakan starter, motor wiper dan jarum
penunjuk ammeter, volt meter, dan lain-lainnya.
Arah Gaya Elektromagnet
Kita umpamakan kutub U dan S magnet ditempatkan
berdekatan satu dengan yang lainnya, dan
konduktor diletakkan di tengahnya, seperti pada
gambar, kemudian arus listrik dialirkan melalui
konduktor.
85
8/19/2011 3:47:11 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
Garis-garis gaya magnet di atas konduktor adalah
lebih kecil karena fluksi magnet yang dihasilkan
oleh magnet arahnya berlawanan dengan arah
fluksi yang dihasilkan arus listrik. Sebaliknya garisgaris gaya magnet di bawah konduktor adalah lebih
besar karena arah-arahnya sama (searah).
Karena garis gaya magnet bekerja serupa dengan
sabuk karet, garis gaya magnet cenderung menjadi
lurus. Tendensi ini di bawah konduktor lebih kuat
dari pada di atasnya, sehingga konduktor terdorong
ke atas. Gaya ini disebut Gaya Eleklromagnetik.
3.AKSI KIMIA DARI ARUS LISTRIK
Bila dua plat logam dimasukkan ke dalam larutan
garam atau asam sulfat, dan lain-lain, kemudian
lampu dan baterai dihubungkan seperti pada
gambar, lampu akan menyala. Hal ini membuktikan
bahwa telah terbentuk sirkuit listrik dan arus melalui
cairan. Bila listrik melalui larutan seperti ini, akan
terjadi aksi (reaksi) kimia pada permukaan plat
logam.
Arah gaya elektromagnetik dapat ditentukan dari
kaidah lain yang disebut kaidah tangan kiri Fleming.
Untuk memahami kaidah ini, bukalah tangan
kiri, dengan menunjukkan ibu jari tegak lurus jari
telunjuk, dan jari telunjuk tegak lurus jari tengah.
Kemudian tunjukkan jari telunjuk searah dengan
fluksi magnet, dan jari tengah searah dengan arah
arus listrik. Maka arah ibu jari akan menunjukkan
arah gaya elektromagnetik atau arah gerakan
konduktor.
86
Book_2_ok.indd 86
Pengisian baterai ialah dengan reaksi kimia seperti
ini. Reaksi kimia tipe ini juga digunakan di dalam
elektrolis untuk menghasilkan hydrogen dan
oxygen, electroplating dan lain-lain.
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:47:16 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Pengaruh Arus Listrik
REFERENSI
Prinsip Aksi Kimia
Bila sejumlah elektron membantu molekulmolekul atau atom-atom suatu zat untuk
bertambah atau berkurang karena suatu sebab,
dan molekul atau atom menjadi bermuatan
positif atau negatif secara keseluruhan, maka
disebut ion. Garam ialah kombinasi chlorine
(Cl) dan sodium (Na).
Bila garam dilarutkan ke dalam air, akan
terpisah menjadi ion sodium positif (Na+)
dan ion chlorine negatif (Cl-). Larutan yang
mengandung ion positif dan negatif ini disebut
elektrolit.
Ion chlorine (Cl-) tertarik ke plat logam yang
dihubungkan ke terminal positif baterai (plat
bermuatan positif ini disebut anoda), dan ion
sodium (Na+) tertarik ke plat logam (katoda)
yang dihubungkan ke terminal negatif baterai.
Ion chlorine (Cl-) pada anoda membebaskan
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
Book_2_ok.indd 87
elektron (e-) dan menjadi gas chlorine. Karena
ion sodium (Na+) pada katoda tidak menerima
elektron dengan mudah, elektron tertarik oleh
ion hidrogen (H+) yang terpisah dari air karena
air menjadi busuk dekat katoda. Akibatnya,
gas hydrogen terjadi di sana. Karena elektronelektron dilepaskan oleh satu plat dan diterima
oleh lainnya, proses ini menunjukkan arus yang
mengalir diantara plat-plat. Selanjutnya, bila
elektron dipertukarkan, terbentuk gas chlorine
pada anoda, gas hyrogen pada katoda, dan
sodium hydroxide (Na OH) di dalam elektrolit.
Proses ini disebut reaksi kimia. Hal ini berarti
bahwa kita mempunyai arus listrik yang
menyebabkan terjadinya reaksi kimia.
87
8/19/2011 3:47:17 AM
DASAR-DASAR KELISTRIKAN — Tipe Kelistrikan dan Sifat-Sifatnya
88
Book_2_ok.indd 88
New Step 1 Training Manual - Dasar-dasar kelistrikan
8/19/2011 3:47:18 AM