LISTRIK SEARAH (DC= DIRECT CURRENT)

 Jangan lupa presensi https://sman1gomoker.sch.id/pd/presensi

 

Setelah kalian semua mempelajari Materi pada pertemuan ini maka dalam mengerjakan tugas silahkan dikerjakan di buku tulis dan diberi identitas nama, mata pelajaran, rombel/kelas, karena suatu saat buku kerja Fisika tadi harus dikumpulkan untuk diperiksa sebagai tagihan portofolio.

Apabila ada pertanyaan tentang materi ini maka kalian dapat bertanya di group kelas masinng-masing, dan setelah pertanyaan terkumpul maka saya akan memberikan jawaban pada group tersebut.

SUMBER LISTRIK ARUS SEARAH

Di dalam rumah kita ada beberapa contoh peralatan yang menggunakan baterai, yg paling dekat dengan kita adalah hape yang kita pakai ini, kemudian remote control TV, Aki di sepeda motor, Baterai lampu emergency, dll yg dapat kalian temukan di rumah masing-masing.

Perhatikan spesifikasi baterai tersebut, tertera 2500 mAh dan 3,7 V, hal itu menunjukkan bahwa tegangan (beda potensial) baterai adalah 3,7 Volt (Volt = satuan tegangan), kemudian 2500 mAh adalah kapasitas atau daya tampur energi listrik dalam baterai tersebut. Satuan mAh adalah milli Amper hour yang artinya setara dengan mampu mengeluarkan energi 2.500 mA = 2,5 A dalam 1 jam. Bila proses dibalik yaitu saat pengisian maka memerlukan arus pengisian 2,5 A dan akan penuh dalam waktu 1 jam. Semoga kalian dapat memahami dengan jelas dan dapat menerapkan ke semua jenis baterai yang kalian temui.

Gambar tersebut adalah jenis aki basah yang mana merupakan teknologi yg lebih dahulu dibanding baterai Lithium, fungsi dan cara membaca spesifikasi sama dengan cara di atas, yang berbeda adalah karena menggunakan zat asam sebagai elektrolit maka harus lebih berhati-hati dalam penempatan dan penggunaan, sama dengan baterai Lithium bahwa aki basah juga bisa diisi ulang (Rechargeable). Mengikuti perkembangan maka aki sepeda motor juga sudah beralih ke aki kering seperti gambar berikut ini.

Sedangkan baterai jenis lain tentu kalian mudah menemukan, misalnya baterai remote, baterai jam dinding dan lainnya.

 

SUSUNAN SERI

Mengapa harus ada sususan seri? Mari kita bahas permasalahan ini, Produsen baterai tentu tidak mudah melayani semua kebutuhan pengguna mengenai spesifikasi baterai yang akan dipergunakan dalam merancang suatu perlatan listrik. Oleh karena itu jika kita memerlukan Tegangan 24 Volt dan Arus 60 A maka dari 2 buah baterai yang masing-masing 12 V/60 A kita susun secara SERI seperti gambar di atas, kemudian yg akan kita dapatkan adalah tegangan 24 volt berasal dari 12 volt + 12 Volt, sedangkan kemapuan arus tetap 60 A, begitulah karakter dari susunan seri dua buah baterai. Bagaimana kalau 3 buat baterai disusun seri? Tentu mudah dan kalian bisa memahami, anggap saja spesifikasi baterai seperti di gambar, maka tegangan yg kita peroleh adalah 36 Volt berasal dari 12 volt + 12 volt + 12 volt, dan arus maksimal yg kita dapatkan tetap 60 A.

SUSUNAN PARALEL

Dapatkah kalian mencari dan menemukan perbedaannya? Tentu kalian bisa, yg terlihat adalah tegangannya tetap 12 volt namun kemampuan mensuplai arus menjadi besar yaitu 120 A berasal dari 60 A + 60 A. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa susunan paralel baterai dapat memperbesar kapasitas baterai. Bagaimana kalau kita berpikiran agar baterai hape saya awet dan tidak cepat "low bat"? Tentu jawabnya mudah, kita paralel saja baterainya. LAlu apa yang akan terjadi? Nyambungnya lewat mana? Apakah tambah gantheng hape kita? Apakah menjadi "nyaman" jika kita bawa? Nah seperti itulah seorang perancang peralatan listrik membuat pertimbangan dalam memilih baterai, termasuk pertimbangan biaya produksi, pertimbangan ukuran dan lainnya.

Bila kita perhatikan gambar tersebut maka kita dapat menduga tanpa harus mendekatinya, sedang merancang susunan baterai dan disusun secara Paralel dengan maksud untuk mendapatkan kapasitas yg sangat besar, dapat dirumuskan dengan mudah bahwa kapasitas total rangkaian paralel sama dengan jumlah baterai yang disusun paralel dikalikan kapasitas tiap-tiap baterai, tentu saja kalau dikalikan maka kapasitas baterai masing-masing harus sama, bila tidak sama maka kapasitas totalnya ya dijumlah saja dari kapasitas masing-masing baterai.

Baterai kering Sepeda Motor juga bisa diganti dengan jenis Baterai Lithium, nah bisakah kalain menemukan yang jual jenis itu? Apakah kalian berpikir ingin merakit sendiri? Jika ingin merakit sediri maka memerlukan ketrampilan "Las listrik mini" yaitu untuk menyambung antar kutub baterai bukan disolder namun menggunakan "Spot Welder" dan plat Nikel. Apakah tidak boleh kalau cuma disolder? Demi keamanan bila baterai panas maka bisa mengakibatkan timah solder lepas karena meleleh.

Baterai Pack laptop kalau dibuka casingnya ada yg tersusun seperti itu yaitu 3 buah baterai 2500 mAh/3,7V disusun seri kemudian dari 2 buah susunan seri tersebut disusun paralel untuk mendapatkan kapasitas yang besar. Diagramnya seperti gambar berikut ini.

BEBERAPA PENDAPAT TENTANG BATERAI

Baterai atau aki lithium memiliki beberapa kelebihan lainnya, yaitu lebih ringan, lebih tahan panas, lebih tahan guncangan, dan lebih panjang umur sampai 6-7 tahun. Belum sampai disitu, Levin juga mengklaim bahwa baterai lithium yang memiliki kapasitas 12V 15Ah ini tidak mudah berkarat dan lebih tahan guncangan sehingga tidak mudah rusak, dan juga garansi sampai 24 bulan.

“Sudah bisa digunakan pada semua sepeda motor dengan kapasitas mesin di bawah 250 cc. Untuk cara pemasangannya masih tetap sama seperti aki pada umumnya menyesuaikan pada masing-masing terminal plus dan minus,” tuturnya.

Walau dimensi aki lithium lebih kecil, ternyata hal ini malah banyak digunakan bagi dunia modifikasi. Hal ini karena akan mudah menyembunyikannya dan tidak makan tempat.

Contoh rangkaian beban/resistor/lampu paralel adalah seluruh lampu di rumah kalian itu tersambung secara paralel. Nah kita akan mencoba menganalisa rangkaian sederhana beberapa R (resistor), baik secara seri maupun Paralel.

Maksud dari gambar itu adalah sebuah resistor/lampu/beban yang nilai hambatannya R= 4,6 Ohm disambungkan langsung ke kutub-kutub baterai yang memiliki hambatan dalam r = 0,4 Ohm dan memiliki GGL atau tegangan atau beda potensial sebesar E = 3 volt, kemudian yang sering dijadikan pertanyaan adalah berapakah arus listrik (nanti sering kita sebut arus) pada R, berapakah Daya pada R, berapakah Energi pada R dan sebagainya. Dengan memahami sebuah rangkaian yg sederhana maka diharapkan kalain juga dapat menganalisa rangkaian yang lebih kompleks. Pada rangkaian itu antara R dan r tersusun secara seri, sehingga nilai R seluruhnya adalah jumlah R dan r = R+r = 4,6 = 0,4 = 5 ohm. Berikutnya dengan menggunakan rumus (Hukum Ohm) yaitu E= I.R atau V=IR (dibaca dengan VIR akan lebih mudah diingat).

V=I.R lalu nilai masig-masing dimasukkan hasilnya adalah 3 = I. 5  (harus tahu bahwa 5 adalah yg sudah dihitung pada proses sebelumnya), maka nilai I dapat kita hitung dengan cara I = 3/5 = 0,6 A (Ampere). Kesimpulannya arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut adalah 0,6 A, terkadang juga sering dinyatakan dalam satuan mA atau milli Amper, bila 1 A = 1000 mA maka 0,6 A = ......mA (cobalah menghitung sendiri).

Selanjutnya kita dapat menghitung daya listrik (P) yang dipakai yaitu P = V.I = 3.0,6 = 1,8 Watt (satuan daya listrik, satuan dari hasil perkaliannya juga boleh yaitu V.A=Volt.Amper).

Selanjutnya bila rangkaian tadi disambungkan selama 1 jam maka berapakah energi listrik yang dipakai? Energi listrik dihitung dengan mengalikan daya listrik dengan waktu, sehingg dirumuskan W=P.t (untuk selanjutnya sering kali tanda titik (.) sebagai perkalian tidak dituliskan, semata hanya mempercepat penulisan saja, jadi W=Pt = 1,8 dikalikan 1 jam = 1,8 Watt.Jam

Dalam menyusun soal maka satuan tidak selalu disebutkan seperti contoh itu. Sehingga kalian juga harus bisa mengkonversi satua jam ke menit atau juga ke satuan detik (sekon sering ditulis dengan s).

Lalu bagaimana kalau kita harus menganalisa rangkaian seperti itu? Tenang saja, perhatikan dengan seksama rangkaian itu, maka akan nampak bahwa A,B, dan C itu disusun secara paralel, maka kita harus menyelesaikan dahulu bagian itu dan kita beri Rp. Kenapa kok Rp? R mewakili beban/lampu, p mewakili rangaian paralel. Nilai 1/Rp = 1/Ra + 1/Rb + 1/Rc, mudah kan karena menjumlah saja, jadi kalau R dirangkai secara paralel nilai R seluruhnya tinggal menjumlah saja tetapi menjumlah kebalikannya. Anggap nilai rangkaian bagian paralel tersebut adalah Rp maka harus kita sambugkan lagi ke rangkaian sehingga Rp dengan D dan E terhubung secara seri.

Kalau rangkaian seri maka cara menghitung nilai R seluruhnya hanya menjumlah saja dan menjumah biasa yaitu R total = Rp + Rd + Rc

Semoga penjelasan di atas mudah dipahami, selanjutkan kalian dapat membuka dan membaca di buku Paket tentang Rangkaian seri dan paralel halaman 16 sampai 22 pada.

(bersambung ..........)

RINCIAN TUGAS

Pedoman tugas secara umum adalah:

• Dikerjakan di buku tulis/buku kerja secara perorangan kecuali disebutkan secara khusus.
• Mengumpulkan buku kerja setalh mendapat perintah atau bersamaan ketika ke sekolah membayar IDPP.
• Di halaman sampul buku kerja harus ditulisi identias dengan jelas, setidaknya menyebutkan nama (harus lengkap), nama mapel, rombel.
• Mengambil buku kerja setelah diperiksa menunggu pemberitahuan di group kelas masing-masing.
• Bila tugas kelompok maka tiap rombel terbagi maksimal 5 kelompok, keanggotaan silahkan diatur sendiri dan dikendalikan oleh Ketua Kelas.

Pedoman khusus materi ini adalah:

1. Buku Paket yang digunakan adalah buku paket yang dipinjam dari Peprustakaan SMAN 1 Gondang.
2. Referensi Buku Fisika 3 terbitan GRAFINDO yang dipinjam dari Perpus halaman 5 sampai 34
3. Tugas I yang harus dikerjakan adalah no 5, 6, dan 7 halaman 31.

 

Wassalamu 'alaikum worohmatullohi wabarokatuh.

 

Disusun oleh Thoyib