elektronika dasar - D idi S upriyadi

Bahan Kuliah Minggu I
ELEKTRONIKA DASAR
Program Studi S1 Informatika
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika
Telkom
2015
1
Pokok Bahasan
•
•
•
•
•
Teori Atom (15”)
Hukum Kirchoff Tegangan (15”)
Hukum Kirchoff Arus (15”)
Resistansi (15”)
Alat Ukur AVO Meter (15”)
2
TEORI ATOM
TEORI ATOM DALTON
• Tahun 1808 John Dalton mengemukakan gagasan tentang
atom sebagai partikel penyusun materi
• Atom menurut Dalton adalah sebagai berikut:
Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil
Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah
Atom suatu unsur sama memiliki sifat sama, sedangkan berbeda
berlainan dalam massa dan sifatnya
Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain
Reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom, sehingga
tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia
Kelemahan
• pada nomor 5, Saat ini ternyata dengan reaksi kimia
nuklir suatu atom dapat berubah menjadi atom yang
lain
• tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi
• tidak dapat menjelaskan daya gabung unsur-unsur.
Misalnya, mengapa satu atom oksigen dapat mengikat
dua atom hidrogen membentuk air
TEORI ATOM THOMSON
• J.J. Thomson menyusun model atom yang merupakan
penyempurnaan dari model atom dalton, setelah ia
menemukan elektron
• Menurut Thomson dalam atom terdapat elektron yang
tersebar merata bermuatan positif
• Kelemahan
Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadi
antar atom
MODEL ATOM RUTHERFORD
Secara rinci dapat dijelaskan sebagai berikut:
• Atom merupakan susunan berongga yang mirip tata surya
• Seluruh muatan positif dan seluruh massa atom terpusat
pada inti atom. Pada inti atom terdapat
– Proton Selama beredar pada lintasannya, elektron tidak
mengalami perubahan energi
– Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat
energi yang lebih tinggi jika mnyerap energi dan sebaliknya
– Elektron-elektron beredar mengelilingi inti dalam lintasan
dengan tingkat energi tertentu
Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredar
mengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gaya
tarik-menarik antara inti dan elektron
MODEL ATOM BOHR
• Adanya kelemahan dari model atom Rutherford, membuat Niels
Bohr mengemukakan pendapatnya mengenai Teori Kuantum
• Bohr mengemukakan beberapa idenya mengenai peredaran
elektron dan perpindahan elektron
1. Dalam atom terdapat kulit atau lintasan atau orbit yang
merupakan tempat elektron beredar. Selama elektron beredar,
elektron tidak membebaskan atau menyerap energi sehingga
elektron akan tetap stabil dan elektron tidak akan jatuh ke inti
atom. Kulit atau tempat elektron beredar merupakan tingkat
energi elektron. Tingkat energi yang palin rendah ialah kulit yang
paling dekat dengan inti, yaitu E1 (kulit K). Selanjutnya tingkat
energi kedua (E2) atau kulit M, dan seterusnya. Urutan tingkat
energinya ialah E1E2E3….dan seterusnya atau kulit K
kulit L kulit M ….dan seterusnya
2. Elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat
energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan
elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat
energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan
elektron dapat berpindah dari tingkat energi tertinggi ke tingkat
enegi terendah dengan cara membebaskan energi
TINGKATAN ENERGI MENURUT BOHR
Elektron
berpindah
lintasan
dengan cara
menyerap dan
membebaskan
energi
PERCOBAAN RUTHERFORD
Rutherford
membuktikan adanya
inti atom
melalui
percobaanny
a yaitu
dengan
menembakka
n sinar-α
pada sebuah
pelat
Arus Listrik, Daya Listrik
• Arus merupakan muatan listrik yang bergerak dengan
satuan Ampere
• Daya adalah daya yang diberikan kepada muatan yang
bergerak antara dua tempat dengan satuan Watt
P=V.I
18
Kirchhoff Law’s
• Kirchhoff’s Current Law (KCL):
The algebraic sum of the currents
entering any node is zero
• Kirchhoff’s Voltage Law (KVL):
The algebraic sum of all voltages
taken around a closed loop in a circuit
is zero
19
Hukum Kirchoff I / Kirchoff’s Current Law (KCL)
Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887)
• Jumlah arus yang memasuki suatu percabangan atau
node atau simpul samadengan arus yang meninggalkan
percabangan atau node atau simpul,
• dengan kata lain jumlah aljabar semua arus yang
memasuki sebuah percabangan atau node atau simpul
samadengan nol.
• Secara matematis :
– Σ Arus pada satu titik percabangan = 0
– Σ Arus yang masuk percabangan = Σ Arus yang keluar
percabangan
The Current-Divider Rule
IT
I1
Vs
+
V1
-
R2
I1 
T
R1  R2
I2
R1
I2 
+
V2
-
R1
T
R1  R2
Contoh: Rangkaian Listrik
• Tinjau rangkaian berikut dan tentukan i1, i2, dan i3
Contoh: Rangkaian Listrik …
Contoh: Rangkaian Listrik…
Hukum Kirchoff II / Kirchoff’s Voltage Law (KVL)
• Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama
dengan nol,
• atau penjumlahan tegangan pada masing-masing
komponen penyusunnya yang membentuk satu lintasan
tertutup akan bernilai samadengan nol.
• Secara matematis :
ΣV = 0
The Voltage-Divider Rule
I
R1
R2
+ VR1 -
+ VR2 -
Vs
+
VRN
-
RN
- VR3 +
R3
VR1   R 1 
Vs
R1
R1 
Vs
RT
RT
VR 2   R 2 
Vs
R2
R2 
Vs
RT
RT
VR 3   R 3 
Vs
R3
R3 
Vs
RT
RT
AVO METER
• AVO Meter atau sering dikenal dengan
sebutan Multimeter merupakan kependekan
dari Ampere Volt Ohm Meter
• Fungsinya untuk mengukur arus, tegangan dan
nilai hambatan
SEBELUM MEMULAI MENGGUNAKAN AVO METER, PASTIKAN
POSISI JARUM PENUNJUK ATAU ANGKA DIGITAL PADA POSISI
NOL
31
AVO Meter Analog dan Digital
32
Multimeter sebagai Ohmmeter
• Multimeter memiliki empat batas daerah capai untuk
mengukur tahanan yang diberi tanda Ω (Ohm) dengan
cara memutar saklar pemilih skala pada posisi R x 10k
maka besarnya tahanan yang diukur adalah sama dengan
angka yang ditunjuk oleh jarum kemudian dikalikan 10k
atau 10.000
TAHANAN YANG DIUKUR ADALAH SAMA DENGAN ANGKA
YANG DITUNJUK OLEH JARUM DIKALIKAN BATAS CAPAI
33
Multimeter sebagai Voltmeter
• Voltmeter mengukur beda potensial (atau tegangan) dari sebuah
komponen listrik dengan menempatkan-nya secara paralel dengan
komponen tersebut.
0.80
0.45
0.00
0.65
on
on
34
Cara membaca Tegangan
4
0
0
8
10
Tegangan yang
terbaca pada
jarum Voltmeter
cara membaca
nilainya adalah :
12 V 
nilai yang ditunjuk jarum
tegangan 
xbatas ukur
skala maksimum
35
Multimeter sebagai Amperemeter
Ammeter atau amperemeter berfungsi mengukur kuat arus
listrik yang melalui sebuah komponen listrik dengan
menempatkannya secara seri dengan komponen tersebut.
A
36
A
-
+
37
Cara membaca Arus
20
40
60
0
Arus yang terbaca
pada jarum
amperemeter cara
membaca nilainya
adalah :
1A 
0
arus 
nilai yang ditunjuk jarum
xbatas ukur
skala maksimum
38