Motor DC

Motor DC sesuai dengan namanya merupakan salah satu jenis motor yang menggunakan arus DC sebagai sumbernya. Cara kerja motor DC sama dengan motor yang lain yaitu memanfaatkan gaya Lorentz yang timbul saat kumparan didalam medan magnet dialiri arus listrik.
Motor DC banyak digunakan sebagai penggerak yang membutuhkan torsi tinggi dan percepatan yang konstan.


Bagian-bagian motor DC:

1. Armature :Merupakan bagian inti dalam motor DC berupa lilitan kawat pada besi lunak sebagai inti kumparannya. Merupakan bagian yang bergerak pada motor DC (rotor).
2. Komutator :Disebut juga cincin belah. Berbentuk seperti cincin yang terbelah. Merupakan tempat menempelnya ujung-ujung kumparan pada armature. belahan tersebut terpisah satu sama lain sehingga tidak terjadi short circuit (hubung singkat).
3. Sikat Karbon (Brushes) :Merupakan bagian yang terhubung dengan kutub positif dan kutub negatif dari sumber arus DC. Sikat ini dipasang bersentuhan dengan komutator sehingga arus dari sumber diteruskan ke kumparan melalui Sikat dan komutator.
4. Sangkar Magnet :Merupakan magnet tetap yang disatukan dengan sangkar/ bodi motor DC yang menghasilkan medan magnet dalam motor DC.


Cara Kerja Motor DC

Pada gambar di samping, saat sumber dinyalakan, arus akam mengalir melewati sikat, komutator, kemudian ke kumparan, saat kumparan dialiri arus akan menimbulkan medan magnet dan akan membuat kumparan bergerak. Saat kumparan bergerak 90 derajat arus akan terputus karena sikat berada pada belahan komutator, akan tetapi karena momentumnya sendiri kumparan akan tetap berputar, saat bergerak 180 derajat, komutator akan kembali kontak dengan sikat sehingga arus akan mengalir dengan arah yang sama. Siklus ini akan terus berulang sampai arus dari sumber diputus.

Untuk menaikkan efisiensi motor DC dapat dilakukan dengan cara :
> Menambah jumlah lilitan pada armature
> Menambah kuat arus dari sumber
> Memperlebar diameter kumparan
> Memperkuat medan magnet dalam sangkar magnet

Read More

Motor Listrik

Motor listrik merupakan suatu alat yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (gerak). Gerakan yang ditimbulkan adalah gerakan berputar. Motor listrik banyak digunakan sebagai penggerak dalam mesin-mesin industri.
Motor listrik dapat berputar diakibatkan karena peristiwa elektro magnetik, adalah Gaya Lorentz yang menyebabkan motor dapat bergerak.
Gaya Lorentz merupakan gaya yang timbul pada suatu kawat berarus yang melintasi/memotong medan magnet.
simulasi gaya lorentz

Saat ada kawat sepanjang L (meter) dialiri arus listrik I (Ampere) dan melewati medan magnet B (Tesla), maka pada kawat tersebut akan timbul gaya F sebesar:

F= I x B x L  

dari persamaan tersebut maka gaya yang besar dapat diperoleh dengan cara:

• Memperkuat arus listrik.
• Memperpanjang kawat listrik (dengan membentuk kumparan)
• Memperkuat medan magnet.

Gaya ini dimanfaatkan untuk menggerakkan motor berputar. Secara konstruksi motor listrik terdiri dari magnet dan kumparan. Magnet digunakan untuk menghasilkan medan magnet, sedang kumparan sebagai lintasan kawat yang memotong medan magnet. Konstruksi dalam sebuah motor listrik dapat dilihat pada gambar berikut :

dari gambar di tersebut dapat dilihat, medan magnet akan terbentuk diantara kutub Utara dan Selatan magnet. Saat kumparan yang berada di dalam tengah-tengah medan magnet dialiri listrik dari batrei maka kumparan berarus tersebut akan memotong medan magnet diantara kutub Utara dan kutub Selatan, dari peristiwa tersebut akan timbul Gaya Lorentz yang akan membuat kumparan berputar. Selain jenis kumparan yang berputar, ada pula model magnet yang berputar, jadi medan magnetnya akan berubah-ubah saat berputar.

Berdasarkan jenis arus listrik yang mengaliri motor listrik, ada dua macam motor listrik yaitu:
1. Motor DC
2. Motor AC 1 Phase
3. Motor AC 3 Phase

Read More

Konsep Arus DC & AC

Dalam kelistrikan kita mengenal ada 2 macam arus yaitu arus DC dan tegangan AC. Kedua arus tersebut memiliki karakteristik yang berbeda satu-sama lain.
1.Arus DC (Direct Current)
Arus DC merupakan arus listrik yang mengalir satu arah saja. Arus DC mengalir dari kutub positif (potensial tinggi) ke kutub negatif (potensial rendah). Pada arus DC besaran arus dan tegangannya konstan. Arus dan tegangan DC biasanya digunakan pada peralatan elektronika.

Gambar diatas menunjukkan bentuk arus DC yang dilihat dari Osciloscope serta lambang dari arus DC. Dari gambar tersebut terlihat bahwqa besaran tegangan atau arusnya selalu konstan setiap waktu (T).
Tegangan DC dapat diahsilkan dari sumer tertentu, semisal:

•  Baterei
• Accumulator (biasa disebut aki)
• Dapat juga dihasilkan dari penyearahan Arus AC.

2. Arus AC (Alternating Current)
Arus AC atau alternating current merupakan bentuk lain dari arus listrik, Arus AC berbeda dengan arus DC. Arus AC besar arusnya berubah ubah dengan frekuensi tertentu.

Gambar di atas merupakan gambar arus / tegangan AC yang terlihat dari Osciloscope dan lambang arus AC. Dari gambar tersebut terlihat bahwa besar arus atau tegangan AC berubah-ubah dari nilai positif ke negatif berulang-ulang setiap satuan waktu, jadi untuk arus AC ini memiliki frekuensi tertentu sedangkan Arus DC frekuensinya 0 atau tidak memiliki frekuensi. Arus atau tegangan AC merupakan arus atau tegangan yang dipakai pada rumah tangga. Jadi Listrik yang Anda gunakan di rumah atau yang dikeluarkan dari stop kontak anda dirumah adalah arus atau tegangan AC. Alasan kenapa arus AC lebih banyak digunakan di rumah tangga diantaranya adalah:

• Arus AC lebih mudah dihasilkan.
• Arus AC lebih mudah dinaikan atau diturunkan tegangannya sesuai kebutuhan.
• Arus AC lebih mudah ditransmisikan jarak jauh dan rugi dayanya kecil.

Alat untuk menghasilkan arus AC adalah generator, merupakan mesin listrik mirip dengan motor listrik yang merubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik.

Generator AC
(Sumber : http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS621NeEEZm0fLnRdEYKWkGvJ4BWsL_wPqpPwfaHcTg4GS0MIrb)

Generator AC terdiri dari suatu kumparan (coil) magnet tetap dan magnet yang berputar. Generator listrik menghasilkan energi listrik dari perubahan medan magnet. saat magnet putar (rotor) berputar akan mengakibatkan perubahan medan magnet pada magnet stator. Perubahan medan magnet tersebut akan menimbulkan GGL induksi pada kumparan yang ada pada generator tersebut. karena tegangan yang timbul berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya secara terus menerus sehingga Arus yang dihasilkan adalah arus AC.
Pada pembangkit listrik ditemukan pula generator yang berukuran sangat besar untuk menghasilkan tegangan yang besar pula, tenaga penggerak yang digunakan untuk memutar generator digunakan untuk menggolongkan jenis pembangkit listrik, misal PLTA (pembangkit listrik tenaga air), PLTU (pembangkit listrik tenaga uap), PLTG (pembangkit listrik tenaga gas), dan lain-lain.

Read More

Hukum Kirchoff 2

Hukum Kirchoff 2 :

Hukum Kirchoff 2 berbunyi "Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol". Maksud dari hukum tersebut adalah bahwa Jumlah tegangan pada sumber dikurangi tegangan pada tiap beban dalam rangkaian tersebut hasilnya adalah Nol. Hal ini dikarenakan setiap beban yang terhubung pada rangkaian menyebabkan terjadinya penurunan tegangan pada tiap beban tersebut.
Ada beberapa aturan yang berlaku dalam Hukum Kirchoff 2 yaitu:
1.  Pertama-tama tentukan dahulu arah loop-nya.
Loop dapat dilihat pada gambar berikut:

 Dari gambar tersebut, kita anggap bahwa rangkaian tersebut terdiri dari 2 rangkaian yang terpisah yaitu rangkaian Loop 1 dan rangkaian Loop 2.




Loop 1:

Sedangkan Loop 2:

 






2. Arah arus yang searah dengan arah loop kita dianggap bernilai positif.
Misal:
Pada Loop 1 kita lihat, arus yang mengalir pada loop 1 adalah I1 dan I3
Sedangkan pada Loop 2 kita lihat arus yang mengalir adalah I2 dan I3.
3. Arah arus yang mengalir dari kutub positif baterei/sumber tegangan dianggap bernilai positif.

Contoh:
Dari gambar diatas diketahui:
R1=10 ohm       E1=10 Volt
R2=20 ohm       E2=5 Volt
R3=30 ohm
Ditanya: Kuat arus I1,I2,I3
Penyelesaian:
Lihat Loop 1:
Vr1 + Vr2 - E1=0
(I1 x R1) + (I3 x R2) - 10 = 0
(I1 x 10) + (I3 x 20) - 10 = 0
Arus I3 merupakan penjumlahan arus I1 dan I2 karena mengalir dalam arah yang sama, sehingga:
10 I1 + 20 (I1+I2) = 10
10 I1 + 20 I1 + 20 I2 = 10
30 I1 + 20 I2 = 10.............................persamaan 1
Lihat Loop 2:
Vr2 + Vr3 - E2 = 0
(I3 x R2) + (I2 x R3) - 5 = 0
(I3 x 20) + (I2 x 30) = 5
Arus I3 merupakan penjumlahan arus I1 dan I2 karena mengalir dalam arah yang sama, sehingga:
((I1+I2)x 20) + (I2 x 30) = 5
20 I1 + 20 I2 + 30 I2 = 5
20 I1 + 50 I2 = 5
50 I2 = 5 - 20 I1
I2 = (5 - 20 I1)/50 ............................persamaan 2
Jika persamaan 2 kita masukkan ke dalam persamaan 1 maka diperoleh:
30 I1 + 20 I2 = 10
30 I1 + 20 ((5 - 20 I1)/50) = 10
30 I1 + (100 - 400 I1)/50 = 10
untuk menghilangkan pembagi 50, semua baris kita kalikan dengan 50 menjadi:
((30 I1)x 50)+ 100 - 400 I1 = 10 x 50
1500 I1 + 100 - 400 I1 = 500
1500 I1 - 400 I1 = 500 - 100
1100 I1 = 400
I1 = 400/1100
I1 = 0,36 A
Jika I1 = 0,36 A maka dimasukkan ke persamaan 1 dan diperoleh :
30 I1 + 20 I2 = 10
30 (0,36) + 20 I2 = 10
10,8 + 20 I2 = 10
20 I2 = 10 - 10,8
20 I2 = - 0,8
I2 = - 0,04 A
Dari perhitungan di atas diperoleh nilai negatif, artinya bahwa arah arus I2 berlawanan dengan arah loop 1.
Karena nilai I1 dan I2 sudah kita peroleh maka tinggal nilai I3. Kita dapat menghitung I3 dengan menjumlah kan I1 dan I2, yaitu:
I3 = I1 + I2
I3 = 0,36 A + (-0,04 A)
I3 = 0,32 A

Nah, tidak sulit bukan..

Read More

Hukum Kirchoff 1

Hukum Kirchoff merupakan hukum yang paling banyak diterapkan pada rangkaian listrik selain hukum Ohm. Hukum Kirchoff ini menunjukkan hubungan antara arus dan tegangan pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchoff ini terbagi dalam 2 hukum, yaitu Hukum Kirchoff 1 yang berhubungan dengan perhitungan arus yang mengalir dalam rangkaian, dan hukum Kirchoff 2 yang berhubungan dengan perhitungan tegangan dalam suatu rangkaian.
Hukum Kirchoff 1:
Hukum Kirchoff 1 berbunyi "Jumlah arus yang masuk ke dalam suatu titik percabangan, sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut". Penerapan Hukum Kirchoff 1 dapat dilihat pada gambar berikut:

Secara matematis Hukum Kirchoff 1 dapat dituliskan sebagai berikut:

Jadi dapat dilihat bahwa arus listrik yang mengalir masuk pada suatu titik akan sama dengan arus yang keluar dari titik tersebut sehingga jumlah arus nya tetap.
Contoh :
Jika arus I1, I2,I3 mengalir memasuki titik cabang T dan arus I4 yang keluar dari titik T 3 Ampere, maka berapa besar arus I5 yang keluar dari titik T jika berturut-turut I1,I2,I3 bernilai 3 Ampere, 6 Ampere, dan 8 Ampere???
Jawab:
Arus Masuk total = I1 + I2 + I3
= 3 Ampere + 6 Ampere + 8 Ampere
= 17 Ampere
Arus Keluar = 3 Ampere + I5
Sesuai Hukum Kirchoff 1 maka: Arus masuk total = Arus Keluar
17 Ampere = 3 Ampere + I5
I5 = 17 Ampere - 3 Ampere
I5 = 14 Ampere

Read More

Hukum Ohm

Hukum Ohm (Ohm's Law) merupakan hukum dasar dalam ilmu elektronika atau kelistrikan. Suatu persamaan atau permasalahan elektronika banyak bergantung pada hukum Ohm ini. Hukum Ohm dilahirkan dari percobaan yang dilakukan oleh seorang ahli fisika dari Jerman, George Simon Ohm. Pada tahun 1826 ia berhasil menemukan hubungan antara arus, tegangan dan hambatan tersebut. Rumus dalam teori dasar listrik yang disebut hukum ohm berasal dari sebuah percobaan dalam satu rangkaian listrik yang beliau lakukan. Berkat penemuannya ini namanya diabadikan menjadi nama satuan Hambatan yaitu Ohm. Dari penelitian yang dilakukannya, ia menemukan bahwa kuat listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan beda potensial (tegangan) pada ujung-ujung rangkaian tersebut. Jadi semakin besar tegangan pada rangkaian maka semakin besar pula kuat arus yang mengalir pada rangkaian, dan sebaliknya jika tegangan pada rangkaian semakin kecil, maka kuat arus yang mengalir juga semakin kecil.
Selain itu ia juga menemukan hubungan antara kuat arus dengan hambatan total dalam rangkaian. Bahwa Besar hambatan total rangkaian berbanding terbalik dengan kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut. Artinya semakin besar hambatan suatu rangkaian, maka kuat arus yang mengalir pada rangkaian akan semakin kecil dan jika hambatan total pada rangkaian semakin kecil, maka kuat arus yang mengalir semakin besar.
Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
I = V/R
dimana:
I = Kuat Arus yang mengalir (Ampere)
V = Tegangan pada rangkaian (Volt)
R = Hambatan total rangkaian (Ohm)
Hubungan antara Arus, Tegangan, dan Hambatan dapat pula dilihat pada gambar berikut:

Dari gambar-gambar di atas dapat dilihat hubungan antara Kuat Arus, Tegangan, dan Hambatan pada suatu rangkaian tertutup.

Read More

Konsep Kelistrikan (2)

Tegangan:
Tegangan atau dalam bahasa Inggris disebut sebagai Voltage dengan satuan besaran Volt merupakan suatu besaran dasar dalam kelistrikan. Tegangan merupakan perbedaan muatan (elektron) dari dua titik referensi. Tegangan biasa juga disebut dengan beda potensial. Semakin besar beda potensial (jumlah muatan) diantara dua titik, maka akan semakin besar pula tegangan diantara dua titik tersebut.
Akan lebih mudah jika aliran listrik kita umpamakan sebagai aliran air.

Pada gambar ini, jika permukaan airnya sama maka air tidak akan mengalir. Tetapi jika ada perbedaan permukaan air (potensial) maka air akan mengalir dari tabung yang tinggi ke tabung yang rendah. Semakin tinggi perbedaannya atau semakin tinggi tegangannya maka aliran akan semakin besar.
Arus Listrik:
Jika diantara dua titik yang memiliki potensial atau tegangan yang berbeda dihubungkan, maka pada hubungan tersebut akan mengalir arus listrik. Arus listrik merupakan aliran elektron yang mengalir dari titik yang memiliki jumlah elektron lebih banyak (negatif) ke titik yang kekurangan elektron (posisitf). Pengertian ini memang sering menimbulkan pertanyaan karena selama ini aliran listrik mengalir dari positif ke negatif. Memang benar bahwa aliran listriknya dikatakan mengalir dari positif ke negatif, akan tetapi Elektronnya mengalir dari negatif ke positif.

Semakin banyak jumlah elektron yang mengalir maka kuat arus listriknya juga akan semakin besar. Kuat arus listrik memiliki satuan Ampere. Kuat arus diperoleh dari banyak elektron yang mengalir dalam tiap satuan waktu. Jika jumlah elektron yang mengalir sejumlah 1 Coloumb dalam waktu 1 detik, maka kuat arusnya 1 Ampere. Atau dirumuskan:
I = Q/t
dimana:
I = Kuat arus
Q = Jumlah Muatan listrik (1 Coloumb = 6,28 x 10^18 elektron)
t = Waktu
Hambatan:
Hambatan listrik merupakan sifat melawan dari suatu benda yang dialiri oleh aliran listrik. Satuan hambatan ini disebut Ohm.Setiap benda sebenarnya memiliki hambatan, termasuk kawat tembaga yang digunakan sebagai kabel listrik, akan tetapi nilai hambatan yang dimiliki oleh tiap-tiap bahan/benda berbeda-beda. Nilai hambatan alami suatu bahan/benda disebut dengan hambat jenis. Berikut beberapa nilai hambatan jenis dari bahan tertentu.

Tabel hambat jenis konduktor
(Sumber : http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQlQwLDOXaBtJoBH52sw9lSrHwVfqc7arZGNgTthgeQfCQIPVnItA)

Jadi kabel sekalipun ternyata memiliki nilai hambatan, besar hambatan suatu penghantar dapat dihitung dengan rumus:
Hambatan = (hambatan jenis x Panjang penghantar)/Luas penampangnya

Read More

Konsep Kelistrikan (1)

Energi listrik merupakan energi yang sangat penting dan vital bagi kehidupan manusia. Hampir di setiap lini kehidupan manusia mempergunakan energi listrik. Hingga kini energi listrik menjadi kebutuhan utama bagi kehidupan manusia.
Listrik merupakan energi yang berasal dari pergerakan elektron yang terkandung didalam atom. Semakin banyak elektron yang bergerak/berpindah maka akan semakin besar energi yang tercipta.
Listrik atau dalam bahasa Inggris Electricity berasal dari bahasa latin electron. Electron merupakan bagin dari atom yang memiliki muatan dan orbit di sekeliling inti atom. Seperti terlihat pada gambar berikut (Sumber: http://lifebiochem1.wikispaces.com)

Pada gambar tersebut tampak elektron memiliki orbit di luar inti atom. Setiap ada perpindahan elektron dari satu atom ke atom yang lain maka akan timbul energi.
Jika suatu titik memiliki kelebihan elektron, maka titik tersebut dikatakan memiliki POTENSIAL NEGATIF dan jika suatu titik kekurangan elektron, maka titik tersebut dikatakan memiliki POTENSIAL POSITIF

Read More

Struktur Kurikulum Teknik Mekatronika SMK Negeri 3 Salatiga

Kegiatan pembelajaran pada Program Keahlian Teknik Mekatronika di SMK Negeri 3 Salatiga berdasar pada Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar yang sesuai spektrum keahlian dari Pemerintah. Secara garis besar, pembelajaran di Teknik Mekatronika terbagi dalam 2 kelompok besar, yaitu:

1. Kelompok Elektronika dan Kelistrikan, yang mempelajari tentang:
- Dasar Teknik Elektronika dan Digital (DTE)
- Kontrol Proses Industri Dasar (KPID)
- Sistem Kendali Mikroprosesor dan Mikrokontroler (SKM)
- Kontrol Proses Industri Lanjut (KPIL)
2. Kelompok Teknik Mesin dan Mekanik, yang mempelajari tentang:
- Pengetahuan Dasar Teknik Mesin (PDTM)
- Menggambar Teknik (Manual dan Computerized)
- Pekerjaan Mekanik Dasar (PMD)
- Pekerjaan Mekanik Lanjut (PML)

Dengan penyusunan sedemikian rupa diharapkan dapat mempermudah pelaksanaan dan penyampaian materi kepada peserta didik, sehingga diharapkan peserta didik dapat memperoleh pengalaman belajar yang maksimal, sehingga diharapkan menjadi peserta didik yang trampil dan kompeten di bidang Teknik Mekatronika.

Read More

Mekatronika SMK

Kompetensi keahlian Teknik Mekatronika merupakan salah satu kompetensi (jurusan) yang tergolong baru di tingkat SMK. Belum banyak sekolah yang membuka program keahlian ini. Secara garis besar, kompetensi keahlian teknik mekatronika ini merupakan irisan dari beberapa kompetensi keahlian yaitu Teknik Elektronika, Elektronika Industri, dan Teknik Pemesinan. Sehingga dari segi kompetensinya juga merupakan gabungan dari ketiga kompetensi keahlian tersebut yaitu peserta didik dapat menguasai kompetensi di bidang elektronika, bidang kontrol industri (otomasi), dan juga kompetensi di bidang pemesinan.

Dari namanya sendiri "Mekatronika" merupakan gabungan dari Mekanika dan Elektronika. Akan tetapi, dalam hirarki kompetensi keahlian dari Direktorat Pembinaan SMK Kompetensi Keahlian Teknik mekatronika ini berada di dalam rumpun Teknik Elektronika dengan kode 066 bersama dengan Teknik Elektronika Industri dan Teknik Audio Video.

Untuk Daftar Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) dari Kompetensi Keahlian teknik mekatronika dapat diunduh disini.

Dalam kompetensi keahlian Teknik Mekatronika terdapat 6 Dasar Kompetensi Keahlian (DKK) dan 16 Standar Kompetensi Kejuruan (KK). Dari sejumlah DKK dan KK tersebut dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok yaitu: Dasar Elektronika, Dasar Sistem Kontrol, Pneumatik & Hidrolik, Dasar Teknik mesin, serta dasar pemesinan.

Kompetensi keahlian ini merupakan kompetensi keahlian yang akan terus senantiasa berkembang karena perkembangan ilmu pengetahuan dibidang teknik mekatronika atau bidang lain yang menunjang kompetensi keahlian ini berkembang dengan sangat pesat. Apalagi dengan pesatnya perkembangan dunia industri yang semakin high technology dan automation based technology sehingga membuka peluang besar bagi para peserta didik yang mengambil kompetensi keahlian Teknik Mekatronika.

Maju Terus Mekatronika SMK
Maju Terus Pendidikan Indonesia

Read More