ELEKTRONIKA DASAR
Program Studi S1 InformatikaSekolah Tinggi Teknologi Telematika
Telkom2015
1
Bahan Kuliah Minggu I
Pokok Bahasan
• Teori Atom (15”)
• Hukum Kirchoff Tegangan (15”)
• Hukum Kirchoff Arus (15”)
• Resistansi (15”)
• Alat Ukur AVO Meter (15”)
2
TEORI ATOM
TEORI ATOM DALTON
• Tahun 1808 John Dalton mengemukakan gagasan tentangatom sebagai partikel penyusun materi
• Atom menurut Dalton adalah sebagai berikut:Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil
Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah
Atom suatu unsur sama memiliki sifat sama, sedangkan berbedaberlainan dalam massa dan sifatnya
Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain
Reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom, sehinggatidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia
Kelemahan
• pada nomor 5, Saat ini ternyata dengan reaksi kimia nuklir suatu atom dapat berubah menjadi atom yang lain
• tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi
• tidak dapat menjelaskan daya gabung unsur-unsur. Misalnya, mengapa satu atom oksigen dapat mengikat dua atom hidrogen membentuk air
TEORI ATOM THOMSON
• J.J. Thomson menyusun model atom yang merupakanpenyempurnaan dari model atom dalton, setelah iamenemukan elektron
• Menurut Thomson dalam atom terdapat elektron yang tersebar merata bermuatan positif
• Kelemahan
Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadiantar atom
MODEL ATOM RUTHERFORD
Secara rinci dapat dijelaskan sebagai berikut:
• Atom merupakan susunan berongga yang mirip tata surya
• Seluruh muatan positif dan seluruh massa atom terpusat pada inti atom. Pada inti atom terdapat
– Proton Selama beredar pada lintasannya, elektron tidak mengalami perubahan energi
– Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi jika mnyerap energi dan sebaliknya
– Elektron-elektron beredar mengelilingi inti dalam lintasandengan tingkat energi tertentu
Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredarmengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gayatarik-menarik antara inti dan elektron
MODEL ATOM BOHR
• Adanya kelemahan dari model atom Rutherford, membuat Niels Bohr mengemukakan pendapatnya mengenai Teori Kuantum
• Bohr mengemukakan beberapa idenya mengenai peredaran elektron dan perpindahan elektron
1. Dalam atom terdapat kulit atau lintasan atau orbit yang merupakan tempat elektron beredar. Selama elektron beredar, elektron tidak membebaskan atau menyerap energi sehingga elektron akan tetap stabil dan elektron tidak akan jatuh ke inti atom. Kulit atau tempat elektron beredar merupakan tingkat energi elektron. Tingkat energi yang palin rendah ialah kulit yang paling dekat dengan inti, yaitu E1 (kulit K). Selanjutnya tingkat energi kedua (E2) atau kulit M, dan seterusnya. Urutan tingkat energinya ialah E1E2E3….dan seterusnya atau kulit Kkulit L kulit M ….dan seterusnya
2. Elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan elektron dapat berpindah dari tingkat energi tertinggi ke tingkat enegi terendah dengan cara membebaskan energi
TING
KA
TAN
ENER
GI M
ENU
RU
T BO
HR
Elektron berpindah lintasan dengan cara menyerap dan membebaskan energi
PER
CO
BA
AN
RU
THER
FOR
D
Rutherford membukti-kan adanya inti atom melalui percobaannya yaitu dengan menembakkan sinar-αpada sebuah pelat
Arus Listrik, Daya Listrik
• Arus merupakan muatan listrik yang bergerak dengan satuan Ampere
• Daya adalah daya yang diberikan kepada muatan yang bergerak antara dua tempat dengan satuan Watt
18
P = V . I
19
Kirchhoff Law’s
• Kirchhoff’s Current Law (KCL):
The algebraic sum of the currents
entering any node is zero
• Kirchhoff’s Voltage Law (KVL):
The algebraic sum of all voltages
taken around a closed loop in a circuit is zero
Hukum Kirchoff I / Kirchoff’s Current Law (KCL)Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887)
• Jumlah arus yang memasuki suatu percabangan ataunode atau simpul samadengan arus yang meninggalkan percabangan atau node atau simpul,
• dengan kata lain jumlah aljabar semua arus yang memasuki sebuah percabangan atau node atau simpulsamadengan nol.
• Secara matematis :– Σ Arus pada satu titik percabangan = 0
– Σ Arus yang masuk percabangan = Σ Arus yang keluarpercabangan
The Current-Divider Rule
TR
R
21
21
RI T
R
R
21
12
RI
R1Vs
IT
I2I1
+
V1
-
+
V2
-
Contoh: Rangkaian Listrik
• Tinjau rangkaian berikut dan tentukan i1, i2, dan i3
Contoh: Rangkaian Listrik …
Contoh: Rangkaian Listrik…
Hukum Kirchoff II / Kirchoff’s Voltage Law (KVL)
• Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol,
• atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol.
• Secara matematis : ΣV = 0
The Voltage-Divider Rule
ss
ss
ss
VR
RV
VR
RV
VR
RV
R R R V
R R R V
R R R V
T
33
T
3R
T
22
T
2R
T
11
T
1R
3
2
1
I
Vs
+ VR2 -+
VRN
-
+ VR1 -
R1
RN
R3
R2
- VR3 +
AVO METER
• AVO Meter atau sering dikenal dengan sebutan Multimeter merupakan kependekan dari Ampere Volt Ohm Meter
• Fungsinya untuk mengukur arus, tegangan dan nilai hambatan
31
SEBELUM MEMULAI MENGGUNAKAN AVO METER, PASTIKAN POSISI JARUM PENUNJUK ATAU ANGKA DIGITAL PADA POSISI
NOL
AVO Meter Analog dan Digital
32
Multimeter sebagai Ohmmeter
• Multimeter memiliki empat batas daerah capai untuk mengukur tahanan yang diberi tanda Ω (Ohm) dengan
cara memutar saklar pemilih skala pada posisi R x 10k maka besarnya tahanan yang diukur adalah sama dengan angka yang ditunjuk oleh jarum kemudian dikalikan 10k atau 10.000
33
TAHANAN YANG DIUKUR ADALAH SAMA DENGAN ANGKA YANG DITUNJUK OLEH JARUM DIKALIKAN BATAS CAPAI
Multimeter sebagai Voltmeter
• Voltmeter mengukur beda potensial (atau tegangan) dari sebuah komponen listrik dengan menempatkan-nya secara paralel dengan komponen tersebut.
34on
0.800.450.650.00
on
Cara membaca Tegangan
35
8
12 V 0
10
4
0
Tegangan yang terbaca pada jarum Voltmeter cara membaca nilainya adalah :
ukurxbatasmaksimumskala
jarumditunjukyangnilaitegangan
Multimeter sebagai Amperemeter
Ammeter atau amperemeter berfungsi mengukur kuat arus
listrik yang melalui sebuah komponen listrik dengan
menempatkannya secara seri dengan komponen tersebut.
36
A
37
+-
A
Cara membaca Arus
38
Arus yang terbaca pada jarum amperemeter cara membaca nilainya adalah :
20
0
0 1A
40
60
ukurxbatasmaksimumskala
jarumditunjukyangnilaiarus