MATERI
PELATIHAN BERBASIS KOMPETENSI
MENERAPKAN TEKNIK LISTRIK DASAR DI TEMPAT KERJA
IND.LS.02.012.01
BUKU INFORMASI
KEMENTERIAN TENAGA KERJA DAN TRANSMIGRASI R.I.
DIREKTORAT JENDERAL PEMBINAAN PELATIHAN DAN PRODUKTIVITAS 2013
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
1/49
Daftar Isi Halaman
BAGIAN 1- KETENTUAN DAN DOKUMEN INFORMASI
1.1. Pendahuluan ……………………………………………………………………. 2
1.2. Buku Informasi ………………………………………………………………….. 2
1.3. Desain Buku Informasi…………………………………………………………. 2
1.4. Pelaksanaan Buku Informasi………………………………………………….. 3
1.5. Definisi Pelatih, Peserta Pelatihan dan Pelatihan…………………………… 3
1.6. Definisi Istilah-istilah Yang Digunakan Dalam Standar Kompetensi ……… 3
1.7. Prasyaratan Level Literasi dan Numerasi ……………………………………. 4
1.8. Pengenalan ……………………………………………………………………... 4
1.9. Prasyarat ………………………………………………………………………… 4
1.10. Hasil Pelatihan ………………………………………………………………….. 4
1.11. Pengakuan Kompetensi Terkini (RCC) ……………………………………… 4
1.12. Pelaksanaan K3 ……………………………………………………………….. 5
1.13. Batasan Variabel ……………………………………………………………….. 6
1.14. Pengetahuan dan Keterampilan Pokok ……………………………………… 7
1.15. Keterkaitan dengan Unit Lain …………………………………………………. 7
1.16. Kompetensi Kunci ……………………………………………………………… 7
1.17. Strategi Penyajian ……………………………………………………………… 8
1.18. Kode Unit, Judul Unit, Deskripsi Unit Kompetensi …………………………. 8
1.19. Elemen Kompetensi dan Kriteria Unjuk Kerja ………………………………. 8
BAGIAN 2 - MATERI INFORMASI
2.1. Mendemontrasikan pengetahuan tentang dasar listrik DC…………………… 11
2.1.1. Mendemontrasikan pengetahuan tentang dasar listrik DC…………………… 11
Besaran-besaran listrik……………………...................................................... 11
Struktur materi …………………….................................................................. 12
Pergerakan elektron valensi…………………….............................................. 15
Muatan listrik……………………..................................................................... 17
Proses timbulnya mutan listrik……………………........................................... 18
Tegangan, arus dan tahanan……………………............................................. 19
Menghitung nilai tahan (R) suatu kawat penghantar ……………………........ 22
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
2/49
Pengukuran tahan, tegangan dan arus……………………............................. 24
Hukum ohm ……………………...................................................................... 25
Hukum Kirchoff I …………………….............................................................. 26
Macam-macam rangkaian listri ……………………........................................ 27
Daya listrik ……………………....................................................................... 28
Energy Listrik ……………………................................................................... 29
Rangkaian seri berarus …………………….................................................... 31
Rangkaian parallel berarus …………………….............................................. 33
Tegangan jatuh pada kawat penghantar ……………………......................... 35
2.2. Mendemontrasikan pengetahuan tentang dasar listrik AC…………………... 36
Induksi elektro magnetic …………………….................................................. 36
Sumber listrik AC ……………………............................................................. 38
Besaran-besaran listrik AC …………………….............................................. 40
Jenis beban listrik AC ……………………...................................................... 43
Daya listrik AC …………………….................................................................. 47
SUMBER INFORMASI LAIN …………………….................................................. 50
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
3/49
BAGIAN 1 – KETENTUAN DAN DOKUMEN INFORMASI 1.1. Pendahuluan
Modul Pelatihan Teknik Listrik DC ini terdiri dari tiga buku petunjuk yaitu Buku Informasi, Buku Kerja dan Buku Penilaian. Ketiga buku ini saling berhubungan dan menjadi salah satu referensi modul pelatihan Teknik Listrik DC. Buku Informasi pelatihan ini disusun berdasarkan Standar Kompetensi Nasional. Standar Kompetensi adalah pernyataan Pengetahuan, Keterampilan dan Sikap yang diakui secara nasional. Modul Pelatihan ini terdiri dari bagian penunjang satu unit kompetensi sebagai pengetahuan dasar yaitu listrik dasar dengan kode IND:LIS.01.003.01 yang dijabarkan secara rinci dalam buku Informasi.
Buku Informasi adalah sumber untuk pelatih dan peserta pelatihan. Peserta pelatihan membutuhkan banyak informasi sebelum melaksanakan praktek kerja bidang kelistrikan, sebagai unit kompetensi dasar.
Pelatihan berbasis Kompetensi berfokus pada keterampilan seseorang yang harus dimiliki di tempat kerja. Fokus pelatihan berbasis kompetensi yaitu pada pencapaian keterampilan dan bukan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengikuti pelatihan. Buku Informasi Pelatihan berbasis kompetensi ini digunakan sebagai sumber informasi dari beberapa kriteria penilaian pelatihan terhadap standar kompetensi nasional di bidang Penerapan listrik dasar ditempat kerja.
1.2. Buku Informasi
Buku Informasi ini adalah sumber untuk pelatih dan peserta pelatihan dalam mengetahui dasar pengetahuan di bidang kelistrikan terdiri dari :
- Buku Informasi - Desain Buku Informasi - Isi Buku Informasi - Pelaksanaan Buku Informasi - Definisi Istilah-Istilah yang Digunakan dalam Standar Kompetensi - Persyaratan Level Literasi dan Numerasi - Hasil Pelatihan - Pengenalan - Prasyarat - Pengakuan Kompetensi
1.3. Desain Buku Informasi
Buku Informasi ini didesain untuk dapat digunakan pada Pelatihan Klasikal dan Pelatihan Individu/mandiri.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
4/49
Pelatihan Klasikal adalah pelatihan yang disampaikan oleh seorang pelatih Pelatihan Individual/mandiri adalah pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta
dengan menambahkan unsur-unsur/sumber-sumber yang diperlukan dengan bantuan pelatih.
1.4. Pelaksanaan Buku Informasi
Pada Pelatihan Klasikal, pelatih akan : menyediakan Buku Informasi yang dapat digunakan peserta pelatihan sebagai
sumber pelatihan. menggunakan Buku Informasi sebagai sumber utama dalam penyelenggaraan
pelatihan memastikan setiap peserta pelatihan memberikan jawaban/tanggapan dan
menuliskan hasil tugas dari soal-soal buku informasi. 1.5. Definisi Pelatih, Peserta Pelatihan dan Pelatihan
Pada Buku Informasi Pelatihan ini, seseorang yang menyampaikan materi pelatihan lebih dikenal sebagai Pelatih atau Instruktur. Di sekolah-sekolah, institusi-institusi dan pusat-pusat pelatihan, orang tersebut lebih dikenal dengan sebutan guru, pembimbing atau sebutan lainnya. Berkaitan dengan keterangan di atas, seseorang yang berusaha mencapai kemampuan (Skill) tertentu disebut sebagai Peserta Pelatihan. Pada sekolah-sekolah, institusi-institusi dan pusat-pusat pelatihan, orang tersebut lebih dikenal dengan sebutan siswa, murid, pelajar, trainer, peserta pelatihan .
Pelatihan adalah proses pengajaran yang berlangsung di sekolah, institusi Pusat Pelatihan, Latihan Kerja.
1.6. Definisi Istilah-istilah yang Digunakan dalam Standar Kompetensi Prasyarat
Kompetensi yang dibutuhkan sebelum memulai suatu kompetensi tertentu. Elemen-elemen Kompetensi
Tugas-tugas yang harus dilakukan untuk menunjukkan pengetahuan pokok pada setiap elemen untuk menunjang ketrampilan-ketrampilan yang dapat membangun suatu unit. kompetensi Rentang Variabel
Unit ini bermaksud memberikan dasar pengetahuan listrik dasar sebagai menunjang ketrampilan dibidang kelistrikanan.
Petunjuk Penilaian
Merupakan petunjuk bagaimana peserta pelatihan dinilai berdasarkan kriteria unjuk kerja.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
5/49
Konteks
Merupakan penjelasan tentang dari mana, bagaimana dan metode penilaian apa yang seharusnya digunakan. Aspek-aspek yang diperlukan
Menentukan kegiatan inti yang harus dinilai. 1.7. Persyaratan Level Literasi dan Numerasi Persyaratan Program Pelatihanl Literasi Level 1 dan Numerasi Level 1
Level Literasi 1 Kemampuan untuk membaca, symbol-simbol, gambar-gambar,diagram-
diagram yang umum digunakan dibidang teknik listrik. 2 Kemampuan memahami istilah-istilah dalam dunia teknik 3 Kemampuan untuk memahami hubungan yang kompleks pada teks dan
memahami informasi lisan dan tulisan yang diberkan. 4 Kemampuan untuk menulis, menganalisa kritik dan mengevaluasi teks.
Level Numerasi
1 Kemampuan untuk menggunakan simbul-simbul dasar, diagram istilah secara matematik dan dapat memahami konteks serta dapat mengkomunikasikan secara matematik.
2 Kemampuan untuk menguji, memahami dan menggunakan konsep matematik yang kompleks pada batasan konteks.
3 Kemampuan untuk menganalisa kritik, mengevaluasi dan menggunakan simbol-simbol matematik, diagram dan teori-teori yang kompleks.
1.8. Pengenalan
Pelatihan ini bertujuan memberi peserta input, petunjuk dan pengalaman dalam bidang pengetahuan dasar listrik sebagai literatur dan numeric untuk bidang kerja kelistrikan berbasis standard kompetensi 1.9 Prasyarat
Sebelum memulai modul ini, Peserta pelatihan harus telah memiliki kemampuan awal berikut :
Matematika dasar
1.10. Hasil Pelatihan
Mampu menerapkan pengetahuan dasar listrik untuk menunjang ketrampilan bidang kerja kelistrikan berbasis standard kompetensi
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
6/49
1.11. Pengakuan Kompetensi Tertentu Jika seorang peserta menyatakan dia mampu / cakap dalam menyelesaikan
tugas-tugas yang ditentukan pada hasil pelatihan, dia harus dapat membuktikan kemampuannya kepada pelatih. Persyaratan Minimal Kemampuan Membaca, Menulis & Berhitung Untuk melaksanakan pelatihan secara efektif dan agar dapat mencapai standar kompetensi diperlukan tingkat kemampuan minimal dalam membaca, menulis dan menghitung berikut:
Kemampuan membaca dan menulis
Kemampuan baca, interpretasi dan membuat teks. Kemampuan menggabungkan informasi untuk dapat menafsirkan suatu pengertian
Kemampuan menghitung
Kemampuan minimal untuk menggunakan matematika dan simbol teknik, diagram dan terminologi dalam konteks umum dan yang dapat diprediksi serta dimungkinkan untuk mengkomunikasikan keduanya yaitu antara matematik dan teknik.
1.12. Pelaksanaan K3 Umum
Keselamatan Kerja dalam mengerjakan EL - 001 ini mengacu pada kesehatan dan keselamatan kerja yang berlaku secara umum pada bidang kelistrikan dan Elektronika. Mohon dibaca dan dipatuhi sebagai saran sebelum memakai material dalam modul ini. Pribadi
Ikuti keselamatan dan pencegahan kecelakaan baik pada waktu teori maupun pada waktu praktek yang dirangkum sebagai berikut : - praktek bengkel umum - praktek dan peralatan keselamatan pribadi - praktek pencegahan kebakaran.
-
Tingkat kemampuan yang harus ditunjukkan dalam menguasai kompetensi ini
Tingkat Karakteristik 1 Tugas-tugas rutin dalam prosedur sudah tercapai dan secara periodik
kemajuannya diperiksa oleh instruktur.
2 Tugas-tugas yang Iebih luas dan lebih kompleks dengan peningkatan kemampuan diri untuk menangani pekerjaan secara otonomi. Instruktur melakukan pengecekan-pengecekan atas penyelesaian pekerjaan.
3 Bertanggung jawab atas aktifitas-aktifitas yang kompleks dan non-rutin yang diarahkan dan bertanggung jawab atas pekerjaan orang lain.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
7/49
Pelaksanaan K3 harus memenuhi : - Undang-Undang tentang K3 (Keselamatan dan Kesehatan Kerja) - Penghargaan di bidang industri. 1.13. Batasan Variabel Batasan konteks
Standar kompetensi ini digunakan untuk : - Pengetahuan dasar sebagai materi acuan penunjang dalam praktek kelistrikan
Sumber-sumber Peralatan dan Alat Bantu : Tahanan Rheostaht Lilitan Capasitor
Kegiatan : Kegiatan harus dilaksanakan dibawah kondisi kerja normal dan harus meliputi :
Pengetahuan standard Satuan Internasional Sifat kelistrikan Sumber listrik dan besaran- besarannya Persyaratan khusus Sehat jasmani dan rohani Mampu membaca dan menulis
Panduan Penilaian
Konteks : Pengetahuan dan keterampilan dasar dapat dinilai tidak melalui pekerjaan dan
melalui pekerjaan Penilaian keterampilan dapat dilakukan setelah periode pelatihan yang diawasi
dan pengalaman melakukan sendiri pada tipe yang sama. Jika kondisi tempat kerja tidak memungkinkan, penilaian dapat dilakukan melalui simulasi.
Hasil yang telah ditentukan harus dapat tercapai tanpa pengawasan langsung. Kompetensi harus dinilai konteks kualifikasi yang sedang diperhatikan.
Aspek-aspek penting :
Kompetensi bagian pengetahuan dasar ini penting diamati secara menyeluruh agar mampu menerapkan kompetensi pada keadaan yang berubah-ubah dan merespon situasi yang berbeda pada beberapa aspek-aspek berikut : Mempelajari materi pengetahuan dasar mengenai listrik dasar. Ketrampilan yang dibutuhkan : mengumpulkan, menganalisa dan mengorganisasikan informasi 3 mengkomunikasikan gagasan dan informasi 3 merencanakan dan mengorganisir kegiatan 3 penggunaan gagasan matematis dan teknis 3
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
8/49
pemecahan masalah 3 penggunaan teknologi 3 Unjuk kerja dari keterampilan yang diperlukan: 1. melaksanakan tugas rutin dengan prosedur yang ditetapkan ditetapkan dimana
kemajuan keterampilan seseorang diawasi secara berkala oleh pengawas. 2. melaksanakan tugasyang lebih luas dan sulit dengan peningkatan kemandirian dan
tanggung jawab individu. Hasil pekerjaan diperiksa oleh pengawas. 3. melaksanakan kegiatan yang kompleks dan tidak rutin; menjadi mandiri dan tanggung jawab untuk pekerjaan lainnya 1.14. Pengetahuan, Keterampilan dan Sikap yang Dinilai Pokok-pokok pengetahuan, keterampilan dan Sikap yang harus dinilai dalam penguasaan Pengetahuan, Keterampilan dan Sikap dalam teori dan praktek adalah sebagai berikut :
Hirarkhi Belajar : - Deduktif - Induktif
Metode Praktek - Metoda - Penggunaan metode Media praktek
Sikap dan Penampilan - Kegunaan media yang tersedia - Pengoperasian Media yang tersedia - Perilaku dalam menggunakan dan mengoperasikan media
1.15. Keterkaitan dengan Unit Lain
Unit ini merupakan bagian unit yang membekali pengetahuan dasar khususnya dibidang kelistrikan.
1.16. Kompetensi Kunci Tingkat Karakteristik
1 Melakukan tugas-tugas rutin berdasarkan prosedur yang baku dan tunduk pada pemeriksaan kemajuannya oleh instruktur.
2 Melakukan tugas-tugas yang Iebih luas dan lebih kompleks dengan peningkatan kemampuan untuk pekeijaan yang dilakukan secara otonom. Instruktur melakukan pengecekan-pengecekan atas penyelesaian pekerjaan.
3 Melakukan aktifitas-aktifitas yang kompleks dan non-rutin, yang diatur sendiri dan bertanggung jawab atas pekerjaan orang lain.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
9/49
Tingkat Kemampuan yang harus ditunjukkan dalam menguasai kompetensi ini
NO KOMPETENSI KUNCI DALAM UNIT INI TINGKAT 1 Mengumpulkan,mengorganisir dan menganalisa informasi 1 2 Mengkomunikasikan ide-ide dan informasi 3 3 Merencanakan dan mengorganisir aktifitas-aktifitas 3 4 Bekerja dengan orang lain dan kelompok 3 5 Menggunakan ide-ide dan teknik kelistrikan 1 6 Memecahkan masalah 2 7 Menggunakan teknologi 3
1.17. Strategi Penyajian Variasi kegiatan pelatihan yang disarankan untuk penyampaian kompetensi ini
meliputi:
pengajaran tatap muka tugas-tugas praktek studi kasus melalui media (video, referensi, dll) kerja kelompok bermain peran dan simulasi demonstrasi
1.18. Kode unit, Judul unit dan deskripsi unit Kompetensi. Kode Unit : IND.LS.01.001.01 Judul Unit : Menerapkan Teknik Listrik Dasar Di Tempat Kerja Deskripsi Unit : Meliputi pengetahuan, keterampilan dan sikap yang dibutuhkan untuk menerapkan teknik listrik dasar ditempat kerja.
1.19 Elemen dan Kriteria Kerja NO ELEMEN KRITERIA UNJUK KERJA
1.0 Mendemonstrasikan pengetahuan tentang dasar-dasar listrik DC
1.1
1.2
1.3
1.4
Konsep-konsep dasar tentang listrik (muatan,
tegangan, arus dan tahanan listrik) dijelaskan.
Sumber tegangan dan arus DC dijelaskan
Macam, simbol dan satuan dari besaran-
besaran listrik (muatan, tegangan, arus,
tahanan, daya dan energy) listrik dinyatakan
sesuai SI unit
Hubungan antara tegangan, arus dan tahanan
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
10/49
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
(Hukum Ohm) di dalam rangkaian listrik
dijelaskan.
Perhitungan besar tahanan kawat penghantar
dijelaskan
Perhitungan drop tegangan pada kawat
penghantar berarus dijelaskan
Hubungan antara daya dengan tegangan,dan
arus dijelaskan.
Hubungan antara energy dengan daya dan
waktu dijelaskan
Istilah tentang rangkaian hubung terbuka,
rangkaian berbeban dan rangkaian hubung
singkat dinyatakan.
Hubungan rangkaian seri, paralel dan seri-
paralel dari beberapa tahanan dinyatakan.
Perhitungan besar tahanan, arus, tegangan
dan daya didisipasi dalam rangkaian seri /
paralel beberapa tahanan dijelaskan.
2.0 Mendomonstrasikan pengetahuan tentang dasar-dasar listrik AC
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Sumber listrik AC dijelaskan
Perbedaan antara arus searah DC dan arus
bolak-balik AC dinyatakan.
Besaran-besaran listrik AC ( frekwensi, harga
maksimum, harga effektif dan beda phase)
dinyatakan.
Jenis-jenis beban listrik (Resistansi, Induktansi
dan Kapasitansi) dinyatakan.
Pengertian listrik AC 1 phase dan listrik AC 3
phase dijelaskan
Perhitungan arus, tegangan, daya, dan faktor
daya (cos Q) pada listrik AC 1 phase dan 3
phase dijelaskan.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
11/49
Bagian 2 – MATERI INFORMASI 2.1. Mendemonstrasikan Pengetahuan Tentang Dasar-Dasar
Listrik DC
2.1.1. Besaran-besaran Listrik.
Ilmu pengetahuan mengenai listrik menyatakan bahwa aliran listrik adalah
aliran benda yang sangat kecil, sedang benda-benda itu tidak terlihat oleh mata
maupun dengan mikroskop. Walaupun pernyataan itu hanya berdasar teori belaka dan
hingga kini orang belum dapat melihat benda-benda yang sangat kecil, namun tidak
perlu diragukan lagi kebenarannya. Dengan hasil yang dipraktekkan sesuai dengan
kemajuan teknologi, secara tegas telah dapat dibuktikan kebenaran dari teori di atas.
Listrik merupakan suatu tenaga yang tidak dapat dilihat, tetapi akibat yang
ditimbulkannya dapat dilihat atau dirasakan, misalnya seperti panas, cahaya, gerakan
atau pengaruh fisik lainnya. Tenaga listrik tersebut timbul karena adanya gaya tarik-
menarik atau tolak menolak antara muatan-muatan listrik.
Secara `spesifik, listrik dapat dijelaskan dalam bentuk besaran-besaran listrik
seperti di bawah ini :
a. Besaran listrik, simbol satuan dan lambang satuan
NAMA BESARAN LISTRIK
SIMBOL SATUAN LAMBANG SATUAN
Muatan Listrik Q Coulomb C
Tegangan Listrik E / V Volt V
Arus Listrik I / i Ampere ( A ) A
Tahanan Listrik R Ohm
Resistivitas (Tahanan Jenis) ρ (Rho) Ohm meter Ω m
Daya Listrik P Watt W
Energy Listrik W Joule atau Watt Jam
Watt Jam ( WH ) J, WH
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
12/49
Induktansi L Henry H
Kapasitansi C Farad F
Frekwensi f Herzt Hz
Faktor Daya Cos φ - Cos φ
b Satuan kelipatan:
NAMA KELIPATAN SOMBOL
NILAI
HURUF ANGKA
Gega G Milyard 1000.000.000
Mega M Sejuta 1. 000. 000
Kilo K Seribu 1. 000
Milli m Seperseribu 0, 0001
Mikro Sepersejuta 0, 000 001
Nano n Seper seribu juta 0, 000 000 001
Piko p Seperjuta-juta 0, 000 000 000 001
2.1.2. Struktur Materi
KAPUR
DITUMBUK HINGGA HANCUR
DITUMBUK HINGGA MENJADI DEBU
MOLEKUL YANG TERDIRI DARI ATOM-ATOM
ATOM
ATOM
ATOM
Gambar 2-1-1 : Struktur Materi
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
13/49
Molekul : Adalah bagian yang paling kecil dari benda, akan tetapi masih mengandung
sifat-sifat yang sama dari benda aslinya.
Bila molekul dibagi menjadi bagian yang lebih kecil lagi maka lenyaplah sifat-
sifat aslinya dan tikmbullah sifat-sifat baru yang tidak sama dengan sifat aslinya. Hasil
dari molekul-molekul yang telah terbagi-bagi ini disebut dengan Atom. Sebagai contoh
molekul air (H2O), jika molekul air dibagi-bagi maka akan terdapat dua jenis unsur
yang dinamai atom, yaitu atom Hydrogen (H) dan atom Oksigen (O)
Atom : Adalah bagian yang paling kecil dari suatu zat yang bila melalui proses
kimia, atom tersebut dapat membentuk suatu molekul.
Di dalam benda padat, molekul-molekul berdekatan sangat rapat dan
mempunyai gaya tarik-menarik yang kuat, sehingga menyebabkn kecenderungan
untuk mempertahankan bentuknya. Di dalam benda cair molekul-molekul berdekatan
tetapi kurang terikat rapat dan kohesi antara molekul-molekul bebas bergerak sehingga
mengakibatkan benda cair selalu mengambil bentuk sesuai tempat yang diisinya.Di
dalam benda gas, molekul-molekul letaknya berjauhan satu sama lainnya, sehingga
molekul-molekul dapat bergerak lebih bebas. Kohesi antara masing-masing molekul
sangat kecil sehingga gas mudah mengembang dan menyusut
Struktur Atom : Tiap-tiap atom terdiri dari sebuah inti atom dan satu atau
beberapa Elektron yang bermuatan listrik negatip (-). Di dalam inti atom teradapat
Proton yang bermuatan listrik positip (+), dan Neutron yang tidak bermuatan listrik
(netral). Proton dapat disebut sebagai penyimpan tenaga listrik positip, dan elektron
dapat disebut sebagai penyimpan tenaga listrik negatip.
Elektron pada suatu atom selalu bergerak pada kulitnya mengelilingi inti atom
dengan kecepatan luar biasa, yaitu ± 300.000.000 m/dt. Banyaknya elektron pada tiap-
tiap atom bervariasi tergantung dari jenis atomnya. Pada umumnya atom mempunyai
jumlah elektron yang sama dengan jumlah protonnya, hal ini disebut balance atau
seimbang. Pada kondisi seimbang ini atom mempunyai muatan positip dan negatip
yang sama jumlahnya. Karena kedua sifat (positip dan negatip) yang saling menentang
dan jumlahnya sama, maka mereka saling menghapuskan kekuatan masing-masing
sehingga kalau dilihat dari sisi luarnya, atom tidak terlihat adanya kekuatan atau atom
tidak bermuatan listrik (netral).
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
14/49
Contoh Struktur Dari Beberapa Atom :
Gambar di atas menunjukkan beberapa atom dalam keadaan seimbang, yaitu
jumlah muatan positip (proton) sama dengan jumlah muatan negatip (elektron). Karena
muatan positip dan negatip bersifat saling menghilangkan dan besarnya sama, maka
jika ditinjau dari sisi luarnya maka atom-atom tersebut tidak bermuatan listrik (netral)
Gambar 2-1-5 : Struktur Atom Dalam Kondisi Tidak Seimbang
+
_
+
_
+
_
Gambar 2-1-2 : Atom Hydrogen
Elektron
Proton
Neutron
Inti Atom
Kulit Atom
Gambar 2-1-3 : Atom Oksigen
Gambar 2-1-4 : Atom Allumunium
+ 13
Elektron Valensi
Kulit Valensi
Inti Atom terdapat 13 Proton
+ 3
+ 3 Elektron Bebas (Elektron yang keluar dari ikatan atomnya)
Lubang (Hole)
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
15/49
Karena pengaruh fisik/kimia/panas maka satu atau beberapa elektron valensi
pada atom dapat keluar dari ikatan atomnya, sehingga struktur atom menjadi
kekurangan elektron. Seperti gambar 2-5 di atas merupakan atom yang yang
kekurangan elektron sehingga mengakibatkan pada atom tersebut timbul lubang (hole)
dan hole ini bersifat mempunyai muatan positip.
Jika suatu benda dalam kondisi kekurangan banyak elektron (mengandung
banyak lubang/hole), maka benda tersebut menjadi bermuatan listrik Positip (+).
Sebaliknya jika suatu benda mengandung banyak kelebihan elektron maka benda
tersebut menjadi bermuatan listrik negatip (-).
Atom yang kekurangan elektron (mempunyai jumlah elektron lebih sedikit dari
jumlah proton) maka atom menjadi bermuatan listrik posisip dan biasa disebut dengan
ion positip. Atom yang mempunyai jumlah elektron lebihbanyak dari protonnya disebut
ion negatip
2.1.3. Pergerakan Elektron Valensi
Elektron yang berada pada kulit valensi disebut dengan lektron valensi.
Pergerakan elektron valensi ini dipengaruhi oleh jenis bahannya.
a. Pergerakan elektron valensi pada bahan isolator (penyekat)
Pada bahan isolator seperti karet, ebonit, porselin, kaca, PVC (poly venyl
chloride) dsb., elektron valensinya mempunyai ikatan yang kuat dengan inti atomnya,
sehingga di susah sekali atau tidak dapat keluar dari atomnya. Karena itu pergerakan
elektron valensi pada bahan isolator hanya bergerak mengelilingi atomnya saja dan
susah sekali atau tidak dapat bergerak dari satu atom ke atom lainnya. Karena sifat ini
maka bahan isolator tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena hakekatnya arus
listrik merupakan aliran elektron.
Bahan/benda yang elektron valensinya mempunyai ikatan kuat dengan inti
atomnya (semakin susah keluar dari ikatan atomnya) maka bahan tersebut semakin
baik menjadi bahan isolator.
b. Pergerakan elektron valensi pada bahan konduktor (penghantar)
Pada bahan konduktor seperti tembaga, emas, perak, air, dsb., elektron valensi
mempunyai ikatan yang lemah terhadap inti atomnya. Kondisi ini menyebabkan
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
16/49
elektron valensi dapat atau mudah sekali berpindah dari satu atom ke atom yang
lainnya.
Elektron valensi yang keluar dari ikatan atomnya disebut dengan elektron bebas atau elektron merdeka. Elektron bebas ini bergerak secara tidak beraturan,
yaitu selain mengelilingi inti atomnnya dia selalu berpindah-pindah dari satu atom ke
atom lainnya yang terdekat selanjutnya berputar mengelilingi inti atom yang
ditempatinya seperti terlihat pada gambar 2-6 di bawah.
Gambar 2-1-6 : Pergerakan Elektron Bebas Yang Tidak Beraturan Pada Bahan Penghantar listrik
Bahan/banda yang elektron valensinya mempunyai ikatan yang sangat lemah
dengan inti atomnya (semakin mudah keluar dari ikatan atomnya) maka bahan
tersebut akan semakin baik dijadikan sebagai bahan konduktor.
c. Pergerakan elektron bebas pada konduktor yang dialiri arus listrik Pada konduktor yang dialiri arus listrik, elektron-elektron bebas bergerak secara
teratur menuju ke suatu arah, yaitu dari tempat yang banyak mengandung elektron
(kutub -) menuju tempat yang kekurangan elektron (kutub +). Gerakan elektron yang
beraturan ini disebut aliran elektron, atau lazim disebut dengan arus listrik.
Gambar 2-1-7 : Pergerakan Elektron Bebas Yang Teratur Pada Konduktor Yang Dialiri Arus Listrik
+
+ + +
+ +
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- KUTU
B ( -
)
KUTU
B ( +
)
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
17/49
2.1.4. Muatan Listrik.
Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik positip (hole) dan muatan
listrik negatip (elektron). Muatan listrik mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
- Muatan yang senama (muatan + dengan muatan +, atau muatan – dengan muatan -) akan saling tolak menolak.
- Muatan yang tidak senama (muatan + dengan muatan -) akan saling tarik menarik.
Gambar 2-1-8 : Sifat Sifat Muatan Listrik
Dalam sistem SI (international System of Unit), satuan dari muatan listrik
adalah Coulomb (C) diambil dari nama Charles Augustin de Coulomb.
1 Coulomb = 6,24 x 1018 Eektrlon
Jika suatu benda kelebihan atau kekurangan elektron sebanyak 6,24 x 1018
elektron, maka dikatakan benda itu bermuatan listrik negatip atau positip sebesar 1
(satu) coulomb. Satu coulomb adalah banyaknya listrik yang melalui suatu titik dalam
rangkaian, bila arus 1 (satu) ampere bekerja dalam 1 (satu) detik.
Q = I x t 1 Coulomb = 1 Ampere detik I = Q / t 1 Ampere = 1 Coulom /dt
Satuan praktis yang umum dari muatan listrik didasarkan pada perkalian arus
dan waktu, yaitu Ampere x Jam (Ampere jam atau Ah), satuan ini biasa dipakai dalam
hubungannya dengan storage batteries.
1 (Satu) jam adalah 60 x 60 detik, maka : 1 (satu) Ah = 3600 Coulomb
+ + - - - +
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
18/49
2.1.5. Proses Timbulnya Muatan Listrik
Gambar di bawah menunjukkan sebuah accumulator, dimana pada acumulator
terdapat dua buah pelat yaitu pelat tembaga dan pelat seng dan kedua pelat tersebut
dimasukkan ke dalam cairan asam sulfat (H2SO4).
Pada awal proses, pelat B (tembaga) dan pelat A (seng) sama-sama dalam
kondisi seimbang/netral, sehingga tidak ada muatan listrik pada kedua pelat tersebut.
Setelah kedua berada dalan cairan asam sulfat maka akan timbul proses polarisasi,
dimana elektron-elektron pada tembaga berpindah ke seng secara berangsur-angsur.
Perpindahan elektron ini akan menyebabkan pelat A menjadi kelebihan elektron
(kelebihan banyak ion-ion negatip) sehinggqa pelat A menjadi bermuatan listrik
negatip. Karena bermuatan listrik negatip maka pelat A disebut dengan Kutub Negatip
(-). Sebaliknya pada pelat B (tembaga) akan menjadi semakin kekurangan elektron
dan timbul lubang (hole), maka pelat B menjadi bermuatan listrik positip (+). Karena
bermuatan listrik positip maka pelat B disebut kutub positip (+).
Proses polarisasi ini akan berlangsung terus sehingga akan semakin banyak
elektron yang menempel pada pelat A atau semakin banyak hole yang terjadi pada
pelab B, sehingga akan memperbesar beda muatan antara pelat A dan Pelat B. Pada
kondisi tertentu proses polarisasi ini akan mengalami kondisi jenuh, yaitu tidak mampu
lagi elektron berpindah dari pelat B ke pelat A. Pada kondisi ini beda potensial/beda
muatan antara kutub + (pelat B) dan kutub – (pelat A) akan mencapai maksimum.
Pada kondisi ini jika antara kutub + dan kutub – accumulator diukur tegangannya maka
- - -
A B
Seng Tembaga
H2SO4
A B
H2SO4
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - -
Gambar 2-1-9 : Kondisi Awal Proses Timbulnya Muatan
Listrik Pada Accumulator
Gambar 2-1-10 : Kondisi Akhir Proses Timbulnya Muatan
Listrik Pada Accumulator
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
19/49
akan menunjukkan harga maksimum sesuai besar tegangan nominalnya, dan accu
siap untuk dipakai.
2.1.6. Tegangan, Arus dan Tahanan
Gambar 2-1-11 : Ilustrasi Air dan Listrik
a. Tekanan / Tegangan (E atau V)
Pada air : Antara bak A dan bak B terdapat beda muatan air, sehingga antara bak
A dan bak B terdapat tekanan air, dimana tekanan air pada bak A lebih
besar dibanding tekanan air pada bak B sehingga tekanan air mengarah
dari bak A ke bak B. Semakin besar beda muatan air di ke dua bak
maka tekanan akan semakin besar.
Pada listrik : Pelat A (kutub -) terdapat banyak muatan listrik – (elektron) sedang
pelat B (kutub +) terdapat banyak muatan listrik + (hole). Karena beda
muatan pada kedua pelat tersebut maka maka timbul tekanan listrik
yang dapat menyebabkan elektron bergerak dari kutub – ke kutub +.
Dalam kelistrikan, secara umum tekanan ini disebut dengan tegangan
listrik atau beda potensial. Semakin besar beda muatan antara kedua
pelat tersebut maka akan semakin besar pula nilai tegangannya.
Simbol dari tegangan listrik yaitu E atau V, satuannya adalah volt.
Kran
A B
A B
H2SO4
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - -
S
AIR LISTRIK
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
20/49
Satu Volt adalah : Beda potensial antara dua buah titik bila dibutuhkan
1 Joule untuk memindahkan 1 Coulomb listrik dari satu titik ke titik
yanga lainnya.
b. Aliran / Arus (I)
Pada air : Seperti gambar 2-10 di atas jika keran dibuka maka akan ada aliran air
dari tekanan lebih tinggi menuju tekanan yang lebih rendah (dari bak A
ke bak B). Semakin besar beda muatan air pada kedua bak tersebut
maka aliran air akan semakin besar pula. Satuan dari aliran air ini dapat
dinyatakan dalam volume/waktu (liter/dt, m3/dt dsb).
Pada listrik : Seperti gambar 2-10 di atas jika sakelar S dihubung maka akan menglir
elektron-elektron dari kutub – menuju kutub + melalui beban lampu, hal
ini karena sifat elktron dan hole yang saling tarik menarik. Aliran
elektron ini dalam kelistrikan biasa disebut dengan arus elektron atau
arus listrik. Semakin besar beda muatan antara kedua kutub + dan –
maka arus listrik yang akan mengalir akan semakin besar pula. Simbol
arus listrik adalah I, dinyatakan dalam satuan Ampere.
Arus listrik dapat dinyatakan sebagai banyaknya muatan listrik yang mengalir
tiap detik. I = Q / t (Ampere = Coulomb/detik)
1 Ampere = 1 Coulom/dt
c. Hambatan / Tahanan (R)
Pada air : Tahanan pada air yaitu hal yang menghambat jalannya air. Contoh jika
air menglir melalui pipa air maka aruas akan mengalami hambatan
dari faktor posisi keran, diameter pipa, panjang pipa dsb. Pipa yang
semakin panjang serta semakin kecil luas penampangnya maka faktor
gesekan air terhadap permukaan pipa semakin besar sehingga
hambatannya akan semakin besar.
Pada Listrik : Tahanan listrik yaitu hal yang menghambat jalannya arus listrik.
Contoh jika arus listrik mengalir melalui kawat penghantar, maka arus
akan mengalami hambatan yang disebabkan dari beberapa faktor
seperti jenis kawat yang dipakai, luas penampang kawat, panjang
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
21/49
kawat, tahanan pada beban dan tahanan pada sumber listrik itu
sendiri. Tahanan listrik disimbolkan dengan huruf R dan dinyatakan
dalam satuan Ohm (Ω)
Bagaimana listrik mengalir melalui isolator ?
Jika listrik mengalir melalui isolator seperti kaca, karet, porselin, PVC dsb,
maka listrik susah sekali bahkan tidak dapat mengalir. Jadi bahan isolator
mempunyai nilai tahanan (R) yang sangat besar.
Bagai mana listrik mengalir melalui konduktor ?
Jika listrik mengalir melalui konduktor seperti tembaga, perak, emas dsb. Maka
listrik mudah sekali mengalir. Jadi bahan konduktor mempunyai nilai tahanan
(R) yang sangat kecil.
Tahanan (resistor) adalah komponen yang umum dari setiap alat
listrik/elektronik, dan tahanan sering digunakan pada rangkaian untuk menetapkan
harga tegangan, membatasi arus dan memberikan sebuah beban. Bentuk fisik dari
tahanan ada yang berbentuk tahan tetap yaitu nilai tahanannya tetap, ada juga yang
berbentuk tahanan variabel (tahanan geser) yaitu nilai tahanannya dapat dirobah-
robah dengan jalan diputar atau digeser. Di lapangan banyak ditemui tahan yang
terbuat dari karbon dan kawat, untuk tahanan karbon mempunyai nilai tahanan dari 0,1
MΩ sampai 22 MΩ dengan ukuran daya 1/16 sampai 2 Watt. Sedang tahanan kawat
mempunyai nilai 1Ω sampai 100 KΩ dengan ukuran daya 3 Watt sampai ratusan Watt.
Contoh Soal : Jika kutub (–) dan kutub (+) suatu sumber tegangan listrik (accumulator) dihubung dengan kawat penghantar melalui beban listrik (lampu), maka ke arah mana arus listrik mengalir, apakah dari kutub (–) ke kutub (+) atau sebaliknya ? Terangkan !
-
-
- -
- -
-
- -
-
- -
-
-
+
+
+ +
+
+ +
+
+ +
+
+ +
+
+
-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
22/49
2.1.7. Menghitung Nilai Tahanan (R) Suatu Kawat Penghantar
Dimana :
R = Tahanan kawat ( ). (Rho) = Tahanan jenis kawat.(mm2 /m) L = Panjang kawat (meter) A = Luas penampang kawat (mm2)
Besar Tahanan Jenis () Dari Beberapa Bahan
No. Nama Bahan = Tahanan Jenis pada 150 C. (mm2 / m)
Koefisien pada suhu 150 C α
A. Bahan Logam
1. Tembaga keras 0,0175 0,004
2. Tembaga lunak 0,0167 0,0037
3. Walfram 0,055 0,0040
4. Aluminium 0,030 0,0039
5. Perak 0,016 0,0036
6. Emas 0,022 0,0035
7. Besi 0,12 0,0045
8. Baja 0,1- 0,25 0,0052
9. Nikel 0,12 0,0037
10. Seng 0,061 0,0037
11. Air Raksa 0,95 0,0009
12. Timah hitam (timbel) 0,21 0,0037
13. Bismuth 1,2 0,004
14. Platina 0,095 0,0024
15. Arang 100-1000 - 0,0003 - (- 0,0007)
A
Gambar 2-1-12 : Dimensi Kawat
L x
A R =
L
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
23/49
16. Tungsten 33,8 0,005
B. Bahan logam paduan
1. Nikelin 0,42 0,0002
2. Nikelchroom 1,00 0,0003
3. Perunggu 0,03 0,001
4. Manganin 0,42 0,00001
Koefisien suhu dari tahanan α ( huruf Yunani Alpha) menunjukkan berapa
banyak perubahan nilai tahanan bila suhunya berubah. Nilai positip untuk α (alpha)
berarti tahanan naik dengan kenaikan temperatur atau suhu. Nilai negative berarti
tahanan menurun dan α (alpha) nol berarti tahanan konstan.
Biarpun untuk suatu bahan α (alpha) mungkin sedikit berubah dengan
perubahan suhu, suatu kenaikan tahanan dalam kawat yang disebabkan oleh
kenaikan suhu dapat ditentukan secara mendekati dengan rumus:
Rt = Ro + Ro ( αΔT)
Dimana : Rt = Hambatan pada suhu yang lebih tinggi, ohm Ro= Hambatan pada suhu 200 C, ohm α = Koefisien suhu, ohm/ 0 C ΔT= Kenaikan suhu diatas 200 C, 0 C
Contoh Soal :
Kawat tungsten mempunyai hambatan 10 ohm pada suhu 200 C, Hitunglah hambatan pada 1200 C,
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
24/49
2.1.8. Pengukuran Tahanan, Pengukuran tegangan, dan Pengukuran Arus
a. Rangkaian Pengukuran Tahanan b. Rangkaian Pengukuran Tegangaan. c. Rangkaian Pengukuran Arus
Gambar 2-1-13 : Rangkaian Pengukuran Tahanan, Tegangan dan Arus
Tahanan listrik (R) diukur dengan Ohm meter dan cara mengukurnya Ohm meter dipasang paralel dengan tahanannya (rangkaian bebas dari tegangan listrik).
Tegangan listrik pada beban (R) diukur dengan Volt meter yang dipasang paralel dengan beban (beban R dihubung pada sumber tegangan)
Arus listrik yang mengalir ke beban (R) diukur dengan Ampere meter yang dipasang seri dengan beban (beban R dihubung pada sumber tegangan).
2.1.9. Hukum Ohm
Hukum ohm mengatakan bahwa besar arus listrik berbanding lurus dengan nilai
tegangannya dan berbanding terbalik dengan nilai tahanannya
R V E R
+
-
A
E R
+
-
I = E / R E = I x R R = E / I
Gambar 2-1-14 : Rangkaian Tertutup
+
– E R
I
Dimana : I = Arus listrik dalam Ampere (Amp.) E = Tegangan listrik dalam Volt (V)
R = Tahanan listrik dalam satuan Ohm ()
+
– E R
I
V
A
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
25/49
2.1.10.Hukum Khirchoff I
Hukum Khichoff I menyatakan jumlah arus yang menuju ke suatu titik sama
dengan jumlah arus yang meninggalkan titik tersebut.
Gambar 2-1-15 : Percabagan Arus Listrik
2.1.11. Macam-macam Rangkaian Listrik
a. Rangkaian Tertutup : Rangkaian tertutup atau rangkaian lengkap adalah
suatu jalan yang tidak terputus untuk arus dari sumber gaya gerak listrik., melalui
sebuah beban dan kembali ke sumber. Suatu rangkaian listrik sederhana harus
mempunyai paling sedikit empat bagian, yaitu : sebuah sumber tegangan, penghantar,
sebuah beban dan suatu alat kontrol (saklar)
Pada rangkaian di atas sesuai hukum ohm berlaku rumus :
I = RLRs
E
Dimana : E = Besar tegangan sumber (Volt) I = Besar arus yang lewat pada pada rangkaian (Ampere) Rs = Nilai tahanan pada sakelar (Ohm)
I.t
i.1
i.2
i.3
I.t = i.1 + i.2 + i.3
Gambar 2-1-16 : Rangkaian Tertutup
S
RL
Rs I +
– E
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
26/49
RL = Nilai tahanan pada beban (Ohm).
Karena nilai tahanan pada sakelar Rs sangat kecil (mendekati nol) maka Rs
dapat diabaikan, jadi besar arus yang mengalir adalah :
I = RLE
b. Rangkaian Hubung Terbuka :
Pada rangkaian di atas sesuai hukum ohm berlaku rumus :
I = RLRs
E
Dimana : E = Besar tegangan sumber (Volt) I = Besar arus yang lewat pada pada rangkaian (Ampere) Rs = Nilai tahanan pada sakelar (Ohm) RL = Nilai tahanan pada beban (Ohm).
Karena nilai tahanan pada sakelar Rs sangat besar (mendekati tak terhingga)
maka besar arus yang mengalir adalah nol (tidak ada arus yang mengalir pada
rangkaian)
C. Rangkaian Hubung Singkat :
Pada rangkaian di atas sesuai hukum ohm berlaku rumus :
Gambar 2-1-17 : Rangkaian Terbuka
S
I +
– E
R.s
RL
Gambar 2-1-18 : Rangkaian Hubung Singkat
S
RL Rs I.sc +
– E
R.ka
wat
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
27/49
I.sc = kawatRRS
E.
Dimana :
E = Besar tegangan sumber (Volt) I.sc = Besar arus short circuit yang lewat pada pada rangkaian (Ampere) Rs = Nilai tahanan pada sakelar (Ohm) R.kawat = Nilai tahanan pada beban (Ohm).
Karena nilai tahanan pada sakelar Rs nilainya sangat kecil (mendekati nol),
demikian juga tahan kawat nilainya sangat kecil (mendekati nol), maka besar arus
yang mengalir I.sc adalah sangat besar (mendekati tah terhingga)
Hubung singkat secara umum disebut konslet dan rangkaian hubung singkat
biasanya disebabkan oleh hubungan yang tidak sengaja dimana antar dua titik (kutub
+ dan kutub -) berhubungan secara langsung yang menyebabkan tahanannya sagat
kecil (mendekati nol) dan mengakibatkan arus mengalir pada rangkaian sangat tinggi
dan sangat membahayakan bagi rangkaian.
2.1.12. Daya Listrik (P)
James Watt menemukan satuan daya listrik, yaitu Watt (W) dan watt ini
merupakan satuan SI dari daya listrik. Simbol dari daya listrik adalah P
atau
Di mana : P = Daya listrik (watt)
V = Tegangan listrik (Volt)
I = Arus listrik (Ampere)
Oleh James Watt ditemukan pula satua daya mekanik dari output motor listrik,
yaitu Horse Power (HP), sehingga perlu dirubah menjadi satuan SI – Watt. Besar daya
listrik 1 HP = 736 Watt untuk sistem Eropa dan 1 HP = 746 Watt untuk sistem Amerika.
2.1.13. Energy Listrik atau Usaha Listrik (A)
Energy listrik adalah adalah kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja.
Satuan dari energy adalah watt jam atau Joule, tetapi pada pemakain praktis sehari-
P = V x I P = I2 x R
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
28/49
hari satuan dari energy listrik ini banyak kita jumpai dalam satuan Kilo watt jam (Kilo
watt hour/KWH).
Dimana : A = Energy/Usaha listrik (watt jam) P = Daya listrik (watt) t. = Waktu (jam)
aian Beberapa Tahanan
a. Rangkaian Seri Beberapa Tahanan.
Rangkaian seri beberapa tahanan adalah rangkaian dari beberapa tahanan
yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga tidak ada arus yang dicabangkan
Gambar 2-1-19 : Rangkaian Seri Beberapa Tahanan
Besar tahanan antara titik A sampai D merupakan besar tahanan total (Rt) dari
ketiga buah tahanan di atas, dan besar tahanan total adalah :
b. Rangkaian Paralel.
Yang dimaksud rangkaian paralel beberapa tahanan yaitu rangkaian dari
beberapa tahanan yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga hanya mempunyai
dua titik hubung yang sama
A = P x t
Rt = R.1 + R.2 + R.3
R.1 A B C D R.2 R.3
Rt = R.AD = R.AB + R.BC + R.CD
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
29/49
Gambar 2-1-20 : Rangkaian Paralel Beberapa Tahanan
Besar tahanan antara titik A dan B merupakan besar tahanan total (Rt) dari
ketiga buah tahanan di atas, dan besar tahanan totalnya adalah :
Rt1
= 1.
1R
+ 2.
1R
+ 3.
1R
Untuk paralel dua buah tahanan dapat dihitung dengan rumus sbb. :
Gambar 2-1-21 : Rangkaian Paralel Dua Buah Tahanan
2.1.15. Rangkaian Seri Berarus
Gambar 2-1-22 : Rangkaian Seri Berarus
V.1
R.1 R.2 R.3
Es
I
V.3 V.2
V.S
A B C D
+ -
R.t = R.1 x R.2
R.1 + R.2
R.1
A
B
R.2 R.3 R.t
A
B
R.1 R.2
A
B
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
30/49
Arus yang mengalir pada tiap-tiap tahanan besarnya sama, yaitu besarnya
sama dengan arus I
Tegangan pada tiap-tiap tahanan besarnya tidak sama, tergantung besar
masing-masing tahanan.
Tegangan antara titik A dan D merupakan tegangan total (Rt), besar tegangan
total adalah :
Daya total (P.total) terdisipasi :
2.1.15. Rangkaian Paralel Berarus
Gambar 2-1-23 : Rangkaian Paralel Berarus
I = I R.1 = I R.2 = I R.3
E.AB = V.1 = I x R.1 E.BC = V.2 = I x R.2 E.CD = V.3 = I x R.3
E.AD = E.AB + E.BC + E.CD
Et = V.1 + V.2 + V.3 Es = Et
P total = I x E.AD P total = I 2 X R.total
Es
R.2
R.1
R.3
A B
I.t i.3
A.1
A.2
A.3
A.0
i.2
i.1
+ -
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
31/49
Besar tegangan sumber sama dengan besar tegangan pada tiap-tiap tahanan
Besar arus utama (arus total) merupakan penjumlahan dari semua arus cabang
Arus yang mengalir pada tiap-tiap tahanan (arus cabang i.1, i,2 dan i.3) besarnya tidak sama, tergantung dari besarnya tiap-tiap tahanan
2.1.17. Tegangan Jatuh Pada Kawat Penghantar
Besar tahanan kawat penghantar listrik relatif nilainya kecil, namun jika pada
suatu instalasi kita memakai kawat dengan diameter kecil serta memasang beban
listrik seperti motor listrik yang letaknya relatif jauh dari sumber tegangan maka
tahanan kawat pada instalasi tersebut akan ada nilainya dan dapat dihitung seperti
dibahas pada bab 2.1.12 di atas. Tahanan kawat ini jika nilainya terlalu besar akan
dapat mempengaruhi kerja dari suatu beban listrik karena adanya penurunan (drop)
tegangan (∆e), sehingga beban listrik mendapat tegangan suplai lebih rendah dari
tegangan kerjanya.
E R.1 = E R.2 = E R.3 = Es Tegangan pada R.1 (E R.1) = i.1 x R.1 Tegangan pada R.2 (E R.2) = i.2 x R.2 Tegangan pada R.3 (E R.3) = i.3 X R.3 Tegangan pada sumber (Es) = I.t x R.t
I.t = i.1 + i.2 + i.3
i.1 = 1.
.RABE =
1..
RsE
i.1 = 1.
.RABE =
1..
RsE
i.1 = 1.
.RABE =
1..
RsE
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
32/49
Gambar 2-1-24 : Rangkaian Dengan Diperhitungkan Tegangan Jatuh Pada Kawat Penghantar
Em = Es - ∆e Dimana : Em = Tegangan pada motor (beban) (Volt) Es = Tagangan sumber (volt) ∆e = Tegangan jatuh pada kawat penghantar (volt) ∆e = I x R.kawat
E.s M
Em
+
∆e I
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
33/49
2.2. Mendemonstrasikan Pengetahun Tentang Dasar-Dasar Listrik AC
2.2.1. Induksi Elektro Magnetik.
Induksi Elektro magnetik yaitu adanya kerja timbal balik antara gejala-gejala
kelistrikan dan gejala-gejala kemagnetan secara induksi. Jadi kalau pada suatu kawat
penghantar terdapat arus listrik maka di sekitar kawat tersebut timbul gejala-gejala
kemagnetan. Sebaliknya bila sepotong kawat yang digerakkan dan memotong medan-
medan magnet maka pada kawat tersebut timbul gejala-gejala kelistrikan. Gejala-
gelaja kemagnetan dan gejala-gejala kelistrikan ini mempunyai sifat yang saling
mempengaruhi, dan inilah yang menjadi dasar dari prinsip kerja mesin listrik.
Mesin listrik yaitu mesin/alat untuk merubah tenaga mekanik menjadi tenaga
listrik (disebut motor listrik), atau sebaliknya yaitu merubah tenaga listrik menjadi
tenaga mekanik (disebut generator listrik). Dalam learning material ini hanya dibahas
menganai generator listrik, khususnya generator AC dengan maksud untuk
menjelaskan proses timbulnya listrik AC.
Alternating Current (AC) atau arus bolak-balik didefinisikan sebagai arus yang
mengalir maju-mundur dengan interval waktu yang teratur. Atau Arus bolak-balik
adalah arus listrik yang arah serta besarnya berubah berkala seiring dengan
perubahan waktu. Listrik arus bolak-balik (AC) ini dibangkitkan oleh generator AC
(dinamo AC). Generator AC (dinamo AC) adalah alat/mesin untuk merubah tenaga
mekanik/putar menjadi tenaga listrik AC. Prinsip kerja generator (dinamo) listrik secara
umum adalah bedasarkan percobaan Faraday.
Hukum Faraday : Bila sebuah kawat
penghantar listrik digerak-gerakkan
dalam medan magnet maka pada
kawat penghantar listrik tersebut akan
terbentuk Gaya Gerak Listrik (GGL)
yang besarnya sesuai dengan
banyaknya Garis-garis Gaya Magnet
(GGM) yang dipotong oleh kawat
penghantar listrik tiap detik Gambar 2-2-1: Timbulnya Gaya Gerak Listrik (GGL) Sesuai Percobaan Faraday
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
34/49
Hal ini juga berlaku jika yang berubah-rubah/bergerak adalah medan magnet,
sedang kawat penghantar pada posisi diam. Percobaan Faraday ini merupakan prinsip
kerja suatu generator.
Dari percobaan Faraday ini, untuk menentukan arah terbentuknya GGL induksi
pada kawat penghantar listrik dapat digunakan Hukum Tangan Kanan Flaming.
Arah GGL (I) meninggalkan/menjauhi kita Arah GGL (I) menuju/mendekati Kita
Gambar 2-2-3 : Arah Pergerakan Gaya Gerak Listrik (GGL) Sesuai Hukum Tangan Kanan Flaming
Fenomena ini bisa digambarkan seperti paku ulir yang
ditancapkan pada papan kayu, kalau kita putar searah
dengan jarum jam maka paku akan masuk kedalam
menjauhi kita, sebaliknya kalau kita putar berlawanan
arah dengan jarum jam, maka paku akan keluar atau
mundur ke arah kita.
Hukum Tangan Kanan Flaming : Bila
telunjuk, ibu jari dan jari tengah disusun
sedemikian rupa sehingga ketiga jari
tersebut saling tegak lurus, dimana ibu
jari menunjukkan arah gerakan kawat,
telunjuk menyatakan arah GGM, maka
arah terbentuknya GGL induksi pada
kawat penghantar listrik searah dengan
arah jari tengah.
Gambar 2-2-2 : Kaidah Tangan Kanan Flaming
U S U S
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
35/49
2.2.2. Sumber Listrik AC.
1. Prinsip kerja generator AC :
Gambar 2-2-4 : Prinsip Kerja Generator AC
keterangan gambar :
1. Lampu 4. Sikat. 2. Magnit parmanen 5. Kumparan/lingkaran kawat 3. Poros dengan puli 6. Slip ring
Jika kumparan/lingkaran kawat diputar di dalam medan magnet maka kawat
akan memotong garis-garis gaya magnet sehingga pada kumparan kawat penghantar
tersebut akan timbul tegangan/arus listrik yang besar maupun arahnya selalu berubah-
rubah setiap saat. Tegangan/arus yang terjadi pada kumparan kumparan dialirkan ke
beban lampu melalui slipring dan sikat-sikat.
Pada kedudukan awal (posisi sudut 00 ) maka pergerakan belitan kawat sejajar
dengan arah flux magnet sehingga tidak ada garis gaya magnet (GGM) yang terpotong
sehingga tidak ada arus maupun tegangan yang diinduksikan sehingga besar
tegangan/arus pada ujung-ujung kumparan adalah nol. Selanjutnya kumparan berputar
dari 00 hingga 900 atau seperempat putaran maka ada GGM yang dipotong oleh
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
36/49
kumparan, dimana jumlah GGM yang dipotong akan semakin besar dan mencapai
maksimum pada sudut 900. Dengan demikian besar tegangan/arus yang ditimbulkan
juga akan semakin besar dan mencapai maksimum pada kedudukan 900 .
Jika kumparan berputar dari posisi 900 ke posisi 1800 maka jumlah GGM yang
dipotong akan semakin sedikit sehingga tegangan/arus yang ditimbulkan juga akan
semakin kecil dan tepat pada posisi 1800 nilai tegangan/arus pada ujung-ujung
kumparan menjadi nol.
Jika kumparan berputar dari posisi 1800 menuju posisi 2700 maka jumlah GGM
yang dipotong oleh kumaparan akan naik dari nol hingga mencapai harga maksimum
pada sudut 2700 .Oleh karena itu tegangan/arus yang ditimbulkan juga akan naik dari
nol hingga mencapai harga maksimum pada sudut 2700. Selanjutnya kumparan
berputar dari posisi 2700 menuju posisi 3600 maka jumlah GGM yang dipotong oleh
gulungan kawat, dari maksimum berkurang hingga menjadi nol. Tegangan/arus yang
ditimbulkan mempunyai harga dari maksimum berkurang hingga menjadi nol (pada
posisi 3600). Karena arah tegangan/arus berlawanan dengan arah tegangan/arus saat
gulungan bergerak dari posisi 00 menuju 1800 maka tegangan/arus mempunyai nilai
negatip (-).
Gambar 2-2-5 : Bentuk Gelombang Sinus Dari Tegangan Listrik AC
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
37/49
Selanjutnya generator akan berputar kembali dengan siklus perputaran seperti
langkah-langkah di atas secara terus menerus, dan akan menghasilkan bentuk
gelombang tegangan/arus sbb :
Gambar 2-2-6 : Bentuk Gelombang Sinus Dari Tegangan/Arus Listrik AC
2.2.3. Besaran-besaran Listrik AC.
1. Peak Voltage (VP) dan Peak-to-peak Voltage (Vp-p) :
Peak voltage (VP) adalah tegangan puncak (nilai tertinggi dari gelombang
tegangan)
Peak-to-peak Voltage (Vp-p) adalah tegangan puncak ke puncak tegangan AC
Vp-p = 2 x Vp
2. Harga Effektif atau RMS dari Tegangan (Vrms) :
Harga efektif yaitu harga yang sebenarnya digunakan oleh beban
V / I
t
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
38/49
Vp = 2 x Vrms Vrms = Vp / 2 Vrms = 0.707 x Vp
3. Harga Rata-rata (Vave) :
Harga rata-rata merupakan tinggi rata dari gelombang (sinus) seperti gambar di
atas. Kalau Vave adalah tegangan rata-rata pada tegangan AC, dan Vp adalah
tegangan puncaknya, maka besar dari tegangan rata-rata adalah
Vave = V.rata – rata = Vp 2 = 0,637 Vp
4. Periode (T) :
Periode (T) adalah waktu yang diperlukan terbentuknya satu gelombang penuh
(siklus atau gelombang + dan gelombang –). Perioda dilambangkan dengan T dan
diberi satuan detik. Satu siklus atau satu gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh
kumparan dari posisi 00 sampai 3600.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
39/49
5. Frekwensi (f) :
Frekwensi : yaitu jumlah gelombang (Cycle) yang dihasilkan tiap detik.
F = Cycle/detik (Hertz/HZ)
Frekwensi disimbolkan dengan f dan satuannya adalah Hertz (Hz). Listrik di
Indonesia menggunakan frekwensi 50 Hz, berarti tiap detiknya terdapat 50 gelombang
(cycle).` Hubungan frekwensi (f) dengan periode (T) dapat dituliskan sbb:
f = 1 / T
Gambar 2-2-7 : Bentuik Satu Gelombang (Satu Cycle) Dari Gelombang Sinus
Dalam kaitannya dengan konstruksi generator maka nilai frekwensi dapat
dituliskan sbb :
f = 60
Pxn atau f = 120pxn
Dimana :
f = Frekwensi (Hertz/Hz) P = Jumlah pasang kutub (buah) p = Jumlah kutub (buah) n = Jumlah Rpm (putaran per menit)
U
S
Gambar 2-2-8 : Kontruksi Generator Dengan Satu Pasang Kutub (Dua Buah Kutub)
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
40/49
2.2.4. Jenis Beban Listrik AC :
a. Beban Resistip ( R)
Tahanan Resistansi (R) adalah sebuah tahanan berupa tahanan resistor,
kawat nikelin, tahanan variabel dan tahanan ini disebut juga dengan tahanan murni.
Satuan tahanan Resistip adalah Ohm (Ω). Pada beban R tegangan dan arus akan
sefasa, yaitu akan mencapai harga maksimum dan harga minimum pada saat yang
sama, seperti pada gambar di bawah. Besar daya listrik yang diserap oleh beban R
(P), tegangan (V) dan arus I dapat digambarkan secara vektor seperti gambar di
bawah
Gambar 2-2-9 : Bentuk Gelombang Tegangan dan Arus dan Arah Vektor
Pada Rangkaian Listrik Dengan Beban Resistip R
b. Beban Induktip (XL)
Beban induktif terjadi karena efek kemagnetan seperti yang terjadi pada beban
berupa lilitan kawat seperti motor listrik, kipas angin, motor kompresor dan balast
V
I
900 00 1800 2700 3600
V / I
t ~
R. V
I
P = V x I
I. V. P.
a. Rangkaian dengan beban Resistip R
b. Bentuk gelombang tegangan dan arus pada beban Resistip R
c. Arah vector V, I dan P pada beban resistip
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
41/49
lampu TL. Inti besi yang dililiti kawat dan dialiri arus listrik akan menimbulkan gaya
gerak magnet (GGM) pada inti besinya, dan flux magnet bergerak dari kutub utara ke
kutub selatan melintasi belitan kawat itu sendiri. Karena flux magnet terpotong oleh
belitan kawat, maka pada kawat tersebut timbul gaya gerak listrik (GGL), dan GGL ini
arahnya berlawanan dengan GGL penyebabnya.
Dengan kata lain arus sumber yang masuk ke dalam lilitan akan menimbulkan
efek kemagnetan pada inti besi, dan efek kemagnetan tersebut akan menimbulkan
terjadinya arus listrik pada lilitan kawat yang arahnya berlawanan dengan arus sumber
yang masuk ke dalam lilitan. Kondisi ini menyebabkan timbulnya beban induktip (XL)
dan mengakibatkan lilitan kawat menjadi panas.
Gambar 2-2-10 : Bentuk Gelombang Tegangan dan Arus dan Arah Vektor
Pada Rangkaian Listrik Dengan Beban Induktip XL
Sesuai hukum Ohm berlaku : VL IL = XL
P = V x I
a. Rangkaian dengan beban Induktip (XL)
c. Arah vector V, I dan P pada beban Induktip
XL = 2 π f L Ohm
V
I
P
900
V / I V I
900 00 1800 2700 3600
t
Q
Q = 900
b. Benuk gelombang tegangan dan arus pada beban Induktip XL
~
XL. V
I
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
42/49
dimana :
XL = Reaktansi induktif ( Ohm) f = Frekwensi (hertz) L = Induktansi (henry)
c. Beban Capasitip (XC)
Gambar 2-2-11 : Bentuk Gelombang Tegangan dan Arus dan Arah Vektor Pada Rangkaian Listrik Dengan Beban Capasitip (XC)
Sesuai hukum Ohm berlaku : VC IL = XC
dimana :
XC = Reaktansi capasitif (Ohm) f = Frewensi (hertz) C = Kapasitansi kapasitor (farad)
V I
900 00 1800 2700 3600
V / I
t
Q
Q = 900
b. Benuk gelombang tegangan dan arus pada beban capasitp (XC)
a. Rangkaian dengan beban capasitip (XC)
c. Arah vector V, I dan P pada beban Kapasitp
P = V x I
XC= 1/ωC = 1/ (2π fC) Ohm
~
V XC
I
900
I
P
V
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
43/49
c. Beban Impedansi ZL (Campuran XL dan R)
Beban Impedansi ZL merupakan campuran antara beban Induktip (XL) dengan
beban resisitip (R). Jenis beban ini paling banyak dijumpai pada aplikasi sehari-hari.
Sebagai contoh beban motor listrik, kipas angin dan balast lampu TL, selain
mempunyai beban induktip (XL) yang diakibatkan dari efek kemagnetan juga
mempunyai beban resistip (R) pada belitan kawatnya.
Jika jenis beban ini dihubung pada sumber tegangan listrik AC maka gelombang
tegang beban akan mendahului gelombang arus sebesar sudut Q, dimana besar sudut
Q < 900 dan Q > 00
Gambar 2-2-12 : Bentuk Gelombang Tegangan dan Arus dan Arah Vektor Pada Rangkaian Listrik Dengan Beban Impedansi ZL
Sesuai hukum Ohm berlaku : V IL = ZL
Q < 900 > 00
b. Benuk gelombang tegangan dan arus pada beban impedansi ZL
a. Rangkaian dengan beban capasitip (XC)
c. Arah vector V, I dan P pada beban impedansi ZL
P = V x I
~
V ZL
I
V I
900 00 1800 2700 3600
V / I
t
Q
ZL = √ R2 + XL2
c. Arah vector XL, R dan ZL
P
I
Q
V
XL ZL
R Q
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
44/49
dimana :
IL = Arus yang mengalir pada beban.
ZL = Impedansi (Ohm), R = Resistansi (Ohm) XL = Induktansi (Ohm)
2.2.5. Daya listrik AC
Gambar 2-2-13 : Rangkaian listrik dengan beban impedansi ZL
Sesuai rumus daya maka daya yang diserap oleh beban impedansi ZL sama
dengan I2 x ZL, satuannya Volt Ampere (VA). Daya ini merupakan daya yang diserap
dari sumber listrik, dan daya ini biasa disebut dengan daya semu.
Seperti diterangkan di atas bahwa dalam beban impedansi ZL ini merupakan
campuran dari beban resistip (R) dan beban induktip (XL). Daya listrik yang diserap
oleh beban R besarnya sama dengan I2 x R, satuannya Watt, dan daya ini biasa
disebut dengan daya nyata. Sedang daya yang diserap oleh beban induktansi XL
besarnya sama dengan I2 x XL, satuannya VAR, dan daya ini biasa disebut dengan
daya buta.
Antara daya nyata dan daya buta berbeda sudut 900 listrik. Penjumlahan daya
nyata dan daya buta merupakan daya semu dan ketiga macam daya listrik ini secara
vektor dapat digambarkan seperti gambar di bawah
Gambar 2-2-14 : Gambar vektor daya nyata, daya buta dan daya semu
V
I
Daya Nyata (Watt) - P
Daya Semu (VA) - S
Day
a B
uta
(VA
R) -
Q
Q
S2 = P2 + Q2
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
45/49
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa antara daya nyata dan daya buta
berbeda sudut phase 900 sedang antara daya nyata dan daya semu berbeda sudut
phasa sebesar Q.
Daya nyata merupakan daya listrik yang nyata-nyata diserap oleh beban untuk
dirubah menjadi energy lain seperti menjadi tenaga gerak/putar pada beban motor
listrik atau tenaga cahaya pada beban lampu. Sebagai contoh beban motor listrik
mempunyai daya 1 HP (746 Watt), ini berarti motor listrik membutuhkan daya listrik
sebesar 746 Watt untuk dirubah menjadi daya mekanik atau tenaga putar sebesar 1
HP. Jadi daya listrik yang dibutuhkan oleh motor dan diubah menjadi tenaga
gerak/putar dapat dikatakan sebagai daya nyata yang besarnya adalah I2 x R.
Selain beban resistip (R), pada motor juga mempunyai beban yang bersifat
induktip (XL). Daya listrik yang diserap oleh beban ini disebut daya buta (I2 x XL)
dimana daya buta ini diserap oleh motor dan dirubah menjadi panas. Daya buta ini
merupakan kerugian dalam pemakaian daya listrik, dan daya buta ini sulit ditiadakan.
Penjumlahan daya nyata dan daya buta merupakan daya semu (I2 x ZL), yaitu
daya listrik yang masuk ke beban (motor), atau daya listrik yang ditarik dari sumber
listrik.
a. Faktor Daya (Cos Q)
Faktor daya (Cos Q) adalah perbandingan antara daya nyata dengan daya
semu. Seperti gambar di atas dapat dilihat bahwa sudut Q merupakan sudut antara
daya nyata dengan daya semu. Jika daya nyata besarnya sama dan semakin besar
daya buta (daya yang hilang) maka sudut Q akan semakin besar dan faktor daya (Cos
Q) akan semakin kecil. Hal ini pemakaian listrik semakin boros. Sebaliknya jika daya
buta semakin kecil maka sudut Q akan semakin kecil dan faktor daya (Cos Q) akan
semakin besar, hal ini pemakian listrik semakin hemat.
Besar faktor daya (cos Q) akan maksimum jika harganya 1 (satu), hal ini berarti
daya buta besarnya nol, sehingga daya semu besarnya sama dengan daya nyata
(daya yang diserap dari sumber listrik sama dengan daya yang dibutuhkan oleh motor
untuk dirobah menjadi daya mekanik/putar).
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
46/49
Dengan membaca nilai faktor daya (Cos Q) pada peralatan listrik seperti motor
listrik, maka kita dapat menilai kualitas dari peralatan tersebut. Semakin besar nilai
faktor daya berarti pemakaian daya listriknya akan semakin hemat. Nilai faktor daya ini
dapat diperbaiki dengan memasang beban kapasitip (XC) karena arah XL dan XC
berlawanan (berbeda sudut phase 1800 listrik). Seperti diterangkan di atas bahwa pada
beban XL, tegangan mendahului (leading) 900 listrik terhadap arusnya, sedang pada
beban XC adalah sebaliknya, yaitu tegangan ketinggalan (lagging) 900 listrik terhadap
arusnya.
b. Daya Listrik AC 1 phase
Gambar 2-2-15 : Gambar rangkaian listrik 1 phase Dimana :
P = Daya listrik (watt) V = Tegangan listrik (volt) I = Arus listrik (Ampere) Cos Q = Sudut phase
c. Daya Listrik AC 3 phase dengan hantaran netral .
Gambar 2-2-16 : Gambar instalasi 3 phase dengan hantaran netral
P = V x I x Cos Q
L.1 (R)
L..2 (S)
L.3 (T)
N
M
Phse (Ph)
Netral (N)
I
V
L.3 L.2 L.1 Vpp
Vp Vp
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
47/49
Seperti gambar di atas jika ketiga beban besarnya sama maka daya totalnya :
Di mana :
P = Daya listrik (Watt) VP = Tegangan phase, yaitu tagangan antara phase dan netral (Volt) I = Arus (Ampere) Cos Q = Besar`sudut phase
d. Daya Listrik AC 3 phase tanpa hantaran netral
Gambar 2-2-17 : Gambar instalasi 3 phase tanpa hantaran netral
VL adalah tegangan line, yaitu tegangan antara phase dan phase. Besar
tegangan line lebih besar dibanding dengan tegangan phase, di mana VL = 3 x Vp
Jadi besar daya listrik yang diserap oleh beban motor seperti gambar di atas adalah :
Dimana :
P = Daya listrik (Watt) VL = Tegangan line (tegangan antara hantaran phase dengan phase) (Volt) I = Arus (Ampere) Cos Q = Faktor daya
P = 3 x Vp x I x Cos Q
P = 3 x VL x I x Cos Q
L.1 (R)
L..2 (S)
L.3 (T)
M 3 ~
VLp
VLp
VLp
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan Teknik Listrik Dasar di Tempat Kerja : IND.LS 02.001.01 Versi :Maret 2013
48/49
BAGIAN 3- SUMBER INFORMASI LAIN :
Judul :Dasar-Dasar Teknik Listrik Pengarang: : Cevest dan Jika Penerbit : Depnaker Tahun Terbit : 1985 Judul : Teknik Listrik Praktis Pengarang: : Jhon B Robertson Penerbit: : Yrama Widya Tahun Terbit: : 1993 Judul: : Ilmu Listrik Pengarang: : Drs. Christian M Penerbit: : Angkasa Tahun Terbit : 1994 Judul: : Operator “J” Dalam Ilmu Listrik Bergabti Pengarang: : R. Djohari Wiratmadja Penerbit: : Ganaco N.V. Tahun Terbit : 1964 Judul: : Teknik Radio Transistor Pengarang: : J. Canny Penerbit: : Sekolah Pembangunan Prakarya International Bandung Tahun Terbit :
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 0/20 Versi: Maret 2013
KEMENTERIAN TENAGA KERJA DAN TRANSMIGRASI R.I. DIREKTORAT JENDERAL PEMBINAAN PELATIHAN DAN PRODUKTIVITAS
BALAI BESAR LATIHAN KERJA INDUSTRI SERANG Jl. Pandeglang Km.3 Serang 42115, Telp. (0254) 200160 Fax. (0254) 214641
JUDUL UNIT : MENERAPKAN TEKNIK LISTRIK DASAR DI TEMPAT KERJA
KODE UNIT : IND.LS.02.012.01 KEJURUAN : LISTRIK INDUSTRI
BIDANG : INDUSTRI
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 1/20 Versi: Maret 2013
DAFTAR ISI Halaman
BAGIAN 1 - KETENTUAN DAN DOKUMEN KERJA
1.1. Pendahuluan ........................................................................................... 3
1.2. Buku Kerja ............................................................................................... 3
1.3. Desain Buku Kerja ................................................................................... 3
1.4. Pelaksanaan Buku Kerja.......................................................................... 4
1.5. Pengenalan ............................................................................................. 4
1.6. Prasyarat ................................................................................................. 4
1.7. Hasil Pelatihan ......................................................................................... 4
1.8. Pengakuan Kompetensi Terkini ............................................................... 4
BAGIAN 2 – LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN TEORI DAN PRAKTEK
KEGIATAN 1 – Pengetahuan tentang Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja .............................................................................................. 5
Langkah 1 – Pelajaran ........................................................................................ 5
Langkah 2 – Respons Teori ................................................................................ 5
Langkah 3 – Penilaian....................................................................................... 18
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 2/20 Versi: Maret 2013
BAGIAN 1 - KETENTUAN DAN DOKUMEN KERJA 1.1. Pendahuluan
Bagian kedua dari Modul ini adalah Buku Kerja. Buku Kerja Pelatihan ini berdasarkan pada Pelatihan Berbasis Kompetensi sebagai pendekatan untuk mendapatkan ketrampilan yang sesuai di tempat kerja. Buku Kerja pelatihan berbasis Kompetensi berfokus pada ketrampilan seseorang yang harus dimiliki di tempat kerja. Fokusnya adalah pada pencapaian ketrampilan dan bukan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengikuti pelatihan.
Buku Kerja Pelatihan ini disusun berdasarkan pada Standar Kompetensi Nasional . Standar Kompetensi adalah pernyataan Pengetahuan, Ketrampilan dan Sikap yang diakui secara nasional. Modul pelatihan ini terdiri dari satu unit kompetensi yaitu Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja dengan kode unit IND.LIS.01.001.01 yang dijabarkan secara rinci dalam buku kerja.
Buku Kerja pelatihan ini adalah sumber untuk pelatih dan peserta pelatihan. Informasi yang dibutuhkan peserta pelatihan pada waktu melaksanakan praktek kerja Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja terdapat pada buku kerja.
Buku Kerja Pelatihan ini digunakan sebagai Kriteria atau langkah-langkah pelaksanaan pelatihan terhadap standar kompetensi di bidang Penerapan teknik listrik dasar di tempat kerja
1.2. Buku Kerja
Buku Kerja ini harus digunakan oleh peserta pelatihan untuk mencatat setiap pertanyaan dan kegiatan praktek baik dalam Pelatihan Klasikal maupun Pelatihan Individual/mandiri.
Buku ini diberikan kepada peserta pelatihan dan berisi :
Kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada Buku Kerja ini akan membantu peserta pelatihan untuk mempelajari dan memahami informasi yang terdapat pada Bagian 2 Buku Informasi.
Kegiatan pemeriksaan praktek digunakan untuk memonitor pencapaian keterampilan peserta pelatihan.
Kegiatan pemeriksaaan dilakukan berdasarkan buku kerja untuk menilai pengetahuan peserta pelatihan.
Kegiatan praktek dilakukan untuk menilai kemampuan peserta pelatihan dalam melaksanakan praktek kerja.
1.3. Desain Buku Kerja
Buku Kerja ini didesain untuk dapat digunakan pada Pelatihan Klasikal dan Pelatihan Individu/mandiri.
Pelatihan Klasikal adalah pelatihan yang disampaikan oleh seorang pelatih
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 3/20 Versi: Maret 2013
Pelatihan Individual/mandiri adalah pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta dengan menambahkan unsur-unsur/sumber-sumber yang diperlukan dengan bantuan pelatih.
1.4. Pelaksanaan Buku Kerja
Pada Pelatihan Klasikal, pelatih akan :
menyediakan salinan Buku Kerja kepada setiap peserta pelatihan.
memastikan setiap peserta pelatihan memberikan jawaban/tanggapan dan menuliskan hasil tugas prakteknya pada Buku Kerja.
menggunakan Langkah Kerja untuk menilai jawaban/tanggapan dan hasil-hasil peserta pelatihan yang terdapat pada Buku Kerja.
Pada Pelatihan Individual/mandiri, peserta pelatihan akan :
menyelesaikan setiap kegiatan yang terdapat pada Buku Kerja.
memberikan jawaban pada Buku Kerja.
mengisi hasil tugas praktek pada Buku Kerja.
memberikan tanggapan pada langkah kerja yang diberikan oleh Pelatih.
1.5. Pengenalan
Pelatihan ini bertujuan memberi peserta petunjuk dan pengalaman praktek agar mampu Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja
1.6. Prasyarat
Sebelum memulai modul ini, Peserta pelatihan harus telah memiliki kemampuan awal sebagai berikut :
Keselamatan dan Kesehatan Kerja Listrik Dasar
1.7. Hasil Pelatihan
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja berbasis standard kompetensi.
1.8. Pengakuan Kompetensi Terkini
Jika seorang peserta menyatakan dia mampu / cakap dalam menyelesaikan tugas-tugas yang ditentukan pada hasil pelatihan, dia harus dapat membuktikan kemampuannya kepada pelatih.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 4/20 Versi: Maret 2013
Persyaratan Minimal Kemampuan Membaca, Menulis & Berhitung Untuk melaksanakan pelatihan secara efektif dan agar dapat mencapai standar
kompetensi diperlukan tingkat kemampuan minimal dalam membaca, menulis dan menghitung berikut:
Kemampuan membaca dan menulis
Kemampuan baca, interpretasi dan membuat teks. Kemampuan menggabungkan informasi untuk dapat menafsirkan suatu pengertian
Kemampuan menghitung
Kemampuan minimal untuk menggunakan matematika dan simbol teknik, diagram dan terminologi dalam konteks umum dan yang dapat diprediksi serta dimungkinkan untuk mengkomunikasikan keduanya yaitu antara matematik dan teknik.
Tingkat kemampuan yang harus ditunjukkan dalam menguasai kompetensi ini
Tingkat Karakteristik
1 Tugas-tugas rutin dalam prosedur sudah tercapai dan secara periodik kemajuannya diperiksa oleh instruktur.
2
Tugas-tugas yang Iebih luas dan lebih kompleks dengan peningkatan kemampuan diri untuk menangani pekerjaan secara otonomi. Instruktur melakukan pengecekan-pengecekan atas penyelesaian pekerjaan.
3 Bertanggung jawab atas aktifitas-aktifitas yang kompleks dan non-rutin yang diarahkan dan bertanggung jawab atas pekerjaan orang lain.
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 5/20 Versi: Maret 2013
BAGIAN 2 - LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN TEORI DAN
PRAKTEK
Sumber Referensi Buku Informasi. Prosedur
1. Baca buku informasi
2. Baca petunjuk dan langkah kerja yang telah disediakan
3. Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang telah disediakan.
Pertanyaan 1 : Sebutkan jenis muatan listrik yang saudara ketahui dan terangkat sifat-sifatnya ? Jawaban : Pentanahan
Pelatihan ini bertujuan agar peserta pelatihan memiliki pengetahuan tentang listrik dasar
KEGIATAN 1
Langkah 1 – PELAJARAN TEORI
Langkah 2 - RESPON TEORI
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 6/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 2 : Apa yang dimaksud dengan lubang (hole) dan sebutkan jenis muatan listrik pada lubang (hole) ? Jawaban : Pertanyaan 3 : Terangkan mengapa suatu benda dapat bermuatan listrik positif (+) dan terangkan mengapa suatu benda dapat bermuatan listrik negatif (-) ? a kutub Jawaban : Alat pemanas listrik Pertanyaan 4 : Terangkan mengapa arus listrik mudah mengalir melalui bahan konduktor seperti tembaga, allumunim dan emas ? Jawaban : Sakelar seri Pertanyaan 5 : Terangkan mengapa arus listrik tidak dapat mengalir melalui bahan isolator seperti PVC, porselin dan karet ? Jawaban : Pintu dengan arah membuka
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 7/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 6 : Terangkan apa yang dimaksud dengan arus listrik ? Jawaban : Pertanyaan 7 : Pada accumulator tertulis 60 AH (Ampere Jam). Terangkan apa arti dari tulisan 60 AH? Jawaban : Pertanyaan 8 : Sesuai hukum Coulomb dapat dituliskan persamaan : I = Q / t Sebutkan besaran-besaran listrik di atas dan sebutkan satuannya ? Jawaban : I = ....................................................................... satuannya ..................................... Q = ....................................................................... satuannya ..................................... t = ....................................................................... satuannya ..................................... Instalasi ini biasa dipasang pada rumah bertingkat maupun di hotel, codipasauang Pertanyaan 9 : Jika kutub (–) dan kutub (+) suatu sumber tegangan listrik (accumulator) dihubung dengan kawat penghantar melalui beban listrik (lampu), maka ke arah mana arus listrik mengalir, apakah dari kutub (–) ke kutub (+) atau sebaliknya ? Terangkan !
-
-
- -
- -
-
- -
-
- -
-
-
+
+
+ +
+
+ +
+
+ +
+
+ +
+
+
-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 8/20 Versi: Maret 2013
Jawaban : Pertanyaan 10 : Terangkan apa yang dimaksud dengan tahanan listrik ? Jawaban : Pertanyaan 11 : Terangkan apa yang dimaksud dengan tegangan listrik ? Jawaban : Pertanyaan 12 : Diketahui instalasi listrik seperti gambar di bawah.
Jika untuk menjalankan motor listrik dipakai konduktor tembaga keras dengan luas penampang 1,5 mm2, dimana jarak antara motor dengan sumber tegangan adalah 150 meter maka hitunglah berapa ohm nilai tahanan kawat penghantar tersebut ?
Jawaban : Hijau
M E
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 9/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 13 : Sebuah beban listrik mempunyai tahanan R = 4 K dan dihubung pada tegangan sumber tegangan E = 40 Volt. Hitunglah berapa besar arus yang mengalir pada beban listrik tersebut ?
Jawaban :
Untuk memadamkan percikan api yang timbul kalau kawat leburnya putus Pertanyaan 14 : Seperti gambar pada contoh soal 12 di atas, jika diketahui tahanan R = 5 K, dan besar arus yang mengalir I = 300 mA, maka berapa nilai tegangan E ? Jawaban : Pertanyaan 15 : Sebutkan bunyi Hukum Ohm dan tuliskan rumusnya ? Jawaban :
+
– E 4 KΏ R
I
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 10/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 16 : Pada rangkaian terbuka seperti gambar di bawah, besar arus yang mengalir ke beban adalah nol (tidak ada arus yang mengalir). Buktikan dengan rumus bahwa besar arus I = 0 ? Jawaban :
a. Biru Pertanyaan 17 : Pada rangkaian hubung singkat seperti gambar di bawah, besar arus (I) yang mengalir adalah tak terhingga (∞). Buktikan dengan rumus ? Jawaban : Mega ohm meter (Megger)
S
I R.s
RL = 400 +
– E = 100 V
S
RL = 100 Rs I.sc
R.ka
wat +
– E = 100 V
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 11/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 18 :
Sebuah motor listrik mempunyai tahanan dalam R = 50 Ohm dan tegangan kerjanya 100 Volt. Jika motor dihubung pada sumber tegangan E = 100 volt dan beroperasi selama 48 jam maka hitunglah : a. Besar arus yang mengalir ke motor ? b. Besar daya listrik yang dipakai oleh motor tesebut ? c. Energy listrik yang dipakai oleh motor tersebut ? Jawaban : ≥ 50 volt Pertanyaan 19 : Hitunglah besar tahanan total dari rangkaian beberapa tahanan listrik sbb :
M +
– E
I
3 K.
R.1
6 K.
R.2
4 K.
R.3
6 K.
12 K.
R.5
R.6 3 K.
R.4
b a c
d
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 12/20 Versi: Maret 2013
Jawaban :
a. Menanam elektroda tanah yang lebih banyak dan dihubung satu sama lainnya. Pertanyaan 20 :
Hitunglah :
a Besar tahanan total (Rt) ? b Besar arus I ? c Besar tegangan pada R.1 (E.ab) ? d Besar tegangan pada R.2 (E.bc) ? e Besar tegangan pada R.3 (E.cd) ? f Besar tegangan antara titik a dan c (E.ac) ? g Besar tegangan antara titik a dan d (E ad) ? h Besar daya total (P.total) ? i Besar daya yang diserap R.1 (P.1) ?
+
– Es
I
R.1
R.2
R.3
300 Ω
700 Ω
500 Ω
150 V
a
b
c
d
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 13/20 Versi: Maret 2013
Jawaban :
Hubungan antara dua titik atau lebih dalam suatu sirkit melalui impedans yang sangat kecil mendekati nol
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 14/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 21 :
Hitunglah :
a Besar tahan total (R.total) ? b Besar arus total (I.total) ? c Besar arus cabang I.1 dan I.2 ? d Besar daya total (P.total) ? e Besar tegangan antara titik a dan c (E.ac) ? f Besar daya yang diserap oleh tahan R.2 (P.2) ? g Besar daya yang diserap oleh tahan R.3 (P.3) ? Jawaban : Arus lebih yang terjadi dalam sirkit pada waktu tidak ada gangguan listrik
3 K.
R.1
6 K.
R.2
6 K.
R.3
6 K.
3 K.
R.5
R.6 1 K.
R.4
b a c
d
Es
500 V
I.total
I.1
I.2
I.3
I.5
I.4
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 15/20 Versi: Maret 2013
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 16/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 22 : Instalasi untuk mengoperasikan beban motor seperti gambar di bawah :
Jawaban :
1. Penghantar listrik bentuk pejal
2. Penghantar listrik bentuk berlilit
3. Penghantar listrik kawat serabut
\
Diketahui :
Jarak antara sumber tegangan Es dengan beban motor adalah 200 meter. Penghantar yang digunakan adalah tembaga dengan nilai ρ (rho) = 0,0175 dengan luas penampang A = 2,5 mm2.
Ditanyakan :
a. Tahanan kawat (R.kwt) ? b. Besar arus yang mengalir (I) ? c. Tegangan jatuh pada kawat
(∆e) ? d. Tegangan pada motor (Em) ?
+
– M Es 200 V
∆ e
Rm = 37,2 Ώ Em = …. ?
I = ….. ?
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 17/20 Versi: Maret 2013
Pertanyaan 23 :
Sebuah motor listrik 1 phase tertulis pada name plate P = 5 HP, V = 220 Volts dan Cos Q = 0,6. Jika motor dihubung pada sumber tegangan 220 Volt maka hitunglah besar arus ( I ) yang diserap oleh motor tersebut ? Jawaban : Penghantar yang terdiri dari 3 inti kabel, contoh kabel NYM dan NYY
Pertanyaan 24 : Sebuah motor listrik 3 phase dengan daya 2 HP, tegangan kerja 380 V, Cos Q = 0,6. Jika motor beroperasi dalam hubungan bintang (Υ) pada jala-jala dengan tegangan line (VL) = 380 Volt, maka hitung besar arus yang mengalir ke motor ?
M
Phse (Ph)
Netral (N)
I
V
L.1 (R)
L..2 (S)
L.3 (T)
M 3 ~
VLp
VLp
VLp
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 18/20 Versi: Maret 2013
Jawaban : Elbow digunakan untuk saluran kabel pada saluran sudut (bengkok) 900 atau digunakan untuk saluran kabel pada pekerjaan yang sulit atau dengan menggunakan pipa besar.
Pertanyaan 25 : Dari hasil pengukuran beban lampu TL 40 W/220 V, yang dipasang pada sumber tegangan V = 220 Volt, ternyata terbaca pada meter, yaitu pada Watt meter = 40 Watt, Ampere meter = 250 mA dan Volt meter = 220 V.
Hitunglah :
a. Besar daya nyata (P) ? b. Besar daya semu (S) yang diserap beban ? c. Besar factor daya (Cos Q) ? d. Besar daya buta (Q) ? e. Besar tahanan R beban ? f. Besar tahanan induktasi XL beban ? g. Besar tahanan impesansi ZL beban ?
Jawaban :
Materi Pelatihan Buku Informasi Kejuruan Listrik Industri
Menerapkan teknik listrik dasar di tempat kerja- IND.LIS.01.001.01 19/20 Versi: Maret 2013
Ya
Semua pertanyaan di atas dijawab dengan benar
Langkah 3 - PENILAIAN