Elektromagnet
Listrik dan magnet adalah dua hal yang tidak dapat dipisahkan, setiap
ada listrik tentu ada magnet dan sebaliknya. Misalnya ada gulungan
kawat tembaga dan pada gulungan tersebut kita alirkan listrik, maka akan
timbul medan magnet, sebaliknya apabila kita menggerakkan magnet dekat
gulungan tersebut, akan timbul listrik dalam gulungan itu.
Kalau kita mempelajari sifat-sifat listrik, maka kita
bayangkan listrik itu sebagai air. Ia dapat tertampung dan diam pada
suatu tempat dan bisa juga mengalir melalui suatu pipa. Listrik akan
mengalir bila ada perbedaan potensial atau perbedaan tekanan (voltage).
Gaya yang menyebabkan listrik mengalir dinamakan Elektromotive Force
(EMF).
Kalau listrik mengalir akan timbul gaya yang menahan lajunya
aliran itu, gaya ini disebut Resistansi. Bahan yang mudah sekali
mengalirkan listrik dinamakan Konduktor dan yang tidak bisa
mengalirkan listrik dinamakan Isolator. Perak, tembaga, emas dan
aluminum berturutturut adalah konduktor yang baik. Bahan yang pada
kondisi tertentu menjadi konduktor dan pada kondisi lain menjadi
isolator disebut
Semikonduktor.
Komponen elektronik yang dibuat untuk menahan aliran listrik dinamakan
Resistor. Suatu
Kondensator adalah komponen elektronik yang dibuat untuk dapat mewadahi listrik. Suatu kumparan kalau dialiri listrik bisa menimbulkan
medan magnet dan timbulnya
medan magnet, komponen elektronik ini disebut Induktor.
Listrik bisa mengalir ke satu arah saja dinamakan
arus searah atau
DC dan bisa juga alirannya bolak balik disebut
arus bolak balik atau
AC. Jumlah bolakbalik arah setiap detiknya dinamakan Frekuensi.
Magnet
Apabila kawat tembaga yang dililitkan pada sebatang besi dialiri
listrik, batang besi tersebut akan menjadi magnetis. Tetapi kalau aliran
listrik diputus, besi tidak magnetis lagi. Batang besi itu disebut
megnet temporer, misalnya terdapat pada reley. Bila setelah listrik
diputus, besi masih magnetis, maka batang besi itu disebut magnet
permanen.
Solenoid
Arah medan magnet sesuai hukum Corkscrew dari Maxwell, kalau diputar
ke kanan menuju ke depan (yang depan itu kutub utara magnet).
Permeability
Permeability relatif bahan untuk inti lilitan adalah:
B = flux density
H = gaya magnetik
Dalam perambatannya, gelombang magnet dan listrik selalu
bersamasama. Medan magnet selalu tegaklurus dengan medan listrik dan
kedua-duanya tegak lurus dengan arah perambatan.
Untuk keperluan perhitungan listrik dan untuk pembuatan rumusrumus,
digunakan symbol serta satuan-satuan listrik sebagai berikut ini.
Simbol dan Satuan Listrik
| NAMA
| SYMBOL
| SATUAN
| SINGKATAN
|
| Muatan Listrik
| q
| Coulomb
| |
| Arus
| I
| Ampere
| A
|
| Voltage
| E atau V
| Volt
| V
|
| Waktu
| t
| Detik
| s
|
| Resistansi
| R
| Ohm
|
| Kapasitansi
| C
| Farad
| F
|
| Induktansi
| L
| Henry
| H
|
| Power
| W atau P
| Watt
| W
|
| Frekuensi
| f
| Hertz
| Hz
|
| Panjang Gelombang
| | Meter
| m
|
-
Ekspresi Numerik Dalam Elektronika
Agar rumus dan perhitungan menjadi lebih praktis, angkaangka yang
besar sekali dan yang kecil sekali diberikan ekspresi ringkas.
GIGA (G) = 1.000.000.000
MEGA (M) = 1.000.000
KILO (k) = 1.000
MILLI (m) = 0.001
MIKRO (μ) = 0.000.001
NANO (n) = 0.000.000.001
PIKO (p) = 0.000.000.000.001
Dalam penulisan, singkatan-singkatan tersebut digunakan sebagai
pengganti tanda baca koma, misalnya 1,5K dituliskan 1K5 dan sebagainya.
Besarnya arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor sama dengan perbedaan potensial dibagi dengan resistansinya.
I = arus dalam Ampere
E = emf dalam Volt
R = resistansi dalam Ohm.
Jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.
Jumlah EMF dan penurunan potensial dalam suatu circuit tertutup sama dengan nol.
-
Voltage Puncak dan Voltage RootMeanSquare (RMS)
Bila kita mengukur voltage arus bolakbalik, maka yang terukur adalah Voltage Root Mean
Square (RMS) yang disebut juga Voltage effektif.
VP = 1.414 Vrms
Vrms = 0.707 VP
VP = Voltage puncak
Vrms = Voltage rms
Untuk menghitung daya suatu arus listrik digunakan rumus.
P = power dalam Watt
E = EMF dalam Volt
I = arus dalam Ampere.
Untuk menyatakan perbandingan dua power, misalnya P1 dan P2 dalam elektronika
digunakan decibel.
Untuk menyatakan Gain suatu amplifier / penguat, bila impedansi input dan outputnya sama,
digunakan.
atau
Tahanan terhadap mengalirnya arus listrik
Resistor yang dihubungkan secara seri, resitansi totalnya membesar.
Resistansi total adalah jumlah nilai tahanan.
Resistor yang dihubungkan paralel, resitansi totalnya menjadi lebih kecil.
Kemampuan menyimpan muatan listrik dalam suatu dialekrik.
Kapasitor yang dihubungkan paralel, kapasitansi totalnya membesar.
Kapasitansi total adalah jumlah nilai kapasitor yang di paralel.
Kapasiotor yang dihubungkan seri, kapasitansi totalnya menjadi kecil.
Tahanan arus listrik AC dalam kapasitor disebut reaktansi kapasitif ( Xc ) dalam Ohm
f = frekuensi dalam Hertz
C = kapasitansi dalam Farad
Kemampuan conductor membangkitkan induksi listrik bila arus AC melewatinya
Induktor yang dihubungkan seri, induktansi totalnya menjadi lebih besar.
Induktor yang dihubungkan paralel, induktansi totalnya menjadi lebih kecil.
Tahanan arus listrik AC dalam induktor disebut reaktansi induktif ( XL ) dalam Ohm
f = frekuensi dalam Hertz
L = induktansi dalam Henry
Kombinasi resistansi dengan reaktansi disebut Impedansi
(Z). Resistansi dan reaktansi tersebut dapat paralel dan dapat juga
seri.
Jenis-jenis kristal tertentu mempunyai sifat dapat membangkitkan
muatan listrik bila pada permukaannya diberikan tekanan mekanik dan
sebaliknya akan dapat menimbulkan tegangan mekanik bila pada permukaan
tersebut diberikan muatan listrik, sifat in disebut efek piezoelectric.
Trafo adalah dua kumparan di atas suatu inti. Kumparan input disebut primer (p) dan kumparan output disebut sekunder (s).
I = arus dalam Ampere
V = voltage dalam Volt
N = jumlah lilitan.
-
Circuit Rectifier atau Penyearah
Frequency pada Resonance Circuit
Dalam resonance circuit jumlah capacitive dan inductive reactansinya nol, frekuensi resonansinya adalah:
-
Faktor Q suatu Resonance Circuit
Faktor Q suatu resonance circuit menggambarkan kualitasnya. Yang berpengaruh besar terhadap faktor Q adalah induktornya.
atau
Dimana .
Bila resistansi kawat induktor kecil, maka faktor Q menjadi besar, berarti kualitas resonance circuit makin tinggi.
Panjang gelombang radio di udara adalah :
Panjang gelombang radio pada logam (antena) adalah:
λ = panjang gelombang dalam meter.
f = frekuensi dalam MHz.
Antena yang ideal merupakan resonance circuit, hanya mempunyai
resistansi murni yang disebut Radiation Resistance. Misalnya radiation
resistance suatu antena diketahui 50 OHM, sedangkan arus antena sebesar 1
Ampere, maka didapatkan Power pancaran antena adalah:
Berbagai circuit dasar amplifier transistor adalah common base, common emitor dan common colector, sebagai berikut ini.
Suatu bagian penting pada pesawat radio adalah
osilator. Osilator dapat dibuat dengan kristal atau dengan LC
circuit, ada dua jenis osilator LC yang terkenal, yaitu,
Beberapa circuit dasar lowpass, high pass dan bandpass filter terlihat pada gambar berikut ini.
Kelas A : Output linear satu gelombang penuh.
Kelas AB : Output setengah gelombang lebih
Kelas B : Output setengah gelombang
Kelas C : Output kurang dari 1/2 gelombang, efisiensi sampai 80%.
Kelas A biasanya digunakan untuk signal kecil atau power
RF amplifier single ended,
sedangkan kelas B dab AB digunakan pada RF amplifier pushpull. Kelas C
lebih banyak digunakan di pemancar frekuensi tinggi terutama jika
digunakan modulasi FM.
