Ringkasan Dasar-dasar Elektronika Lengkap Beserta Komponen Dasar Elektronika

    Selamat malam sahabat SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis). Pada kesempatan yang sangat bagus ini saya akan membahas tentang Dasar-dasar Elektronika beserta Komponen Dasar Elektronika. Saya mau membahas dasar elektro ini. Karena ini sangat penting dari segi keilmuan zaman sekarang yang  berbau teknik elektro semakin kedepannya semakin maju dan canggih. Menurut saya juga jika kalian bisa membuat karya tapi tidak tau dasarnya itu sangat fatal sekali.

Gambar 1. Rangkaian Elektro dari Hitachi J100

(Sumber:id wikipedia)

    Perkembangan dunia elektro semakin hari semakin berkembang, zama pun ikut berubah dengan di ikuti perkembangan teknik semakin canggih. Di kehidupanpun tidak luput dari yang namanya barang elektronik yang semakin wah akan kecanggihannya. Tapi, seiring berkembangnya dunia elektro. Banyak sekali orang yang masih awam yang namanya dasar elektro. padahal ilmu ini sangat penting sekali untuk anda yang ingin membuat sesuatu alat yang bermanfaat untuk orang banyak. Dengan ilmu dasar elektro pula, nantinya kita bisa merancang pembuatan sirkuit dalam skala dasar maupun lebih kompleks.

   Sudah tau sama elektronika itu?

   Elektronika adalah ilmu yang mempelajari tentang aktivitas elektron dalam ruang hampa atau ruang yang berisi gas bertekanan rendah, seperti tabung hampa, tabung gas, semikonduktor dari superkonduktor beserta kebermanfaatannya. Sedangkan yang dimaksud elektronik adalah alat yang dibuat berdasarkan prinsip elektronika. Sesuatu atau benda yang menggunakan piranti-piranti yang dibentuk atau bekerja atas dasar elektronika.

   Jenis-jenis komponen dasar yang perlu kalian tau beserta prinsip kerjanya.

1. Resistor

 

    Resistor merupakan komponen dasar elektronika yang sering dipakai untuk meristansi / batasan jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Resistor bersifat resistif yang terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms dilihat, kalau resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melalui rangkaian. Satuan resistansi pada resistor disebut Ohm dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

Gambar 2. (a) Resistor (b) Simbol Resistor

     Untuk menyatakan resistansi sebaiknya disertakan batas kemampuan dayanya. Berbagai macam resistor dibuat dari bahan yang berbeda dengan sifat-sifat yang berbeda. Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung di badannya, misalnya 100Ω5W.

    Sebagai pembagi arus; jika sebuah resistor dipasang secara paralel maka akan menjadi pembagi arus listrik. imajinasinya jika sebuah resistor sebuah bendungan dan arus air yang mengalir maka anggaplah sebagai arus listrik. Umpamanya sebuah sungai terdapat dua bendungan yang digunakan untuk membagi air tersebut. Bendungan pertama sebagai resistor 1 dan bendungan kedua sebagai resistor 2. maka besarnya arus air tergantung dari besar kecilnya bukaan pintu bendungan yang anda buka.
     Semakin besar anda membuka pintu bendungan tersebut, semakin besar juga arus air yang akan melewati pintu bendungan tersebut, dan jika bukaan di tiap-tiap pintu bendungan tersebut sama besarnya maka arus air yang mengalir akan terbagi rata di kedua pintu bendungan tersebut. Sebagai penurun tegangan; contoh VCD/DVD yang seringkali mati karena rangkaian power supply ACMATIC yang rusak. Prinsip Sistem ACMATIK ini mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan cara penurunan tegangan, maka resistor inilah yang berfungsi menurunkan tegangan dalam Watt yang lebih besar.jika resistor putus/terbakar dan tidak diganti dengan yang baru, maka resistor tidak bisa disearahkan dengan dioda sehingga VCD/DVD pun mati bahkan anda pun bisa terkena kejutan listrik jika menyentuh rangkaiannya. Sebagai pembagi tegangan; jika resistor dipasang seri maka resistor

2. Kapasitor

     Kapasitor ialah komponen dasar elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor memiliki karakteristik meneruskan tegangan AC yang melaluinya dan menolak/menahan tegangan DC. Kapasitor sering berfungsi untuk menekan bahkan menghilangkan nois dan membantu membuat tegangan suplai menjadi semakin stabil.
     Pada dasarnya kapasitor adalah sebuah baterai, karena ada kesamaan antara baterai dan kapasitor, yaitu menyimpan tegangan dan arus listrik. Hanya saja kapasitor tidak memiliki kapasitas besar seperti pada baterai. Jadi kapasitor adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi menyimpan arus dan tegangan listrik dalam satu satuan waktu. besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor dinyatakan dalam farad. Pengertian lain kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik.

Gambar 3. (a) Kapasitor (b) Simbol Kapasitor

    Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas.
  Prinsip Kerja Kapasitor dapat dibedakan berdasarkan jenis kapasitornya, berikut ini ada beberapa macam jenis kapasitor, yaitu kapasitor keramik, kertas, kapasitor variable, kapasitor polister dan kapasitor elektrolit. Setiap masing-masing kapasitor memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai komponen pasif elektronika yang memiliki fungsi menyimpan dan mengatur muatan listrik dengan jangka waktu tertentu yang terdiri dari dua konduktor yang sengaja dipisahkan oleh bahan penyekat atau bahan dielektrik (keping), kapasitor biasa disebut juga sebagai kondensator.
    Cara Kerja Kapasitor variabel adalah sebagai komponen menyimpan dan mengatur muatan listrik yang terdiri dari dua lempengan yang sejajar yang salah satu lempengannya adalah dielektrik, yang memiliki fungsi sebagai membantu memperbesar kapasitansi kondensator, kapasitor variabel dapat dibedakan menjadi dua jenis,yaitu variable capacitor (varco) yang menggunakan udara sebagai intinya, dan dioda varaktor yang memang pada dasarnya varaktor merupakan dioda yang sengaja dipasang terbalik yang dapat mengubah kapasitansi dengan memberikan tegangan reverse pada ujung bagian anoda dan katodanya.

3. LED

    Light Emitting Diode atau lebih dikenal dengan nama Lampu LED adalah lampu indikator yang memberikan tampilan visual dalam sebuah rangkaian elektronika, contoh sederhananya untuk menunjukkan adanya daya yang mengalir dalam suatu rangkaian. LED banyak kita temukan dalam banyak rangkaian dan perangkat-perangkat elektronika dengan berbagai jenis warna. LED yang terpasang diperangkat elektronik yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronik. Misalnya pada sebuah laptop atau perangkat komputer pasti anda temui lampu LED power dan LED indikator, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving dan masih banyak lagi.
    Lampu LED terbuat dari plastik mika dan dioda semi-konduktor dapat menyala jika dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC atau setara dengan aliran batery pada senter). lampu led mempunyai Bermacam-macam warna dan bentuk, karena disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya. Lampu LED sekarang sudah banyak digunakan untuk penerangan jalan, lampu lalu lintas dan interior/eksterior gedung.

Gambar 4. (a) LED (b) Simbol LED

      LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada led maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka led akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus.

4. Induktor

   Induktor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan sebagai beban induktif bentuknya rangkaian gulungan kawat dengan menggunakan inti logam maupun ferit. Biasa digunakan sebagai filter. Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan Henry. 1 Henry= 1000 mH (miliHenry). Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh panjangnya induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya. Induktor dapat disamakan dengan kondensator, karena induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik.
   Di dalam induktor disimpan energi, bila ada arus yang mengalir melalui induktor itu. Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi.

 

Gambar 5. Induktor

     Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya.
    Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarikmenarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu difenisikan sebagai besar magnetic flux.
    Apabila kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan, jika kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid. Dari teori medan, dibuktikan bahwa induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik.

5. Transformator

     Transformator (trafo) adalah komponen dasar elektronika yang berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun.
     Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown transformer). Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo stepup. Tetapi jika tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo stepdown.
   Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan primer dan output yang dinamai gulungan sekunder. Trafo mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti (intinya udara).

 

Gambar 6. Transformator

    Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Bila pada salah satu kumparan pada transformator diberi arus listrik bolak balik maka jumlah garis gaya magnet berubah ubah akibatnya pada kumparan primer terjadi induksi. Kumparan sekunder menerima garis gaya magnet dari kumparan primer terjadi yang jumlahnya juga berubah ubah. Maka pada kumparan sekunder juga timbul induksi dan akibatnya antara dua ujung kumparan terdapat beda tegangan.

6. Transistor 

    Transistor adalah komponen semikonduktor. Fungsi transistor yakni sebagai penguat, sebagai pemutus dan penyambung (saklar), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal dan bebagai fungsi lainnya. Transistor pun dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor bisa digunakan untuk sirkuit sakelar yang sederhana, dengan arus kecil yang dimasukkan melalui kaki basis maka akan mengalirkan tegangan dan arus yang lebih besar antara kolektor dan emitor.
   Fungsi transistor sebagai saklar. Dengan mengontrol bias dari transistor hingga komponen ini menjadi jenuh, akan menyebabkan seolah-olah diperoleh hubungan singkat diantara emitor dan kaki kolektor. Fenomena inilah yang dapat dimanfaatkan hingga transistor bisa dipakai sebagai saklar elektronika.
    Fungsi transistor sebagai penguat arus. Berdasarkan fungsi ini membuat transistor dapat digunakan dalam rangkaian power supply yang tegangannya diset. Dalam keadaan tersebut transisor haruslah terlebih dahulu dibias dengan tegangan yang konstan pada basisnya, tujuannya biar pada emitor menghasilkan tegangan yang tetap. Umumnya yang dipakai untuk mengontrol tegangan basis agar tetap adalah dioda zener.
    Fungsi transistor untuk menguatkan sinyal AC. Selain sebagai penguat arus, transistor juga bisa digunakan sebagai penguat tegangan pada sinyal AC. Untuk pemakaian transistor sebagai penguat sinyal digunakan beberapa macam teknik pembiasan basis transistor.

 

Gambar 7. (a) Transistor (b) Simbol Transistor

   Secara harfiah sendiri transistor merupakan gabungan dari dua kata yaitu transfer dan resistor yang dapat diartikan secara bebas sebagai pengalir arus atau pengatur aliran arus. Triode merupakan istilah yang memiliki arti tiga elektroda, dan didalam resistor sendiri memang memiliki tiga elektroda tersebut, yaitu basis atau dasar, emitor atau pemancar dan kolektor atau pengumpul. Transistor dapat mengalirkan arus listrik atau juga menguatkan tegangan dikarenakan memiliki ketiga elektroda tersebut. Fungsi lain dari transistor adalah sebagai saklar pemutus dan penyambung aliran listrik ketika pada dasar atau basis diberikan arus yang sangat besar. untuk cara kerja dari transistor sendiri tergantung dari transistor jenis apa yang digunakan.