5 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Darmawijaya (1990

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Tanah
Darmawijaya (1990), mendefinisikan tanah sebagai akumulasi tubuh alam
bebas, menduduki sebagain besar permukaan palnet bumi, yang mampu
menumbuhkan tanaman, dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan
jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan relief tertentu
selama jangka waktu tertentu. Sedangkan menurut Soil Survey Staff (1999), tanah
merupakan suatu benda alam yang tersusun dari padatan (bahan mineral dan
bahan organik), cairan dan gas, yang menempati permukaan daratan, menempati
ruang, dan dicirikan oleh salah satu atau kedua berikut: horison-horison, atau
lapisan-lapisan, yang dapat dibedakan dari bahan asalnya sebagai hasil dari suatu
proses penambahan, kehilangan, pemindahan dan transformasi energi dan materi,
atau berkemampuan mendukung tanaman berakar di dalam suatu lingkungan
alam.
Dalam bidang pertanian tanah didefinisikan oleh Sjamsoe’oed (1993)
sebagai media tumbuh alami untuk segala macam tumbuhan dan tanaman di atas
permukaan bumi yang terdiri dari bahan-bahan organik dan mineral. Tanah adalah
lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan
berkembangnya perakaran penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai
kebutuhan air dan udara; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang hara dan
sumber penyuplai hara atau nutrisi dan secara biologi berfungsi sebagai habitat
biota (organisme) yang berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan
zat-zat aditif (pemacu tumbuh, proteksi) bagi tanaman, yang ketiganya secara
5
6
integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomasa dan
produksi baik bagi tanaman (Hillel, 1997).
2.2
Komponen tanah
Dalam penelitian yang dilakukan oleh Rachman Sutanto (2005)
menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari pencampuran komponen penyusunan
tanah yang bersifat heterogen dan beraneka (Gambar 1). Sutanto (2005) membagi
komponen tanah tersebut menjadi tiga fase penyusun tanah, yakni :
1. fase padat
: bahan mineral dan bahan organik
2. fase cair
: lengas tanah dan air tanah; serta
3. fase gas
: udara tanah
Ada empat komponen utama peyusun tanah yang tidak dapat dipisahkan dengan
pengamatan mata telanjang, yaitu udara, air, mineral dan organik.
Gambar 1. Komposisi Tanah yang Ideal (% volume)
Sumber: Sutanto, Rachman. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. 2005
7
2.3
Tekstur Tanah
Mega, dkk., (2010), menjelaskan tekstur adalah perbandingan relatif fraksi
pasir, debu dan liat yang menyusun massa tanah. Tekstur tanah turut menentukan
tata air dalam tanah, berupa kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan
pengikat air oleh tanah. Pembatasan ketiga fraksi masing-masing tekstur tanah
dapat digambarkan dalam segitiga tekstur atau trianguler texture (Gambar 2).
Titik sudutnya menunjukkan 100% salah satu fraksi, sedangkan tiap sisi
menggambarkan % berat masing-masing fraksi mulai 0% samapai 100%. Segitiga
ini terbagi atas 13 bidang yang menunjukkan masing masing terkstur tanah.
Sebagai contoh 35 % liat + 40 % debu + 25 % pasir termasuk tekstur tanah
lempung berliat, sedangkan 10 % liat + 5 % debu + 85 % pasir termasuk pasir
berlempung. (lihat Gambar 2)
Gambar 2. Segitiga Tekstur Tanah
Sumber: Sutanto, Rachman. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. 2005
8
Penentuan tekstur tanah dapat dilakukan di lapangan (secara perasaan) dan
di laboratorium (metode pipet dan hydrometer). Penetapan tekstur di lapangan
dilakukan dengan cara : 1) masa tanah kering atau lembab dibasahi, kemudian
dirapatkan diantara ibu jari dan telunjuk sehingga membentuk pita lembab, sambil
dirasakan adanya rasa kasar, licin dan lengket; 2) tanah tersebut dibuat bola,
digulung dan diamati adanya daya tahan terhadap tekanan dan kelekatan massa
tanah sewaktu telunjuk dan ibu jari diregangkan (Harnawan, 2011).
2.4
Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah adalah derajat kohesi dan adhesi di antara partikel-
partikel tanah dan ketahanan massa tanah terdapat perubahan bentuk oleh tekanan
dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah (Hardjowigeno, 2003).
Konsistensi tanah ditentukan oleh tekstur dan struktur tanah (Buol, 1980).
Pentingnya konsistensi tanah adalah untuk menentukan cara penggrapan tanah
yang efisien dan penetrasi akar tanaman di lapisan tanah bawahan. Buol (1980),
juga mengemukakan bahwa penentuan konsistensi tanah harus disesuaikan
dengan kandungan air tanah yaitu dalam keadaan basah, lembab atau kering.
2.5
1. Tanah basah
: Kandungan air di atas kapasitas lapang.
2. Tanah lembab
: Kandungan air mendekati kapasitas lapang.
3. Tanah kering
: Tanah dalam keadaan kering angin.
Konduktivitas Listrik
Nilai konduktivitas merupakan ukuran terhadap konsentrasi total elektrolit
di dalam air. Kandungan elektrolit yang pada prinsipnya merupakan garam-garam
9
yang terlarut dalam air, berkaitan dengan kemampuan air di dalam menghantarkan
arus listrik.
Konduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada
ujung-ujung sebuah konduktor, muatan-muatan bergeraknya akan berpindah,
menghasilkan arus listrik (Chrishemi, 1988).
Pike (1991), mendefinisikan daya hantar listrik (konduktivitas) adalah
ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Konduktivitas
digunakan untuk ukuran larutan atau cairan elektrolit. Semakin besar jumlah ion
dari suatu larutan maka akan semakin tinggi nilai konduktivitasnya.
Konduktivitas yang diukur dengan sel konduktivitas dinyatakan dengan rumus :
k = C ………………………………………… (1)
Dimana :
k = konduktivitas, mho/cm
C = konduktansi, mho
A = Luas elektroda, cm2
l = Jarak antara elektroda, cm
Dari persamaan di atas suatu konduktansi dengan nilai 1 mho dapat
dinyatakan sebagai kemampuan hantar dari zat cair yang berukuran luas
penampang 1 cm2 dan jarak 1 cm atau volume zat cair sebesar 1 cm3 untuk arus
1 ampere dengan tegangan 1 volt. Jika arus yang dapat dihantarkan lebih besar
lagi, maka konduktansinya lebih besar pula. Jika pada suatu resistor dialirkan
arus yang membesar, maka tahanan atau resistansinya akan mengecil. Hal ini
berarti bahwa konduktivitas adalah kebalikan dari dari resistansi, mho = 1/ohm.
10
Tabel 1. Konduktivitas Elektrik Logam Pada Suhu Kamar
Material
Tipe
Ohm Meter
Perak (Ag)
Konduktor
6,8 x 107
Tembaga (Cu)
Konduktor
6,0 x 107
Emas (Au)
Konduktor
4,3 x 107
Aluminium (Ac)
Konduktor
3,8 x 107
Kuningan (70% Cu – 30% Zn)
Konduktor
1,6 x 107
Besi (Fe)
Konduktor
1,0 x 107
Baja karbon (Ffe – C)
Konduktor
0,6 x 107
Baja tahan karat (Ffe – Cr)
Konduktor
0,2 x 107
Sumber: Ferinawan, Dedi, dkk., dari http://www.ilmubahanlistrik.com. 2012.
2.6
Konduktivitas Listrik Tanah
Konduktivitas listrik tanah adalah suatu ukuran yang menyatakan
keefektifan tanah dalam menghantarkan listrik. Semakin besar nilai konduktivitas
suatu tanah, maka tanah tersebut semakin baik menghantarkan listrik (Liana,
2008).
Konduktivitas listrik (EC) tanah bervariasi tergantung pada jumlah
kelembaban yang dimiliki oleh partikel tanah. Tanah berpasir memiliki
konduktivitas rendah, lumpur memiliki konduktivitas menengah, dan tanah liat
memiliki konduktivitas yang tinggi. Akibatnya, EC berkorelasi kuat untuk ukuran
partikel tanah dan tekstur. Konduktivitas listrik (EC) adalah kemampuan suatu
material untuk mengirimkan (menyalurkan) arus listrik (Hariadi, 2012).
Konduktivitas tanah sangat dipengaruhi oleh struktur dan tekstur, nilainya
meningkat jika tanah mempunyai pori yang besar, mempunyai retakan dan
11
beragregat. Konduktivitas bukan satu-satunya kekhasan tanah, lebih dari itu
tergantung oleh gabungan sifat tanah dan cairannya. Karakteristik tanah yang
mempengaruhi konduktivitas adalah porositas total, distribusi ukuran pori tanah
(Hillel, 1997).
Hubungan antara kadar air tanah dan potensial matriks adalah bagian dasar
dari sifat hidrolika tanah yang mengacu kepada faktor kapasitas yaitu kadar air
dan faktor intensitas yaitu energi dalam air (Klute, 1986). Tanah yang memiliki
kadar air
tinggi memiliki konduktivitas listrik tinggi, sebaliknya tanah yang
memiliki kadar air sedikit/rendah memiliki tahanan tanah yang besar karena
kemampuan mengalirkan arus juga kecil (konduktivitas rendah karena arus listrik
terhambat).
Besarnya tahanan jenis tanah pada setiap daerah tidaklah sama. Beberapa
faktor yang mempengaruhi tahanan jenis tanah yaitu : keadaan struktur tanah
antara lain ialah struktur geologinya, seperti tanah liat, tanah rawa, tanah berbatu,
tanah berpasir, tanah gambut dan sebagainya. Unsur kimia yang terkandung dalam
tanah, seperti garam, logam, dan mineral-mineral lainnya. Keadaan iklim, basah
atau kering. Temperatur tanah dan jenis tanah (Grisso, 2009).
2.7
Sensor
Menurut Lillesand dan Kiefer (2007), sensor adalah ilmu dan seni
penginderaan jauh untuk memperoleh informasi tentang obyek, wilayah, atau
gejala dengan cara menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat
tanpa kontak langsung terhadap obyek, wilayah, atau gejala yang dikaji.
Sedangkan Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan
yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari
12
perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi
biologi, energi mekanik dan sebagainya.
Petruzella (2001), mendefinisikan sensor adalah alat untuk mendeteksi /
mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis,
panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan
sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai
mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler
sebagai otaknya.
2.8
Persyaratan Umum Sensor
Menurut Sharon, (1982), dalam memilih peralatan sensor yang tepat dan
sesuai dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan
umum sensor berikut ini :
a. Linearitas
Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah
secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara
kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan
sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat
diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan
masukannya berupa sebuah grafik.
b. Sensitivitas
Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap
kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang
menunjukan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan. Beberepa
sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan satu volt per
13
derajat, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan menghasilkan
perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki
kepekaan dua volt per derajat, yang berarti memiliki kepekaan dua kali dari sensor
yang pertama. Linieritas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor.
Apabila tanggapannya linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk
jangkauan pengukuran keseluruhan.
c. Tanggapan Waktu
Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya
terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan
frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah
temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Misalkan perubahan
temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyu terhadap waktu.
Frekuensi adalah jumlah siklus dalam satu detik dan diberikan dalam
satuan hertz (Hz). (1 hertz berarti 1 siklus per detik, 1 kilohertz berarti 1000 siklus
per detik). Pada frekuensi rendah, yaitu pada saat temperatur berubah secara
lambat, termometer akan mengikuti perubahan tersebut dengan “setia”. Tetapi
apabila perubahan temperatur sangat cepat maka tidak diharapkan akan melihat
perubahan besar pada termometer merkuri, karena ia bersifat lamban dan hanya
akan menunjukan temperatur rata-rata.
2.9
Sensing Unit
2.9.1 Power Supply + Regulator 5 volt
Power supply digunakan sebagai sumber tegangan untuk rangkaian sensor,
pada rangkaian sensor yang digunakan menggunakan regulator 5 volt. Regulator
14
tegangan adalah bagian power supply yang berfungsi untuk memberikan stabilitas output
pada suatu power supply.
2.9.2 Rangkaian Osilator 555
Osilator adalah suatu penggetar dengan frekuensi tertentu yang beraturan.
Osilator berfungsi sebagai pembangkit pulsa (pulse generator). Osilator yang
digunakan pada penelitian ini adalah IC 555. IC 555 yang mempunyai 8 pin (kaki)
ini merupakan salah satu komponen elektronika yang cukup terkenal, sederhana,
serba guna dengan ukurannya yang kurang dari 1/2 cm2 dan harganya di pasaran
sangat murah. Pada dasarnya aplikasi utama IC 555 ini digunakan sebagai Timer
(Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator
(Pembangkit Pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga
digunakan
sebagai
Time
Delay,
Generator
dan
Sequential
Timing
(Anonim3.2011). Gambar pinout IC 555 ditunjukan oleh Gambar 3.
Gambar 3. Pinout IC NE555
Sumber : www.datasheetcatalog.com
Cara kerja IC 555 secara garis besar dijelaskan sebagai berikut : apabila
supply diberikan, Vcc Volt. Kaki 2 memberi trigger dari tegangan yang tinggi
15
(Vcc) menuju 1/3 Vcc (<1/3 Vcc). Turunnya tegangan pada trigger input dibawah
1/3 Vcc, akan membuat kaki 3 (output) akan high sehingga kaki 7 mempunyai
nilai hambatan yang besar terhadap ground dan ini akan mematikan discharge
transistor. Kaki 3 (output) low terjadi karena tegangan pada kaki 7 (threshold
input) melebihi tegangan pada kaki 5 (control voltage) atau 2/3 Vcc. Kaki 7 akan
mempunyai nilai hambatan yang rendah sekali terhadap Ground sehingga
menyalakan dicharge transistor. Rangkai IC NE555 yang dirancang menggunakan
nilai R1 dan R2 masing – masing 10 K, dan nilai C1 ditentukan oleh keadaan
tanah yang diukur, sehingga perhitungan frekuensi diperoleh dari persamaan
sebagai berikut.
f=
…………………………………… (2)
2.9.3 LCD
LCD merupakan singkatan dari Liquid Crystal Display (Indonesia:
Penampilan Kristal Cair) adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan
Kristal cair sebagai penampilan utama. Banyak jenis LCD yang beredar di
pasaran. Namun ada standarisasi cukup popular digunakan merupakan modul
LCD dengan tampilan 2 x 16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.
Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk
mengendalikan LCD. LCD dengan jenis seperti ini memungkinkan pemrogram
untuk mengoprasikan data secara 8 bit atau 4 bit.
2.10 Sensor Kapasitif
Kapasitor adalah salah satu komponen pada rangkaian listrik yang dapat
menyimpan dan melepas energi listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik. Saat
16
pertama kali dihubungkan dengan sumber listrik, kapasitor akan mengisi dirinya
dengan muatan-muatan listrik peristiwa inilah yang disebut dengan proses
charging. Setelah penuh, kapasitor akan menghentikan arus listrik di dalamnya
sehingga rangkaian listrik akan bersifat open. Namun saat sumber listrik
dimatikan dari rangkaian, kapasitor dapat bersifat sebagai sumber listrik dengan
cara melepas muatan listrik kepada rangkaian peristiwa ini disebut discharging.
Kapasitor umumnya terbuat dari dua konduktor yang diantaranya terdapat materi
dieleketrik seperti kaca, plastik. Umumnya bahan dielektrik adalah bahan isolator
atau bahan yang tidak bisa menghantarkan listrik. Namun akibat adanya aliran
listrik yang merupakan aliran elektron, atom penyusun dielektrik menjadi tidak
seimbang dan akhirnya menimbulkan muatan-muatan listrik. Sehingga setiap
bahan dielektrik memiliki nilai permitivitas masing-masing, yang akhirnya
mempengaruhi nilai kapasitansi (Johannson, 2000).
Sensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja berdasarkan
konsep kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik
yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubahan luas
penampang dan perubahan volume dielektrikum sensor kapasitif tersebut. Konsep
kapasitor yang digunakan dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan
melepas energi listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang
dipengaruhi oleh luas permukaan, jarak dan bahan dielektrikum. Sifat sensor
kapasitif yang dapat dimanfaatkan dalam proses pengukuran diantaranya adalah
sebgai berikut; sifat sensor kapasitif yang dimanfaatkan dalam pengukuran jika
luas permukaan dan dielektrika (udara) dalam dijaga konstan, maka perubahan
nilai kapasitansi ditentukan oleh jarak antara kedua lempeng logam. Jika luas
17
permukaan dan jarak kedua lempeng logam dijaga konstan dan volume
dilektrikum dapat dipengaruhi maka perubahan kapasitansi ditentukan oleh
volume atau ketinggian cairan elektrolit yang diberikan. Jika jarak dan
dielektrikum (udara) dijaga konstan, maka perubahan kapasitansi ditentukan oleh
luas permukaan kedua lempeng logam yang saling berdekatan (Rahmat, 2008).
Gambar 4. Konsep Sensor Kapasitif
Sumber: from. http://elektronika-dasar.web.id. 2012
Kontruksi sensor kapasitif yang digunakan berupa dua buah lempeng
logam yang diletakkan sejajar dan saling berhadapan. Jika diberi beda tegangan
antara kedua lempeng logam tersebut, maka akan timbul kapasitansi antara kedua
logam tersebut. Nilai kapasitansi yang ditimbulkan berbading lurus dengan luas
permukaan lempeng logam, berbanding terbalik dengan jarak antara kedua
lempeng dan berbading lurus dengan zat antara kedua lempeng tersebut
(dielektrika), seperti ditunjukkan oleh persamaan berikut :
18
C=
Dimana :
…………………………………………………… (3)
C = nilai kapasitansi dalam farad (F)
ε = permitivitas mutlak
A = luas plat/lempeng dalam m2
d = jarak antara plat /lempeng dalam m
2.11 Dielektrik
Kamajaya, (2007), mendefinisikan bahan dielektrik yaitu bahan yang
apabila diberikan medan potensial (tegangan) dapat mempertahankan perbedaan
potensial yang timbul diantara permukaan yang diberikan potensial tersebut. Sifat
dielektrik muncul pada isolator listrik yang tidak dapat melalukan muatan listrik
akan tetapi ia peka terhadap suatu medan listrik. Kekuatan dielektrik adalah
gradien tegangan yang menghasilkan tegangan tembus listrik melalui isolator.
Umumnya konstanta dielektrik nilainya lebih tinggi sedikit pada bahan keramik,
karena ion, dan bukan dwikutub molekuler yang dipengaruhi oleh medan listrik.
Konstanta dielektrik seperti juga isolator dan polimer peka terhadap frekuensi.
Akan tetapi, dalam daerah suhu biasanya hanya ada sedikit variasi pada isolator
keramik.
Menurut Kamajaya, (2007) masing-masing jenis dielektrik memiliki
fungsi dan fungsi yang paling penting dari suatu isolasi adalah:
1. Untuk mengisolasi antara penghantar dengan penghantar yang lain.
2. Menahan gaya mekanis akibat adanya arus pada konduktor yang
diisolasi.
3. Mampu menahan tekanan yang diakibatkan panas dan reaksi kimia.
19
Tabel 2. Konstanta Dielektrik Berbagai Bahan
Bahan
Konstanta Dielektrik (μ)
Vakum
1,0000
Udara (1 atm)
1,0006
Parafin
2,2000
Polystyrene
2,6000
Karet
6,7000
Plastik
2,0000 – 4,0000
Kertas
3,7000
Quartz
4,3000
Minyak
4,0000
Kaca
5,0000
Porselen
6,0000 – 8,0000
Mika
7,0000
Air
80,0000
Sumber:Physics for Scientist and Engineer with Modern Physics. 2000
2.12 Muatan Listrik
Berpindahnya elektron (muatan negatif) ke plat positif dan proton (muatan
positif) ke plat negatif seperti yang terlihat pada gambar merupakan suatu
peristiwa perpindahan muatan listrik, tempat berlangsungnya peristiwa tersebut
dinyatakan sebagai medan elektrostatis (electrostatic field).
Gambar 5. Muatan listrik yang berpindah
Sumber: from. http://www.docstoc.com/docs/161222838/Capacitor. 2013
Muatan-muatan
listrik
yang
berpindah pada
medan elektrostatis
(electrostatic) akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara plat positif dan
plat negatif. Muatan-muatan listrik yang berpindah tersebut dinyatakan sebagai Q
20
dan memiliki satuan coulomb, sedangkan beda potensial antara kedua plat tersebut
dinyatakan sebagai V dan memiliki satuan volt. Hubungan antara kapasitansi (C),
muatan listrik (Q) dan tegangan (V) dapat dinyatakan secara matematis sebagai
berikut :
C=
……………………………………………………… (4)
Dimana:
C = Kapasitansi (Farad)
Q = Muatan listrik (Coulomb)
V = Tegangan (Volt)
Sedangkan rumus umum muatan listrik adalah sebagai berikut :
Q = I x t …………………………………………………… (5)
Dimana:
I = Arus listrik (Ampere / A)
T = waktu (detik)
2.13 Kuat Medan Listrik
Ruang di antara plat positif dan negatif pada kapasitor (dielektrik) akan
menimbulkan garis-garis gaya listrik yang membentuk sebuah medan listrik.
Medan listrik tersebut semakin kuat bila tegangan yang diberikan kepada
kapasitor semakin besar dan jarak antara kedua plat (positif dan negatif) tersebut
semakin dekat. Hubungan antara tegangan dan jarak tersebut hingga menimbulkan
medan listrik disebut sebagai kuat medan listrik dan dinyatakan sebagai E. Secara
matematis antara tegangan dan jarak serta kuat medan listrik dapat ditulis sebagai
berikut:
E = ……………………………………………………… (6)
Dimana:
V = tagangan (volt)
d = jarak antara plat (meter)
E = kuat medan listrik (volt/meter)
21
Secara sederhana rumus di atas menjelaskan bahwa:
1. Kuat medan listrik berbanding lurus dengan tegangan
2. Kuat medan listrik berbanding terbalik dengan jarak antara kedua plat
2.14 Hubungan Paralel
Setiap kapasitor-kapasitor yang dihubungkan secara paralel akan
mendapatkan nilai tegangan yang sama besarnya. Kapasitor-kapasitor tersebut
tidak memiliki ketergantungan antara yang satu dengan yang lainnya, jika suatu
kapasitor dilepas dari hubungan paralel tersebut maka kapasitor-kapasitor lainnya
tetap terhubung dengan sumber daya. Secara matematis hubungan kapasitansi
total dengan kapasitor-kapasitor yang dihubungkan secara paralel dapat ditulis
sebagai berikut : Cparalel = C1 + C2 + C3 + … + Cn
Dimana :
Cparalel = kapasitansi total pada sensor kapasitif hubungan paralel
C1 = kapasitansi pada kapasitor 1
C2 = kapasitansi pada kapasitor 2
C3 = kapasitansi pada kapasitor 3
Cn = kapasitansi pada kapasitor ke n
2.15 Tembaga
Tembaga adalah unsur kimia dengan nomor atom 29 dan nomor massa
63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Tembaga mempunyai
daya hantar listrik yang tinggi yaitu 57Ω.mm2/m pada suhu 20°C. Koefisien suhu
(α) tembaga 0,004 per °C. Tembaga mempunyai ketahanan terhadap korosi,
oksidasi. Massa jenis tembaga murni pada 20°C adalah 8,96 g/cd, titik lebur
22
1083°C. Kekuatan tarik tembaga tidak tinggi yaitu berkisar antara 20 hingga 40
kg/mm2, kekuatan tarik batang tembaga akan naik setelah batang tembaga
diperkecil penampangnya untuk di jadikan kawat berisolasi atau kabel.
Tabel 3. Konstanta Bahan Penghantar
Bahan
Aluminium
Baja
Tembaga
Air Raksa
Molibdenum
Wolfram
Platina
Massa
jenis
(g/cm3)
2,70
7,70
8,96
13,55
10,22
19,27
21,50
α 0 - 100º Titik leleh
x 10-6
(ºC)
23,86
10,5–13,2
16,86
61,00
54,00
4,50
9,09
659,70
1170–1530
1083
-38,86
2620
3390
1769
Titik didih Konduktipanas (ºC) vitas
(mho)
2447,00
0,570
0,110
2595,00
0,944
356,73
0,020
4800,00
0,330
5500,00
0,310
4300,00
0,170
Kekuatan
tarik
(kg/mm2)
20–30
37–64
40
100–250
420
34
Sumber : Nizbah, Bahan-Bahan Penghantar Listrik. 2008.
2.16 Analisis Regresi
Analisis regresi adalah analisis statistik yang mempelajari bagaimana
membangun sebuah model fungsional dari data untuk dapat menjelaskan ataupun
meramalkan suatu fenomena alami atas dasar fenomena yang lain. Suatu model
persamaan yang menghasilkan garis regresi linear dengan deviasi kecil bersifat
memperkecil angka simpangan baku antara besarnya angka pengamatan dan
angka hasil prediksinya (Asdak, 2010). Besarnya angka korelasi menentukan kuat
atau lemahnya hubungan antara variabel independen dengan variabel dependen.
Patokan angkanya adalah sebagai berikut, Sarwono (2006):
1. 0-0.25
: Korelasi sangat lemah
2. 0.25-0.5 : Korelasi cukup
3. 0.5-0.75 : Korelasi kuat
4. 0.75-1
: Korelasi sangat kuat
23
Sesuai atau tidaknya model matematis tersebut dengan data yang digunakan dapat
ditunjukkan dengan mengetahui besarnya nilai r 2 atau juga disebut sebagai
koefisien determinasi. Koefisien determinasi menunjukkan seberapa jauh
kesalahan
dalam
memprakirakan
besarnya
y
dapat
direduksi
dengan
menggunakan informasi yang dimiliki variabel x. Model regresi dianggap
sempurna apabila nilai R2 = 1. Sebaliknya, apabila variasi yang ada tidak ada yang
bisa dijelaskan oleh model persamaan regresi, maka nilai R2 = 0. Dengan
demikian, model persamaan regresi dikatakan semakin baik apabila besarnya R2
mendekati 1 (Asdak, 2010).