Sabtu, 05 Mei 2012

KOMPONEN ELEKTRONIKA


Komponen elektronika sangat penting dikenal karena untuk merakit atau mereparasi benda tersebut selalu berhubungan langsung dengan komponen. Bisa dikatakan pengetahuan dasar bagi yang ingin mengembangkan bakatnya dalam dunia elektronika. Antara jenis komponen satu dan yang lainnya memiliki simbol berbeda. Perbedaan ini telah ditentukan dari perusahaan yang memproduksi komponen dengan tujuan untuk memudahkan perakitan atau servis.
Komponen yang satu dengan lainnya selalu berhubungan. Artinya setiap benda elektronika selalu menggunakan komponen-komponen seperti di bawah ini :
  1. Resistor
  2. Transistor
  3. Kondensator
  4. Dioda atau Zener
  5. Transormator
  6. coil
Kegunaan komponen-komponen tersebut diatas tidaklah sama, sehingga bagi pemula yang gemar terhadapn perakitan benda elektronika harus mengetahui. Kalau salah memasang meletakkan, maka benda elektronika tidak berfungsi.

    1.Resistor
Resistor sama dengan tahanan atau penghambat, yang berarti adalah suatukomponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik.Resistor biasanya diberi huruf “R”, dengan satuan “Ohm”. Ditemukan olehseseorang yang bernama George Ohm berasal dari bangsa Jerman (1787-1854)sehingga sebagian namanya dipakai dalam pemberian satuan Resistor,Tahanan bagian dalam ini dinamai konduktansi. Satuan konduktansi ditulisdengan kebalikan dari Ohm yaitu mho. Hubungan antara hambatan, tegangan, danarus,dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukumOhm: R = V/IBerdasarkan Penggunaannya resistor dibagi menjadi:                        
 A.Resistor General /Biasa  
  Resistorinibernilaitetap/konstantdanbiasanyadibuat dari nikelin ataukarbon.Resistor VariableResistoryangdapatberubah-ubahukurannyasesuaidenganyangkita inginkan[Potensiometer dan Trimpot ].
  B.Resistor NTC dan PTS, NTC                                         
 ResistorNTCdanPTS,NTC (Negative Temperature Coefficient), ialahResistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas.
C.PTS(Positife Temperature Coefficient)                                                                          Resistor yang nilainya akan bertamba hbesar  bilatemperaturnyamenjadidingin.LDR(LightDependent Resistor)LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis Resistor yang berubah hambatannyakarenapengaruhcahaya.Bilacahayagelap nilai tahanannya semakin besar,sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. Sebagian orang menyebutnya dengan restan, artinya penahan sesuatu. Ada lagi yang menyebutnya tahanan. Alat ini merupakan kmponen terbanyak yang dipasang pada benda elektronika. Dinamakan demikian karena ia berfungsi sebagai penahan arus sementara sebelim diproses dan disalurkan pada komponen lainnya. Di dalamnya masih banyak jenis tahanan, antara lain:
a. Fixed restan
b. Resistor variable
c. Potensiometer
                                                                                                                                             
Pada dasrnya ketiga tahanan tersebut mempunyai sifat sama, yakni menahan arus listtrik sementara. Tetapi pada resistor variable dan potensiometer, memiliki kelebihan karena tahanannya dapat diubah. Sedangkan pada fixed restan, arus listrik yang masuk tidak bias diubah-ubah, tetap.
Fungsi resistor dapat diumpamakan dengan sekeping papan yang dipergunakan untuk menahan aliran air yang deras di selokan/parit kecil.                                                                            
      Makin besar nilai tahanan, makin kecil arus dan tegangan listrik yang melaluinya. Adapun fungsi lain resistor dalam rangkaian elektronika, yaitu :
a. Menahan arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.
b. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.
c. Membagi tegangan, dll.
Resistor mempunyai banyak jenis, diantaranya :
A. Resistor tetap, yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan tetap dan nilai tahanannya dicantumkan dengan kode warna yang melingkar pada badan resistor.
B. Resistor variabel (VR), yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan tidak tetap, bisa berubah dengan nilai yang diperlukan.

2. Transistor
Komponen ini dapat dijumpai pada setiap barang elektronika mulai dari lampu kerdip sampai yang berharga mahal. Keberadaannya selalu berangkai dengan resistor dan kondensator. Hal ini menunjukkkan antara resistor dan transistor tidak dapat dipisahkan.
Walaupun saat ini banyak barang-barang elektronika menggunakan IC sebagai komponen utama, tetapi tidak dapat meninggalkan transistor. Dari sini sudah jelas bahwa transistor memegang peranan sangat penting.
3. Kondensator
Kondensator adalah komponen yang dapat menyimpan arus listrik sampai batas tertentu. Alat ini pun banyak dijumpai pada setiap benda elektronika baik yang berupa tabung atau yang gepeng.
Ada beberapa jenis kondensator diantaranya kondensator elektrolit, kondensator mika, kondensator mylar, kondensator keramik, kondensator variable.
"condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.
  • Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.
  • Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing
Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.              
                        Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

Kapasitansi

Satuan dari kapasitansi kondensator adalah Farad (F). Namun Farad adalah satuan yang terlalu besar, sehingga digunakan:
  • Pikofarad (pF) =
  • Nanofarad (nF) =
  • Microfarad () =
Kapasitansi dari kondensator dapat ditentukan dengan rumus:

C : Kapasitansi
: permitivitas hampa
: permitivitas relatif

A : luas pelat
d :jarak antar pelat/tebal dielektrik Adapun cara memperbesar kapasitansi kapasitor atau kondensator dengan jalan:
  1. Menyusunnya berlapis-lapis.
  2. Memperluas permukaan variabel.
  3. Memakai bahan dengan daya tembus besar.
    4. Dioda
A. Pengertian Dioda
Melalui komponan ini arus listrik ynag semula AC (arus bolak-balik) diubah menjadi DC (searah). Arus AC berasal dari PLN. Rangakaian elektronika jika tidak menggunakan komponen satu ini akan terbakar
Ada bermacam-macam diode yang digunakan dalam perangkat elektronika, yaitu diode zener , diode silicon, diode cahaya, diode selenium dan diode germanium.
 Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus dalam satuarah saja. Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arustegangan searah (DC).
B. Prinsip Kerja Dioda
Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan.Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub P pada dioda (biasa disebutanode) dihubungakan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran aruslistrik dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi holesehingga terjadi pengaliran arus.Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, makaelektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akanterjadi perpindahan elektron.C.
 Jenis –Jenis Dioda Pada dasarnya setiap dioda memiliki karakteristik yang sama tetapi ada beberapa dioda yang memiliki keistimewaan khusus, diantaranya :a. Dioda Zener Dioda zener adalah tipe dioda yang spesial, dimana arus dapat mengalir pada arah kebalikan. Dioda zener sebenarnya sama seperti dioda biasa dapat mengalirkanarus pada arah bias maju.             
                                                                                                            
Jika di bias terbalik juga bekerja seperti biasa, kecuali bilamencapai tegangan yang bekerja pada zener/break down voltage, dioda zener akan mengalirkan arus listrik dalam arah bias terbalik atau mundur.
5. Transformator

Step-up

          
            lambang transformator step-up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Down

skema transformator step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.                                                                                      

Lebih lazim dan umum disebut trafo. Bentuknya empat persegi panjang. Di dalamnya terdapat susunan pelat baja berbentuk huruf E. Selain itu terdapat kawat tembaga berukuran kecil yang melilit pelat tersebut. Ada dua lilitan yakni primer dan sekunder.
            Akan tetapi sebelum smpai pada pelat dipisahkan dengan kertas yang disebut koker. Kawat tembaga itu dililitkan pada koker, barulah koker tersebut dibentuk sesuai pelat di dalamnya.
Dalam dunia elektronika dikenal bermacam-macam trafo, yakni: trafo adaptor, trafo IF (frekuensi menengah), trafo step up down, trafo OT (output)

   6.Coil
Coil atau spul adalah terdiri dari kumparan kawat nikelin. Ada beberapa macam spul (coil) yang digunakan pad benda elektronika, yaitu: untuk  loudspeaker, untuk oscillator, untuk antenna, untuk trafo frekuensi menengah
Bentuk seluruh coil hamper sama Cuma kegunaannya yang membedakan. Untuk itu diharapkan agar kiranya tidak salah memeasang (menempatkan) masing-masing coil karena tidak bias berfungsi. Pendeknya, penting sekali bagi para hobbvist elektronka untuk mengenal komponen-komponen itu.
                                                                                                                                                        

    7.  Potensiometer / Trimpot                                                                                             
            Potensiometer / trimpot ialah resistor yang nilai tahanannya dapat diubah-ubah dengan jalan memutar/menggeser.  Fungsi potensiometer biasanya digunakan untuk volume, bass, treble, dsb. dan nilainya tercantum pada badan potensiometer itu sendiri. Sedangkan fungsi trimpot digunakan pada rangkaian yang menginginkan nilai tahanan yang dapat diubah dan tidak dapat dengan mudah digeser atau diubah lagi.


                                                                                                                                             
8.Foto Resistor atau LDR (Light Distance Resistor)
            Foto resistor / LDR ialah jenis resistor yang berubah nilai tahannya apabila ia terkena cahaya. Komponen ini terbuat dari bahan yang dinamakan film kadmium sulfida. Foto resistor ini biasanya digunakan dalam suatu rangkaian pembagi potensial. Foto resistor ini banyak digunakan dalam suatu rangkaian alat penjebak pencuri, atau biasa digunakan dalam suatu rangkaian sebagai alat penghitung secara otomatis bagi pengunjung suatu pertunjukan pada malam hari dan alat ini biasanya dipasang pada pintu masuk.                                                  
         9. Termistor atau NTC dan PTC
        Termistor ini adalah jenis resistor atau tahanan apabila terjadi perubahan temperatur nilainya akan berubah.
Jenis komponen ini biasanya banyak dipergunakan dalam berbagai fungsi diantaranya :

a. Pengukur temperatur mobil.
b. Alarm tanda kebakaran.
c. Pengontrol pemanas ruang.
Untuk termistor jenis PTC yang mempunyai bentuk hampir sama dengan NTC, dan fungsi PTC merupakan kebalikan dari NTC. Termistor PTC juga dapat dipergunakan dalam sistem perlindungan terhadap panas yang berlebihan.
         10. VDR atau Voltage Dependent Resistor
        VDR ini biasanya disebut juga resistor yang bergantung kepada tegangan. VDR ialah jenis resistor apabila tegangan yang melaluinya dinaikkan nilai tahanannya akan berkurang menjadi kecil.                                                                                                                                     
         VDR ini digunakan untuk menahan tegangan yang naik secara cepat dan tiba-tiba guna melindungi komponen-komponen yang lain di dalam suatu rangkaian, biasanya VDR berbentuk piringan yang ditandai dengan warna oleh pabrik untuk menunjukkan ukuran tegangan yang cocok dengan VDR tersebut.



Induktor

Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik  yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya , dalam satuan Henry.                                                        
Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan , lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau kapasitansi , dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.
Konstruksi induktor
Induktor, skala dalam sentimeter.
Sebuah induktor biasanya dikonstruksi sebagai sebuah lilitan dari bahan penghantar, biasanya kawat tembaga, digulung pada inti magnet berupa udara atau bahan feromagnetik. Bahan inti yang mempunyai permeabilitas magnet yang lebih tinggi dari udara meningkatkan medan magnet dan menjaganya tetap dekat pada induktor, sehingga meningkatkan induktansi induktor. Induktor frekuensi rendah dibuat dengan menggunakan baja laminasi untuk menekan arus eddy. Ferit lunak biasanya digunakan sebagai inti pada induktor frekuensi tingi, dikarenakan ferit tidak menyebabkan kerugian daya pada frekuensi tinggi seperti pada inti besi. Ini dikarenakan ferit mempunyai lengkung histeresis yang sempit dan resistivitasnya yang tinggi mencegah arus eddy.                                                                                                                                                                                                           


Induktor dibuat dengan berbagai bentuk. Sebagian besar dikonstruksi dengan menggulung kawat tembaga email disekitar bahan inti dengan kaki-kali  kawat terlukts keluar. Beberapa jenis menutup penuh gulungan kawat di dalam material inti, dinamakan induktor terselubungi. Beberapa induktor mempunyai inti yang dapat diubah letaknya, yang memungkinkan pengubahan induktansi. Induktor yang digunakan untuk menahan frekuensi sangat tinggi biasanya dibuat dengan melilitkan tabung atau manik-manik ferit pada kabel transmisi.
Induktor kecil dapat dicetak langsung pada papan rangkaian cetak dengan membuat jalur tembaga berbentuk spiral. Beberapa induktor dapat dibentuk pada rangkaian terintegrasi menhan menggunakan inti planar. Tetapi bentuknya yang kecil membatasi induktansi. Dan girator dapat menjadi pilihan alternatif.


Jenis-jenis lilitan

·         Lilitan ferit sarang madu

Lilitan sarang madu dililit dengan cara bersilangan untuk mengurangi efek kapasitansi terdistribusi. Ini sering digunakan pada rangkaian tala pada penerima radio dalam jangkah gelombang menengah dan gelombang panjang. Karena konstruksinya, induktansi tinggi dapat dicapai dengan bentuk yang kecil.

·         Lilitan inti toroid

Sebuah lilitan sederhana yang dililit dengan bentuk silinder menciptakan medan magnet eksternal dengan kutub utara-selatan. Sebuah lilitan toroid dapat dibuat dari lilitan silinder dengan menghubungkannya menjadi berbentuk donat, sehingga menyatukan kutub utara dan selatan. Pada lilitan toroid, medan magnet ditahan pada lilitan. Ini menyebabkan lebih sedikit radiasi magnetik dari lilitan, dan kekebalan dari medan magnet eksternal.

Dalam sirkuit elektrik

Sebuah induktor menolak perubahan arus. Sebuah induktor ideal tidak menunjukkan resistansi kepada arus rata, tetapi hanya induktor superkonduktor yang benar-benar memiliki resistansi nol. Pada umumnya, hubungan antara perubahan tegangan, induktansi, dan perubahan arus pada induktor ditentukan oleh rumus diferensial:                                             

Jika ada arus bolak-balik sinusoida melalui sebuah induktor, tegangan sinusoida diinduksikan. Amplitudo tegangan sebanding dengan amplitudo arus dan frekuensi arus.





Pada situasi ini, fasa dari gelombang arus tertinggal 90 dari fasa gelombang tegangan.
Jika sebuah induktor disambungkan ke sumber arus searah, dengan harga "I" melalui sebuah resistansi "R" dan sumber arus berimpedansi nol, persamaan diferensial diatas menunjukkan bahwa arus yang melalui induktor akan dibuang secara eksponensial:

 

Analisis sirkuit Laplace (s-domain)

Ketika menggunakan analisis sirkuit transformasi Laplace, impedansi pemindahan dari induktor ideal tanpa arus sebelumnya ditunjukkan dalam domain s oleh:

dimana
L adalah induktansi

s adalah frekuensi kompleks                                                                                         
Jika induktor telah memiliki arus awal, ini dapat ditunjukkan dengan:
  • menambahkan sumber tegangan berderet dengan induktor dengan harga:

(Pegiatikan bahwa sumber tegangan harus berlawanan kutub dengan arus awal)
  • atau dengan menambahkan sumber arus berjajar dengan induktor, dengan harga:

dimana
L adalah induktansi
I0 adalah arus awal

 

Jejaring induktor

Induktor dalam konfigurasi kakap memiliki beda potensial yang sama. Untuk menemukan induktansi ekivalen total (Leq):




                                                                                                                                     
Arus dalam induktor deret adalah sama, tetapi tegangan yang membentangi setiap induktor bisa berbeda. Penjumlahan dari beda potensial dari beberapa induktor seri sama dengan tegangan total. Untuk menentukan todu total digunakan rumus:

Hubungan tersebut hanya benar jika tidak ada kopling magnetis antar kumparan.

 

Energi yang tersimpan

Energi yang tersimpan di induktor ekivalen dengan usaha yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus melalui induktor, dan juga medan magnet:

Dimana L adalah induktansi dan I adalah arus yang melalui induktor.


Amperemeter

Amperemeter dengan posisi jarum di tengah menunjuk arus nol
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.
  • Voltmeter
  • Multimeter