Prakarya · BAB II Dasar-Dasar Elektronika

Dewi Sri Handayani Nuswantari, dkk

24/08/2021 13:36:30

SMP 9 K-13 revisi 2018

Daftar Isi

BAB I Kerajinan Berbasis Media Campuran BAB II Dasar-Dasar Elektronika BAB III Budi Daya Ikan Hias BAB IV Pengolahan Bahan Pangan Setengah

Halaman

REKAYASA

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

PETA MATERI II

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari Bab II, peserta didik mampu :

1. Menyatakan pendapat tentang keragaman alat elektronika dan

sistem pengendali sebagai ungkapan rasa syukur kepada Tuhan

dan bangsa Indonesia.

2. Mengidenti

kasi bahan alam, alat, teknik dan proses pembuatan alat

elektronika dan sistem pengendali di daerah setempat dan daerah

lain.

3. Merancang pembuatan alat elektronika dan sistem pengendali di

daerah setempat dan daerah lain.

4. Membuat, menguji, dan mempresentasikan alat elektronika dan

sistem pengendali di daerah setempat dan daerah lain dengan disiplin

dan tanggung jawab.

Komponen

Elektronika

Dasar

Jenis dan

Manfaat

Wawasan Elektronika

Peralatan

Listrik

Pembuatan

Rangkaian Stop

Kontak

Sistem Pengendali

DASAR-DASAR ELEKTRONIKA

1. Elektronik Analog

2. Elektronik Digital

Prakarya

DASAR-DASAR

ELEKTRONIKA

A. Wawasan Elektronika

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah

yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau

partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan

elektronik, termokopel, semikonduktor dan lain sebagainya. Ilmu yang

mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu

sika,

sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah

bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika

dan instrumentasi. Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika

ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (

electronic devices

Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode

Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video

(VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital,

komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku),

robot, smart card dan lain-lain.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.1. Radio dan televisi

TUGAS

Amati gambar 2.1.Berilah pendapat kepada kedua gambar tersebut!

Bab

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Sejarah Elektronika

Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan

tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum

tube), transistor dan sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun

1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa

berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang

hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama

efek Edison. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison

ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal

dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun

1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa

udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan

energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.

Aplikasi tabung elektron pertama diterapkan dalam bidang

komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf

tanpa kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi

radio jarak jauh pada tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong

menemukan penerima “super-heterodyne” yang dapat memilih sinyal

radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga

menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun

1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo

pada rentang tahun 1920 sampai 1935. Bell Laboratories mengeluarkan

televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk

electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas,

para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda

dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di

Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai “bapak televisi”

karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope.

Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk

penggunaan di rumah dan hiburan.

Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangkan

komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen

elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur

dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara,

tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih

kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya

kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonduktor.

Prakarya

Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh

Geoffrey W.A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan

Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961,

sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan,

dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah

yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.

1. Komponen Elektronika Dasar

Elektronika adalah suatu cabang teknik atau

sika yang

mengendalikan aliran elektron atau partikel yang bermuatan listrik

pada komponen-komponen aktif seperti Transistor, Dioda dan

IC serta komponen-komponen pasif elektronika seperti Resistor,

Kapasitor dan Induktor.

TUGAS (LK - 1)

Perhatikanlah peralatan elektronik yang ada di rumahmu, tuliskan nama

peralatan elektronik tersebut serta tuliskan pula fungsinya!

Nama peralatan elektronik

Fungsinya

Buat kesimpulan dan berilah pendapat kalian dari hasil pengamatan yang

telah kalian lakukan!

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Dalam zaman yang perkembangan teknologi yang sangat pesat

ini, perangkat-perangkat elekronik merupakan perangkat yang

digunakan di hampir semua industri untuk mengendalikan kualitas

produk dan proses produksi, otomasi produksi dan juga pengolahan

data untuk penelitian. Demikian juga di kehidupan kita sehari-hari,

perangkat-perangkat elektronik merupakan salah satu perangkat

penting dalam menunjang kualitas hidup kita. Misalnya Ponsel

yang digunakan untuk berkomunikasi, Televisi untuk hiburan

ataupun mendapatkan berita penting, Kamera untuk menangkap

momen-momen penting dalam hidup kita dan masih banyak lagi

perangkat-perangkat rumah tangga dan perangkat pribadi yang

menggunakan prinsip dan komponen elektronika untuk dapat

mengoperasikannya.

2. Jenis dan Manfaat

a. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua

pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus

listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi

tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap

resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi

untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan resistor

adalah ohm.

Resistor terbagi 2 yaitu:

(1). Resistor tetap

Resistor tetap adalah resistor yang nilai hambatannya relative

tetap, biasanya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam.

Nilai hambatannya ditentukan oleh tebal dan panjangnya lintasan

karbon. Panjang lintasan karbon tergantung dari kisarnya alur

yang berbentuk spiral.

Prakarya

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.2. Resistor tetap

(2). Resistor variabel

Resistor variabel atau potensiometer yaitu resistor yang besar

hambatannya dapat diubah-ubah, yang termasuk ke dalam

potensiometer antara lain: Resistor KSN (koe

sien suhu

negatif), resistor LDR (light dependent resistor) dan resistor

VDR (voltage dependent resistor).

Menentukan Kode Warna pada Resistor

Kode warna pada resistor menyatakan harga resistansi dan toleransinya.

Semakin kecil harga toleransi suatu resistor adalah semakin baik.

Terdapat resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5 gelang warna

seperti yang terlihat pada gambar berikut:

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.3. Resistor variabel

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.4. Resistor dengan 4 gelang dan 5

gelang warna

Warna

Gelang 1

(Angka

pertama

Gelang 2

(Angka

kedua)

Gelang 3

(Faktor

pengali)

Gelang 4

(Toleransi/%)

HItam

Coklat

Merah

Oranye

Kuning

Hijau

Biru

Ungu

Abu-abu

Putih

Emas

-1

Perak

-2

Tanpa warna

-3

b. Kondensator atau kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah

suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik,

dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari

muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad

Prakarya

dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai

“kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat

ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia

pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan

dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik

yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan

negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu

pada perkataan bahasa Italia “condensatore”, bahasa Perancis

condensateur

, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol

Condensador

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).

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.5.

Kode warna pada kapasitor

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Arti kode angka dan huruf pada kapasitor dapat dilihat pada

table di bawah:

Prakarya

Beberapa Fungsi Utama Kapasitor :

1. Sebagai penyaring (

lter) pada rangkaian regulator DC atau

power supply untuk meminimalisir tegangan ripple AC yang

masih tersisa.

2. Sebagai pembangkit pulsa (frekuensi) dalam rangkaian

oscilator.

3. Sebagai penggeser phasa.

4. Sebagai coupling yakni penghubung antara dua buah rangkaian

elektronika seperti pada rangkaian penguat (ampli

er) yang

menghubungkan rangkaian Pre Amp dengan Ampli

er.

5. Fungsi kapasitor lainnya dalam rangkaian elektronika adalah

sebagai

lter dan kopling pada rangkaian power supply,

penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian osilator

dan juga dapat digunakan untuk mencegah percikan bunga api

yang dapat terjadi pada saklar.

Sifat dasar kapasitor adalah kemampuan yang dapat menyimpan

muatan listrik, tidak dapat dilalui arus DC (

Direct Current

), dapat

dilalui arus AC (

Alternating Current

) dan juga dapat sebagai

impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang

diberikan oleh sumbernya).

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.6. Kondensator dan kapasitor

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Cara Kerja Kapasitor yang pertama adalah mengalirkan elektron

menuju kapasitor. Setelah kapasitor sudah dipenuhi dengan

elektron, maka tegangan tersebut akan mengalami perubahan.

Selanjutnya, elektron akan keluar dari kapasitor dan menuju

rangkaian elektronika. Dengan begitu, kapasitor akan dapat

membangkitkan reaktif suatu rangkaian.

Simbol-simbol kapasitor yaitu:

a. Simbol kapasitor nonpolar

Kapasitor ini tidak mempunyai polaritas sehingga dalam

pemasangannya dapat bolak-balik dan umumnya berkapasitas

kecil (pico Farad atau nano Farad). Kapasitor ini sering dipakai

dalam rangkaian yang berhubungan dengan frekuensi seperti

dalam rangkaian penguat audio (ampli

er).

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.7. Kapasitor nonpolar

b. Simbol kapasitor bipolar

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.8. Kapasitor bipolar

Prakarya

Kapasitor jenis ini mempunyai dua polaritas yaitu positif dan negatif

sehingga dalam pemasangannya tidak boleh terbalik. Kapasitor ini

umumnya berkapasitas cukup besar yakni dalam satuan micro farad

(

F) sampai dengan mili Farad (mF). Kapasitor ini biasa dipakai

sebagai

lter dalam rangkaian penyearah (

recti

c. Simbol variabel kondensator

Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas tetapi nilai kapasitansinya

dapat diatur secara manual. Variabel kapasitor biasanya berkapasitas

antara 100 pF sampai dengan 500 pF (pico Farad) dan sering

digunakan dalam rangkaian radio untuk mengatur frekuensi. Istilah

lain dari variable kapasitor adalah varco (variable condensator).

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.9. Simbol variabel

nonpolar

c. Induktor atau reaktor

Induktor adalah komponen listrik yang digunakan sebagai beban

induktif, simbol induktor dapat dilihat di bawah.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.10. Simbol variabel nonpolar

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

c. Transformator atau trafo

Transformator atau trafo adalah alat yang memindahkan tenaga

listrik antar dua rangkaian listrik atau lebih melalui induksi

elektromagnetik.

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektro

magnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi

primer menimbulkan

uks magnet yang idealnya semua

bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak - balik ini

menginduksikan gaya gerak listrik (ggl) dalam lilitan sekunder.

Jika e

siensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan

dilimpahkan ke lilitan sekunder.

Jenis-jenis transformator :

(1). Step up

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.11. Simbol 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.

Prakarya

(2). Step down

Gambar 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.

(3). Autotransformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut

secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini,

sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.12. Simbol transformator

step down

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.13. Simbol autotransformator

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer,

sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat

dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa.

Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran

siknya yang

kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan.

Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi

secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai

penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak

lebih dari 1,5 kali).

(4). Autotransformator variable

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator

biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan

perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

(5). Autotransformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah

sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama

dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan

sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi

kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi

antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis

ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.14. Simbol autotransformator

Prakarya

(6). Autotransformator pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus

untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis

ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah

arus primer mencapai titik tertentu,

uks magnet berhenti berubah.

Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika

terjadi perubahan

uks magnet, transformator hanya memberikan

keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer

berbalik arah.

(7). Autotransformator 3 fase

Transformator tiga fase (3-

phase

) sebenarnya adalah tiga

transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain.

Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan

lilitan sekunder dihubungkan secara delta (

∆

Sifat dan Macam Bahan Penghantar dan Isolator

Yang termasuk bahan-bahan penghantar adalah bahan yang memiliki

banyak elektron bebas pada kulit terluar orbit. Elektron bebas ini akan

sangat berpengaruh pada sifat bahan tersebut.

Jika suatu bahan listrik memiliki banyak elektron bebas pada orbit-

orbit elektron, bahan ini memiliki sifat sebagai penghantar listrik. Bahan

penghantar memiliki sifat-sifat penting yaitu:

a. Daya hantar listrik

b. Koe

sien temperature tambahan

c. Daya hantar panas

d. Daya tegangan tarik

e. Timbulnya daya elektro-motoris termo

Aluminium (AI)

Sifat penting bahan aluminium yaitu:

• Dapat ditempa dalam keadaan dingin

• Tidak tahan terhadap garam dapur atau laut

• Warna silver atau perak

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

• Titik didih=1800

• Rho (

) = 0,0278

• Alpha (

) = 0,0047

Tembaga (Cu)

Beberapa sifat penting logam tembaga yaitu:

• Dapat disepuh dan berkarat bila terkena CO²

• Titik didih = 2236

C – 2340

• Rho (

) = 0,017

• Alpha (

) = 0,0043

Seng (Zn)

Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan logam seng adalah:

• Dapat ditempa dalam keadaan dingin

• Tidak tahan terhadap garam dan asam garam

• Warna putih kebiru-biruan

• Titik didih = 907

• Rho (

) = 0,0043

• Alpha (

) = 0,006

Timah (Sn)

Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan timah adalah:

• Warna jernih mengkilap

• Titik didih = 236

• Warna putih kebiru-biruan

• Titik didih = 907

• Rho (

) = 0,0043

• Alpha (

) = 0,12

Prakarya

Selain bahan logam yang telah disebutkan di atas, ada juga bahan

logam yang lain yang tergolong sebagai bahan konduktor/penghantar

pada jenis logam mulia, seperti: perak, emas dan platina. Bahan logam

ini dinamakan logam mulia karena bahan ini memiliki jumlah elektron

valensi yang lengkap, sehingga sangat sulit untuk mengadakan reaksi

lain. Bahan padat lain yang dipakai untuk penghantar adalah wolfram

yang digunakan untuk

lament katoda pada tabung elektron, lampu-

lampu pijar, dan alat pemanas dengan temperatur yang tinggi. Dwilogam

atau yang sering disebut bimetal adalah dua jenis logam yang disambung

menjadi satu. Pemakaian dalam bidang kelistrikan sangat luas, misalnya

kontak pengatur dan regulator digunakan untuk menjaga agar temperatur

panas selalu konstan. Bimetal ini dipasang di dalam pemanas dan

fungsinya memutus rangkaian bila temperaturnya meningkat dan akan

menyambung kembali rangkaian bila temperaturnya turun.

Sifat Bahan Isolator

Bahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik,

ini disebabkan jumlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat

kuat. Elektro-elektronya sulit untuk bergerak atau bahkan tidak sangat

sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan dari luar. Bahan

isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik). Penyekat

listrik terutama tegangan listrik. Untuk dapat memenuhi persyaratan

tersebut, diperlukan jenis bahan yang sesuai. Selain syarat tersebut

juga diperlukan syarat yang lain yang dipertimbangkan untuk memenuhi

pemakaiannya, antara lain:

a. Sifat kelistrikan

Bahan penyekat mempunyai tahanan listrik yang besar. Penyekat listrik

ditujukan untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik antara

kedua penghantar yang berbeda potensial atau untuk mencegah

loncatan listrik ke tanah. Kebocoran arus listrik harus dibatasi sekecil-

kecilnya (tidak melampaui batas yang telah ditentukan oleh peraturan

yang berlaku).

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

b. Sifat mekanis

Mengingat luasnya pemakaian bahan penyekat, maka dipertimbangkan

kekuatan struktur bahannya. Dengan demikian, dapat dibatasi hal-hal

penyebab kerusakan dikarenakan kesalahan pemakaiannya. Misalnya

diperlukan bahan yang tahan tarikan, maka kita harus menggunakan

bahan dari kain daripada kertas.Bahan kain lebih kuat terhadap tarikan

daripada bahan kertas.

c. Sifat termis

Panas yang ditimbulkan dari dalam oleh arus listrik atau oleh

arus magnet, berpengaruh terhadap kekuatan bahan penyekat.

Demikian panas yang berasal dari luar (alam sekitar). Dalam hal ini,

kalau panas yang ditimbulkan cukup tinggi, maka penyekat yang

digunakan harus tepat. Adanya panas juga harus dipertimbangkan,

agar tidak merusak bahan penyekat yang digunakan.

d. Sifat kimia

Panas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat

mengakibatkan perubahan susunan kimia bahan. Demikian juga

pengaruh adanya kelembaban udara, basah yang ada di sekitar

bahan penyekat. Jika kelembaban tidak dapat dihindari, haruslah

dipilih bahan penyekat yang tahan terhadap air. Demikian juga

adanya zat-zat lain dapat merusak struktur kimia bahan. Mengingat

adanya bermacam-macam asal, sifat, dan ciri bahan penyekat, maka

untuk memudahkan dalam memilih untuk aplikasi dalam kelistrikan

maka bahan penyekat akan dibagi ke dalam beberapa kelompok

yaitu:

• Bahan tambang (batu pualam, asbes, mika, dan sebagainya)

• Bahan berserat (benang, kain, kertas, kayu, dan sebagainya)

• Gelas dan keramik

• Plastik

• Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainya

• Bahan yang dipadatkan

Konsep elektronika terbagi 2 yaitu :

1. Elektronika analog

2. Elektronika digital

Prakarya

1. Elektronika Analog

Elektronika analog ialah bidang elektronika dimana sinyal listrik yang

terlibat bersifat kontinue, sedangkan komponen yang digunakan

umumnya disebut komponen diskrit. Beda dengan elektronika digital

dimana sinyal listrik yang terlibat merupakan sinyal 0V atau 5 V (sinyal

digital berlogika 0 atau 1).

Beberapa alat dengan konsep elektronika analog yaitu:

a. Jam tangan konvensional

b. Kamera analog

c. Alat - alat perkusi

d. Menghitung dengan tangan, lidi, dan batu

e. Komputer analog (komputer dengan program yang sangat

sederhana)

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang

kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik

gelombang. Dua Parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh

isyarat analog adalah amplitudo dan frekuensi.

Gelombang pada sinyal analog yang umumnya terbentuk gelombang

sinus memiliki tiga variabel dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan

phase.

• Amplitudo merupakan ukuran tingi rendahnya tegangan dari

sinyal analog

• Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam bentuk

detik

• Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu

Kelebihan teknologi analog yaitu:

• Tidak mudah dimakan usia

• Biaya yang digunakan murah

• Hasil yang didapatkan dapat diuji ketepatannya

Kekurangan teknologi analog yaitu:

• Tidak efesiensi

• Lambat pemakaiannya

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

2. Elektronika Digital

Elektronika digital adalah sistem elektronika yang menggunakan isyarat

digital. Elektronika digital adalah representasi dari aljabar boolean

dan digunakan di komputer, telpon genggam dan berbagai produk

konsumen lainnya. Dalam sebuah sirkuit digital, sinyal direpresentasikan

dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high, active, true,) dan 0

(low, nonactive, false). Atau jika direspresentasikan dalam tegangan 1

dapat berarti tegangan maksimum (umumnya 5 V atau 3 V) dan 0 berarti

tegangan minimum (umumnya 0 V, tapi ada pula yang 2,5 V). Hal ini

dikarenakan varian dari bahan pembuatnya.

Beberapa alat dengan konsep elektronika digital yaitu:

• Alat music: sampler, squencer, groovebox dan lain-lain.

• Kamera digital

• Menghitung dengan kalkulator, komputer dan lain-lain.

• Modem

Sinyal digital adalah merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang

dapat mengalami perubahan yang mempunyai besaran 0 dan 1.

Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1.

Kelebihan teknologi digital yaitu:

• Memberikan kemudahan dalam penggunaan

• Error selalu dapat dikoreksi

• Memproduksi data terbatas

Kekurangan teknologi digital yaitu:

• Malas berpikir

• Tidak tahan lama

• Memerlukan sinkronisasi

Prakarya

B. SISTEM PENGENDALI

Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi dewasa ini

sistem kendali manual maupun automatik memiliki peran yang sangat

penting. Peranan sistem kendali automatik adalah paling menonjol

dalam berbagai keperluan hajat manusia atau bangsa yang telah maju

peradabannya. Contoh konkret dapat kita temui pada pengendalian

pesawat ruang angkasa, peluru kendali, sistem pengemudi

pesawat, sateIit dan sebagainya. Sementara di industri diperlukan

untuk pengendalian mesin-mesin produksi bidang manufaktur dan

pengendalian proses seperti tekanan, temperatur, aliran, gesekan,

kelembaban dan sebagainya.

TUGAS (LK - 3)

Carilah di berbagai sumber tentang alat-alat pengendali, setelah itu tuliskan

hasilnya pada tabel berikut!

Nama alat

pengendali

Gambar alat pengendali

Fungsi alat

pengendali

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

1. Peralatan listrik

Peralatan yang biasa digunakan untuk alat elektronik adalah.

a. Test pen

Test pen sering digunakan dalam kegiatan elektronika. Test pen

merupakan alat bantu pengukuran sederhana, test pen digunakan

untuk mengetahui apakah suatu penghantar listrik (kabel atau

kawat) memiliki tegangan listrik. Dalam gambar 7 ditunjukkan

gambar test pen. Di dalam test pen terdapat lampu petunjuk

(

indicator

) yang akan memberikan tanda, apabila menyala maka

pada bagian sumber terdapat tegangan, sebaliknya apabila tidak

menyala maka pada bagian sumber tidak terdapat tegangan.

Cara penggunaan test pen sebagai berikut:

1. Pegang test pen dengan ujung-ujung jari.

2. Letakkan jari telunjuk pada bagian atas (tempat jari tangan).

3. Pastikan jari tangan anda tidak menyentuh bagian sumber dan

buatlah pengukuran menjadi nyaman.

4. Tempelkan ujung bagian bawah test pen (tempat sumber)

dengan penghantar yang akan diuji.

5. Perhatikan lampu petunjuk.

6. Lepaskan test pen dari penghantar yang diuji.

Sumber : http://technoku.blogspot.com

Gambar 2.23.

Test pen

Prakarya

b. Solder

Solder merupakan alat bantu dalam merakit atau membongkar

rangkaian elektronika pada rangkaian yang terdapat pada papan

pcb. Solder merupakan alat elektronika yang mengubah energi

listrik menjadi energi panas. Solder banyak jenis dan beragam

bentuknya, pada umumnya berbentuk seperti pistol, dan lurus

dengan mata solder di ujung yang berbentuk lancip, dan

dilengkapi tombol pengatur suhu ukuran tinggi rendahnya panas

yang dihasilkan untuk membuat kawat timah mencair agar dapat

melepaskan atau menyatukan kaki-kaki komponen pada papan

Pcb. Suhu panasnya yang terlalu berlebihan dapat merusak

komponen atau menyebabkan komponen lain ikut terlepas.

Solder pula digunakan untuk upaya alternatif jumper dengan

menghubungkan kabel kecil pada hubungan yang putus pada

papan Pcb agar yang retak atau terputus agar dapat tersambung

kembali.

c. Penggaris siku

Penggaris siku adalah alat yang digunakan untuk mengukur siku

dari suatu sambungan, baik siku bagian dalam maupun siku

bagian luar.

Sumber : http://id.wikipedia.org

Gambar 2.24. Solder

Sumber : http://www.tokopedia.com

Gambar 2.25. Penggaris siku

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

d. Palu

Palu adalah alat yang digunakan untuk menancapkan paku pada

kayu atau aluminium, juga untuk mencabut paku itu kembali.

e. Gunting

Gunting seng adalah alat yang digunakan untuk memotong seng

atau sejenisnya.

e. Ketam

Ketam berfungsi untuk memperhalus permukaan kayu.

Sumber : http://www.pca.state.mn.us

Gambar 2.26. Palu

Sumber : www.pusathardware.com

Gambar 2.26. Gunting

Sumber : www.perkakasku.com

Gambar 2.27. Ketam

Prakarya

2. Pembuatan Rangkaian Stop Kontak

Papan instalasi listrik menggunakan stop kontak dipraktekkan

dengan menggunakan kardus beberapa peralatan listrik. Kardus

digunakan sebagai papan karena menyerupai papan atau kayu. Bahan-

bahan yang digunakan dalam praktikum ini diambil dari lingkungan

sekitar. Kreativitas dan imajinasimu dapat dituangkan pada kegiatan

ini. Kerjakan secara kelompok dan masing-masing mempunyai tugas

dan tanggung jawab!

TUGAS (LK - 4)

Diskusi

Tuliskan peralatan-peralatan dalam instalasi listrik yang tidak disebutkan

dalam buku siswa dan tuliskan juga fungsinya!

Nama peralatan

Fungsinya

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Tahapan Pembuatan Rangkaian Stop Kontak

1. Perencanaan

Identi

kasi kebutuhan

Rangkaian listrik menggunakan stop kontak bisa dibuat dengan

mengubah sebagian model papan instalasinya dan juga

penempatan dan jumlah lampu yang digunakan bisa diubah

sesuai selera masing-masing.

Perencanaan

sik

Pembuatan berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di

lingkungan kalian, dan dibuat dengan penuh tanggung jawab

dengan memperhatikan prinsip kerja.

2. Persiapan

Ide / gagasan

Pembuatan rangkaian listrik menggunakan stop kontak

menggunakan kardus sebagai rangka bangunan. Peralatan

listrik untuk rangkaiannya. Kabel sebagai penyambung arus

listrik.

Keselamatan kerja

Perhatikanlah :

a. Hati-hati menggunakan peralatan

b. Perhatikan bagian-bagian instalasi listrik yang akan dirangkai

dengan baik karena kesalahan akan mempengaruhi hasil

rangkaian

Prakarya

3. Bahan dan Alat

Bahan

Dos / kardus

bekas

Terminal 4 mata

Lampu lombok

kabel

Isolasi

Stand lampu

lombok

Colokan jantan

Perminal

sambungan kabel

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.29. Bahan pembuatan stop kontak

Alat

Obeng

Pisau / cutter

Gunting

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.30.

Alat pembuatan stop kontak

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Cara pembuatan :

1) Siapkan dos/kardus bekas, potong hingga membentuk persegi

panjang 35 cm X 50 cm (sesuai ukuran dos yang dipakai)

kemudian buat sketsa rumah menggunakan isolasi untuk

membagi ruangan seperti gambar di bawah.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.31. Kardus

2) Potong kabel sepanjang 15 cm yang akan digunakan sebagai

kabel pusat arus listrik (gunakan kabel serabut warna merah

putih).

3) Pasang salah satu ujung kabel pada colokan jantan.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.33. Colokan

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.32. Kabel

Prakarya

4) Siapkan terminal 4 mata kemudian buka cup / tutupnya

mengunakan obeng.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.34. Terminal 4 mata

5) Ujung kabel pusat dikupas 0,5 cm kemudian isi/serabut dibagi

dua seperti gambar dibawah ini.

6) Kendurkan baut bagian dalam terminal kemudian pasang

ujung kabel ke terminal pusat arus listrik dan kencangkan

bautnya.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.35. Kabel

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.36.

Terminal 4 mata

7) Pasang cup/tutup terminal kembali dan kencangkan bautnya.

8) Siapkan kabel dengan panjang sesuai jarak terminal dengan

posisi lampu.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.37. Terminal 4 mata

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.38. Kabel

Prakarya

9) Siapkan colokan jantan dan buka kap/tutupnya.

10) Pasang ujung kabel yang sudah dipotong tadi pada colokan

jantan dan kencangkan bautnya.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.40. Colokan

11) Pasang kap/tutup colokan jantan dan kencangkan bautnya.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.41. Colokan

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.39. Colokan

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

12) Masukkan ujung kabel lewat lubang yang sudah disiapkan di

dekat terminal sampai pada lubang pada posisi lampu (stop

kontak pertama berada dilubang no.1)

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.42.

Terminal 4 mata

13) Siapkan stand lampu Lombok dan terminal sambungan

kabel, kemudian pasang kabel stand lampu pada terminal

sambungan kabel dan kencangkan bautnya.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.43.

Stand

lampu lombok

14) Pasang ujung kabel yang dari saklar ke terminal sambungan

kabel.

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.44.

Terminal sambungan kabel

Prakarya

Stop kontak No.1 siap digunakan (stop kontak 1 untuk ruang

dapur)

15) Untuk saklar ke-2, ke-3 dan ke-4, ulangi langkah 8 sampai 14.

16) Pasang lampu Lombok untuk masing-masing stand lampu.

Sumber : Dokumen kemdikbud

Gambar 2.45. Lampu lombok

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

Sumber : Dokumen Kemdikbud

Gambar 2.46. Stop kontak

Hasil akhir pemasangan instalasi listrik menggunakan stop kontak.

17) Nyalakan lampu dengan cara colokkan stop kontak ke terminal

arus listrik.

a. Saklar 1 untuk lampu 1 (ruang dapur)

b. Saklar 2 untuk lampu 2 (kamar)

c. Saklar 3 untuk lampu 3 (ruang tamu)

d. Saklar 4 untuk lampu 4 (teras)

Tugas Kelompok (LK - 5)

1. Cari informasi dari sumber bacaan tentang pembuatan

instalasi listrik sederhana menggunakan saklar di rumah

tinggal!

Ketiklah hasil dari berbagai sumber secara menarik!

Presentasikan hasil kerja kelompok ini di depan kelas !

4. Rencanakan pembuatan instalasi listrik sederhana dengan

menggunakan saklar dengan imajinasimu sendiri! Perhatikan

tahapan pembuatan produk dalam bekerja dan pada akhirnya

produk tersebut dapat bekerja dengan baik.

Prakarya

Tugas Kelompok 5 (LK-5)

Kelompok

: .....................................................................

Nama

Anggota

: 1. ..................................................................

2. ..................................................................

3. ..................................................................

4. ..................................................................

Kelas : ......................................................................

Perencanaan

(Identi

kasi kebutuhan, Perencanaan

sik)

Persiapan

(Ide / gagasan, Keselamatan Kerja)

Peralatan dan Bahan

(...................................................................................)

Pengecekan hasil

(Pembandingan hasil buatan orang lain di sekitar kamu)

Tugas Individu

Membuat karya

Buatlah sebuah karya instalasi listrik dengan menggunakan

sakelar dari daerah dan lingkungan sekitar kalian berdasarkan

kreasimu sendiri!

Perhatikan tahapan pembuatan produk dalam bekerja seperti

yang sudah diuraikan pada pembuatan instalasi listrik dengan

menggunakan saklar!

3. Perhatikan keselamatan kerja!

4. Perbaiki karyamu berdasarkan penilaian kawan dan gurumu.

Kelas IX SMP/MTs

Semester 1

REFLEKSI DIRI

Renungkan dan tuliskan pendapatmu pada selembar kertas.

1. Apa pendapat kamu tentang pembuatan instalasi listrik di

rumah tinggal dengan menggunakan sakelar?

Dapatkah kamu menciptakan karya yang lebih inovatif dari itu?

3. Apa manfaat yang dapat kamu rasakan pada pembelajaran

ini?

RANGKUMAN

•

Elektronika adalah ilmu mempelajari alat listrik arus lemah

yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron

dalam suatu alat.

•

Konsep elektronika terbagi 2 yaitu;

elektronika analog dan elektronika digital

•

Peranan sistem pengendali sinyal penting untuk hajat manusia

yang telah maju peradabannya