Rekayasa Ide - RL Ac - Agustarpurba [PDF]

Citation preview

REKAYASA IDE “RANGKAIAN LISTRIK AC “ Dosen Pengampu : “Drs, Jongga Manullang M,Pd”



Disusun oleh 1. Agustar Purba (5203131013) 2. Ahmad Affandi (5202431004)



PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2021



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan



Rahmat sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan



makalah rekayasa ide ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Makalah ini kami buat untuk melengkap itugas mata kuliah Elektrodinamika. Harapan menambah



kami



pengetahuan



semoga



makalah



dan pengalaman



bagi



ini



membantu



teman



teman



sekalian. Makalah ini



masih banyak kekurangan karena pengalaman



yang kami miliki sangat kurang.Oleh karena itu kami mengharapkan kepada



teman-teman sekalian untuk memberikan masukan-masukan,



kritikan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini dan kepada Bapak Jongga Manullang selaku dosen pengampu mata kuliah ini kami ucapkan terimakasih. Semoga



makalah



in



bermanfaat



untuk



semuanya



dan



perhatiannya kami mengucapkan terimakasih.



Medan, Juni 2021



Penulis



ii



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR.........................................................................................................ii DAFTAR ISI......................................................................................................................iii BAB I.................................................................................................................................4 PENDAHULUAN...........................................................................................................4 Latar Belakang...............................................................................................................4 Identifikasi Masalah......................................................................................................4 Rumusan Masalah..........................................................................................................5 Manfaat.............................................................................................................................5 BAB II.................................................................................................................................6 LANDASAN TOERI...........................................................................................................6 a. Arus Listrik...................................................................................................................6 b. Tegangan.........................................................................................................................7 c. Daya................................................................................................................................8 BAB III................................................................................................................................9 PEMBAHASAN..................................................................................................................9 a. MODEL REKAYASA.....................................................................................................9 b. SENSOR..........................................................................................................................9 c. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN...................................................10 BAB IV...........................................................................................................................13 PENUTUP.......................................................................................................................13 a. Kesimpulan................................................................................................................13 b. Saran............................................................................................................................13 DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................................14



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Induksi elektromagnetik adalah perubahan medan magnet yang menimbulkan arus listrik. Sedangkan induksi magnet adalah rapat fluks magnet di suatu titik dalam medan magnet. Dewasa ini, sering kali ka diperhadapkan dengan masalahmasalah kecil yang menyebabkan hal kcil berdampak mejadi hal-hal yang ebih besar misalnya, adalah saat-saat sekarang ini seing kita megerjakan suatu Pekerjaan atau lebih simplenya adalah mngerjakan tugas-tugas kuliah dari kampus jadi kita sangat membutuhkan hp ataupun laptop untuk mengerjakannya. Namun, sering kali saat kita asyik mengerjakannnya sampai kita lupa dengan daya hp ataupun laptop kita, sehingga kadang pas baterai kita habis tiba-tiba saja mati lampu yang akhirnya membuat kita harus memberhentikan pekerjaan kita. 1.2 Identifikasi Masalah Alat ini adalah rangkaian alarm sensor sentuh yang mengandalkan adanya ion pada tubuh manusia sebagai trigger (pemicu). Sehingga kita tidak perlu khawatir alarm tidak bekerja bila orang yang memegang sensor memakai sepatu tebal, karena kita tidak menganggap manusia sebagai ground namun sebagai sumber arus.



4



1.3 Rumusan Masalah 1.3.1



Apakah yang dimaksud dengan sensor sentuh ?



1.3.2



Bagaimana cara membuat sensor sentuh ?



1.3.3



Apa saja aplikasi sensor sentuh ?



1.4 Manfaat 1. Dengan membuat sebuah rekayasa atau pembuatan rangkaian sensor sentuh ini, kita semakin dimudahkan untuk semakin mengasah kekreatifan kita untuk memudahkan aktivitas-aktivitas kita dalam sehari-hari.



5



BAB II LANDASAN TOERI



a. Arus Listrik Arus Listrik merupakan aliran elektron-elektron dari atom ke atom yang terjadi pada sebuah penghantar dengan kecepatan dalam waktu tertentu. Penyebab timbulnya arus listrik tersebut dikarenakan adanya beda potensial pada kedua ujung penghantar yang terjadi karena mendapatkan suatu tenaga untuk mendorong elektron-elektron tersebut berpindah- pindah tempat. Umumnya gerakan aliran elektron ini akan menuju tempat yang lebih lemah tekanannya. Sedangkan besar kecilnya arus listrik yang terjadi tentu saja bergantung pada pembangkit listrik yang mengeluarkan tenaga tersebut Agar alat-alat elektronika dapat kita gunakan maka tenaga dorong listrik yang dibutuhkan haruslah mencukupi dan sesuai dengan yang dibutuhkan. Arus listrik tersebut juga haruslah dapat dialirkan atau diputuskan agar aliran listrik aman dengan kecepatan yang stabil. Kecepatan perpindahan arus listrik ini dapat disebut laju arus yang dapat ditulis dengan I dengan satuan ampere. Dan arus listrik tersebut terjadi jika muatan listrik tersebut mengalir setiap detik. Sehingga Sehingga dapat kita tuliskan hubungan muatan listrik, arus listrik, dan waktu, dengan rumus I = Q/t atau Q = I x t (2.1) Keterangan : I = Kuat arus listrik (A) Q= Banyaknya muatan Listrik (Coulomb) T = waktu (s) Arus



6



b. Tegangan Sebuah benda bermuatan positif kalau benda tersebut kehilangan elektron dan bermuatan negatif kalau benda tersebut kelebihan elektron. Dalam keadaan berbeda muatan inilah munculnya tenaga potensial yang berada di antara benda  – benda itu. Karena itu bila sepotong kawat penghantar dihubungkan diantara kedua benda yang berbeda muatan menyebabkan terjadinya perpindahan energi diantara benda  – benda itu. Peralihan energi ini berlangsung terus selama ada beda tegangan. Terjadinya tegangan disebabkan adanya beda tiap muatan mempunyai tenaga potensial untuk menggerakkan suatu muatan lain dengan cara menarik atau menolak. Beda tegangan dapat dihasilkan dengan memberikan tekanan listrik dari suatu pembangkit listrik pada salah satu tempat penghantar. Satuan untuk mengukur tegangan listrik adalah volt. Beda tegangan dapat berubah  –  ubah, dari seperjuta volt sampai beberapa juta volt. Beda tegangan diantara terminal  – terminal dari PLN ada yang 110 vol atau 220 volt, beda tegangan diantara dua terminal aki adalah 6 volt atau 12 volt, sedangkan beda tegangan pada baterai umumnya 1,5 volt.



7



c. Daya Dlistrik adalah energi yang dibawa oleh elektron yang bergerak tiap satuan waktu. Karena ada arus yang mengalir dalam rangkaian maka akan ada konversi energi listrik menjadi energi bentuk lain. Contoh, arus mengalir melalui filamen merubah energi listrik menjadi terang dan energi panas. Daya listrik dapat didefenisikan sebagai ukuran (rate) pada saat energi listrik dikonversi dan merupakan kuantitas yang penting dalam rangkaian- rangkaian praktis. Daya merupakan ukuran disipasi energi dalam sebuah alat. Karena tegangan dan arus dapat berubah sesuai fungsi dari waktu, kita segera memperkirakan bahwa nilai sesaat dan nilai ratarata dapat digunakan untuk menggambarkan disipasi. Konsumsi daya dalam arus ac lebih rumit karena tegangannya sinusoidal dan arusnya berubah secara kontiniu dalam amplitudo, dan dapat keluar atau masuk fase.Ada beberapa sirkuit ac yang sekaligus memiliki komponen resistif dan juga reaktif. Komponen resistif mendisipasi (membuang) energi pada rangkaian ac, sama halnya dengan rangkaian dc. Ada kalanya komponen reaktif tidak mendisipasi energi, tetapi melepaskannya ke sumber daya dalam satu selang siklus tegangan sebanyak energi yang diserap sebelumnya. Hasil yang terjaring adalah energi total yang terdisipasi pada suatu rangkaian ac yang mengandung komponen resistif, dan sama sekali tidak mengandung komponen reaktif. Watt (W) adalah ukuran dasar dari daya listrik. Kesimpulan untuk daya pengukuran pada rangkaian dc dan ac adalah sebagai berikut: P = V x I (2.2) Dimana : P = Daya/energi listrik (watt) V = Tegangan/beda potensial (Volt) I = Arus (Ampere)



8



BAB III PEMBAHASAN A. Model Rekayasa Pada pemahaman dari berbagai bacaan tersebut, kelompok kami memunculkan ide tengtang cara menghasilkan sebuah alat untuk menghasilkaqn data scaen dengan menggunakan rangkaian sensor sentuh b. sensor Sensor adalah perangkat yang dapat mendeteksi dan merespon beberapa jenis masukan dari lingkungan fisik. Input spesifik bisa cahaya, panas, gerak, kelembaban, tekanan,  atau salah satu dari sejumlah besar fenomena lingkungan lainnya. Output-nya umumnya sinyal yang dikonversi ke display terbaca-manusia di lokasi sensor atau dikirimkan secara elektronik melalui jaringan untuk membaca atau diproses lebih lanjut. Sensor sentuh adalah suatu rangkaian sensor yang akan aktif jika mengenai tubuh manusia. Tubuh manusia dapat mempengaruhi kinerja dari suatu rangkaian elektronika karena dalam tubuh manusia terdapat ionion yang bermuatan listrik. Walaupun ion tersebut berukuran mikron (sangat kecil), namun ion bermuatan listrik tersebut dapat dimanfaatkan untuk membuat suatu rangkaian sensor sentuh ( Touch Switch ). Rangkaian ini dapat digunakan untuk berbagai macam hal, salah satunya yaitu sebagai alarm anti maling. Rangkaian alarm cocok dihubungkan pada pegangan pintu ataupun teralis jendela yg terbuat dari besi sehingga ion ion akan dihantarkan ke rangkaian sensor sentuh tersebut.



9



C. Alat Dan Bahan Yang Digunakan 1. Alat dan Bahan Rangkaian Alat Rangkaian  No 1 2 3



Nama Alat Solder Tang



Spesifikasi -



Gunting



-



Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah



Bahan Rangkaian



 No 1 2 3 4 5 6



Nama Bahan Baterai Resistor Transistor LED PCB Buzzer



Spesifikasi 1,5 V 20 Ω, 100k Ω,1 Ω BC547 Merah -



10



Jumlah 4 buah 2 buah 3 buah 1 buah 1 buah 1 buah



Adapun komponen-komponen yang digunakan dalam membuat alarm anti maling adalah sebagai berikut :   Resistor Resistor adalah komponen elektronikdua kutub yang didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, nilai tegangan terhadap resistansi sebanding dengan arus yang mengalir. Resistor yang digunakan pada rangkaian tersebut adalah resistor 220Ω, 100 kΩ dan 1MΩ.



 Transistor Transistor adalah semikonduktor penguat, sebagai sirkuit



yang



dipakai



sebagai



 pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Transistor yang digunakan pada rangkaian tersebut adalah transistor NPN BC547. NPN adalah satu dari dua tipe transistor, dimana huruf N dan P menunjukkan  pembawa muatan mayoritas pada daerah yang berbeda dalam transistor. Transistor NPN terdiri dari selapis semikonduktor tipe-p di antara dua lapisan tipe-n. Pada rangkaian ini transistor NPN BC547 berfungsi sebagai penguat.   Baterai Baterai listrik adalah alat yang terdiri dari 2 atau lebih sel elektrokimia yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Tiap sel memiliki kutub positif (katoda) dan kutub negatif (anoda). Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal.



Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia 11



 pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Baterai yang digunakan pada rangkaian adalah  baterai 6 V.   LED dan Buzzer sebagai output Diode pancaran cahaya(light-emitting diode/ LED) adalah suatusemikonduktoryang memancarkancahayamonokromatik yang tidak koherenketika diberi tegangan maju. LED digunakan sebagai indikator lampu bahwa rangkaian tersebut sudah bekerja. Sebuah buzzer atau pager adalah perangkat sinyal audio, yang bekerja secara mekanik , elektromekanik , atau piezoelektrik.



12



BAB IV PENUTUP



a. Kesimpulan Dari hasil rekayasa yang telah kami buat kami simpulkan bahwa alat yang kami gunakan merupakan satu alat dengan berbagai macam fungsi yang dimana rangkaian sensor



sentuh tersebut bisa



menghasilkan data scan yang biasa kita gunakan dirumah namun keunggulan dan keunikan nya adalag setelah alat ini siap ketika kita ingin menggunakannya kita tidak perlu mengeluarkan biaya-biaya lagi untuk pemakain yang secara terus-menerus. Alat ini juga berbeda dengan power bank dimana power bank termasuk alat yang mudak rusak sedangkan alat ini tidak dan kemungkina akan rusak ketika dinamonya rusak dan itupun dalam waktu yang cukup lama. b. Saran Jika ada yang kurang dari rekayasa yang kami buat ini, kami sangat menantikan adanya masukan atau saran mungkin ada cara yang lebih modern untuk mempebaiki rekayasa kami ini.



13



DAFTAR PUSTAKA Dedy, Rusmadi dan Deny Prihadi.2007.Belajar Rangkaian Elektronika. Bandung:Del fajar. Hamonangan, Aswan. 2009. Kapasitor – Prinsip Dasar Dan Spesifikasi Elektriknya, (Online)(http://www.electroniclab.com/index.php? option=com_content&view=article&id=9: Malvino.1995. Prinsip-prinsip Elektronika. Jakarta: SalembaTeknika.



kapasitor &catid=6:elkadasar&Itemid=7



14