Elektronika merupakan ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya.
Ada tiga jenis komponen elektronik yang dikenal dikalangan saintis dan teknisi yaitu komponen aktif, komponen pasif, dan komponen penunjang. Adapun yang tergolong dalam komponen aktif Transistor, Dioda, dan rangkaian terpadu (Integrated Circuit, IC). Komponen-komponen aktif hanya dapatbekerja atau berfungsi jika diberi catu daya luar. Sedangkan yang tergolong dalam komponen pasif yaitu Resistor, Kapasitor, Induktor, dan Transformator. Komponen pasif merupakan komponen-komponen yang tidak dapat (dengan sendirinya) membangkitkan tegangan atau arus. Dengan kata lain, komponen pasif adalah komponen yang dapat bekerja tanpa catu daya. Komponen penunjang merupakan komponen pelengkap yang tidak harus ada, seperti saklar, konektor, sekring, relay, dan sebagainya (Haris, 2015).
RESISTOR
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:
A. Fixed Resistor
Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka.
Yang tergolong dalam Kategori Fixed Resistor berdasarkan Komposisi bahan pembuatnya diantaranya adalah :
- Carbon Composition Resistor (Resistor Komposisi Karbon)
- Carbon Film Resistor (Resistor Film Karbon)
- Metal Film Resistor (Resistor Film Logam)
B. Variable Resistor
Variable Resistor adalah jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya Variable Resistor terbagi menjadi Potensiometer, Rheostat dan Trimpot.
Yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor berdasarkan Komposisi bahan pembuatnya diantaranya adalah :
C. Thermistor (Thermal Resistor)
Thermistor adalah Jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature). Thermistor merupakan Singkatan dari “Thermal Resistor”. Terdapat dua jenis Thermistor yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).
D. LDR (Light Dependent Resistor)
LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis Resistor yang nilai Resistansinya dipengaruhi oleh intensitas Cahaya yang diterimanya.
Adapun Dalam Penyelesaian Persamaan Resistor Sebagai Berikut :
Kode Warna Resistor
Kode Angka Resistor
Kode huruf untuk nilai toleransi :
- F, untuk nilai toleransi 1%
- G, untuk nilai toleransi 2%
- J, untuk nilai toleransi 5%
- K, untuk nilai toleransi 10%
- M, untuk nilai toleransi 20%
KAPASITOR
Kapasitor atau kondensator ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.
Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron.
Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q = CV Dimana : Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farads) V = besar tegangan dalam V (volt) Dalam praktek pembuatan kapasitor,
Q = muatan elektron C (Coulomb)
C = nilai kapasitans dalam F (Farad)
V = tinggi tegangan dalam V (Volt)
kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :
C = (8.85 x 10^-12) (k A/t)
Berikut Adalah Beberapa Contoh Kapasitor :
Kode Warna Pada Kapasitor
Kode Angka dan Huruf Pada Kapasitor
Contoh : Kode Kapasitor Adalah 642 H 50 V Artinya
Kapasitas = 56 x 102 pF = 5600 pF
Besar Toleransi : 3%
Kemampuan Tegangan Kerja = 50 Volt
INDUKTOR
Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya.
Induktor juga merupakan komponen Elektronika Pasif yang sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika, terutama pada rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi Radio. Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.
Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.
Reaktansi Kapasitif dan Induktif
Reaktansi adalah perlawanan komponen sirkuit/rangkaian atas perubahan arus listrik atau tegangan listrik karena adanya kapasitansi atau induktansi. Medan listrik yang terbentuk dalam komponen tersebut akan menghambat perubahan potensial listrik dan medan magnetik yang terbentuk menghambat perubahan arus listrik.
Reaktansi Kapasitif
Reaktansi Kapasitif atau Capacitive Reactance ini dapat diartikan sebagai Hambatan yang timbul pada Kapasitor yang dilewati oleh arus bolak-balik (arus AC).
Rumus Reaktansi Kapasitif
Rumus Reaktansi Kapasitif adalah sebagai berikut :
Xc = 1/2πfC
Dimana :
Xc = Reaktansi Kapasitif (dalam satuan Ohm)
π (pi) = 3,142 (desimal) atau 22÷7 (fraksi)
f = Frekuensi (dalam satuan Hertz)
C = Kapasitansi Kapasitor (dalam satuan Farad)
Contoh Soal :
Hitunglah Reaktansi Kapasitif pada Kapasitor yang bernilai 330nF pada frekuensi 500Hz dan 10kHz.
Reaktansi Kapasitor 330nF pada Frekuensi 500Hz
Diketahui :
C = 330nF (330 x 10-9 Farad)
f = 500Hz
Xc = ?
Jawaban :
Xc = 1 / 2πfC
Xc = 1 / (2 x 3,142 x 500 x (330 x 10-9))
Xc = 964,45 Ohm
Reaktansi Kapasitor 330nF pada Frekuensi 10kHz
Reaktansi Induktif
Sifat Induktor yang menghambat arus listrik AC (arus bolak-balik) inilah yang disebut dengan Reaktansi Induktif (Inductive Reactance). Jadi, pada dasarnya yang dimaksud dengan Reaktansi Induktif atau Inductive Reactance adalah hambatan atau tahanan Induktor terhadap arus listrik AC (sinyal AC). Nilai Reaktansi Induktif dinyatakan dengan Ohm (Ω).
Rumus Reaktansi Induktif
Rumus Reaktansi Induktif adalah sebagai berikut :
XL = 2πfL
Dimana :
XL = Reaktansi Induktif dalam satuan Ohm (Ω)
π (pi) = 3,142 (desimal) atau 22÷7 (fraksi)
f = Frekuensi dalam satuan Hertz (Hz)
L = Induktansi Induktor dalam satuan Henry (H)
Contoh Kasus Perhitungan Reaktansi Induktif
Sebuah Koil yang berinduktansi 200mH dihubungkan ke tegangan AC 220V dengan frekuensi 60Hz. Berapakah nilai Reaktansi Induktif dan besar aliran arus listriknya ?
Diketahui :
L = 200mH
F = 60Hz
XL = ?
I =?
Jawaban :
XL = 2πfL
XL = 2 x 3,142 x 60 x 0,2
XL = 75,41Ω
I = V / XL
I = 220 / 75,41
I = 2,92A
Jadi nilai Reaktansi Induktifnya adalah 75,41Ω dan arus listriknya adalah 2,92A.
Rangkaian Seri Dan Paralel Induktor
A. Rangkaian Seri
Rangkaian Seri Induktor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 atau lebih induktor yang disusun sejajar atau berbentuk seri. Rangkaian Seri Induktor ini menghasilkan nilai Induktansi yang merupakan penjumlahan dari semua Induktor yang dirangkai secara seri ini.
Berdasarkan gambar contoh rangkaian Seri Induktor diatas, diketahui bahwa nilai Induktor :
L1 = 100nH
L2 = 470nH
L3 = 30nH
Ltotal= ?
Penyelesaiannya
Ltotal = L1 + L2 + L3Ltotal = 100nH + 470nH + 30nH
Ltotal = 600nH
B. Rangkaian Paralel
Rangkaian Paralel Induktor adalah sebuah rangkaian yang terdiri 2 atau lebih Induktor yang dirangkai secara berderet atau berbentuk Paralel.
Berdasarkan gambar contoh rangkaian Paralel Induktor diatas, diketahui bahwa nilai Induktor :
L1 = 100nH
L2 = 300nH
L3 = 30nH
Ltotal= ?
Penyelesaiannya
1/Ltotal = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 1/Ltotal = 1/100nH + 1/300nH + 1/30nH
1/Ltotal = 3/300 + 1/300 + 10/300
1/Ltotal = 14/300
1/Ltotal = 14 x L = 1 x 300 (hasil kali silang)
1/Ltotal = 300/14
1/Ltotal = 21,428nH
Pengertian Komponen Elektronika Aktif dan Komponen Elektronika Pasif
Komponen Elektronika adalah elemen dasar yang digunakan untuk membentuk suatu rangkaian elektronika dan biasanya dikemas dalam bentuk diskrit dengan dua atau lebih terminal penghubung. Setiap komponen elektronika memiliki fungsinya masing-masing dalam suatu rangkaian elektronika, ada yang berfungsi sebagai penghambat, ada yang berfungsi sebagai penguat, ada yang berfungsi sebagai penghantar, ada juga yang berfungsi sebagai penyaring dan ada yang berfungsi sebagai pengendali. Komponen-komponen Elektronika tersebut juga memiliki nilai dan tipenya masing-masing sehingga dapat menjalankan fungsinya sesuai dengan keinginan para perancang rangkaian elektronika.
1. Komponen Elektronika Aktif (Active Electronic Components)
Komponen Elektronika Aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beroperasi. Dengan kata lain, komponen elektronika aktif hanya dapat berfungsi apabila mendapatkan sumber arus listrik dari luar (eksternal).
Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen Aktif adalah Dioda, Transistor dan IC (Intragrated Circuit) yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, selenium dan metal oxides.
Dioda
Dioda adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda terdiri dari dua Elektroda yaitu Anoda dan Katoda. Yang termasuk dalam keluarga Dioda diantaranya seperti LED (Light Emitting Diode), DIAC, Dioda Zener, Dioda Penyearah, Dioda Foto, Dioda Schottky, Dioda Tunnel dan Dioda Laser.
Transistor
Transistor adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi sebagai Penguat, Penyearah, Pengendali, Mixer dan Osilator. Komponen yang termasuk dalam keluarga Transistor diantaranya seperti Transistor Bipolar (NPN & PNP), Transistor Foto, TRIAC, MOSFET, JFET dan UJT.
IC (Integrated Circuit / Sirkuit Terpadu )
Integrated Circuit atau sering disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Berdasarkan fungsinya, IC dapat dikelompokan lagi menjadi IC Pewaktu (Timer), IC Comparator (Pembanding), IC Logic gates (Gerbang Logika), IC Switching (Pengendali) dan IC Amplifier (Penguat).
Achziil 