efficiency incandescent light bulbs ( Lampu Pijar ) / EI to LB

Lampu Pijar

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi.

Gambar 1 Lampu pijar

Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan diode cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi.

Bola lampu listrik sebenarnya ditemukan pada tahun 1879 secara bersamaan antara Sir Joseph Wilson Swan dan Thomas Alva Edison. Pada tanggal 5 Februari 1879, Swan adalah orang pertama yang merancang sebuah bola lampu listrik. Dia memperagakan lampu pijar dengan filamen karbon di depan sekitar 700 orang, tepatnya di kota Newcastle Upon Tyne, Inggris.

Namun, ia mengalami kesulitan untuk memelihara keadaan hampa udara dalam bola lampu tersebut. Di Laboratorium Edison – Menlo Park, Edison mengatasi masalah ini, dan pada tanggal 21 Oktober 1879, ia berhasil menyalakan bola lampu dengan kawat pijar yang terbuat dari karbon yang terus menyala selama 40 jam, setelah melakukan percobaan- percobaan lebih dari 1.000 kali. Saat itu efikasi lampunya sebesar 3 lumen/watt. 

Gambar 2 Joseph Swan dan lampu percobaannya

Pada tahun 1913, filamen karbon lampu Edison diganti dengan filamen tungsten atau wolfram, sehingga efikasi lampu dapat meningkat menjadi 20 lumen/watt. Sistem ini disebut system pemijaran (incandescence). Pada tahun yang sama bola lampu kaca yang tadinya dibuat berupa udara, kemudian diisi dengan gas bertekanan tinggi. Pada mulanya digunakan gas Nitrogen (N), setahun kemudian diganti dengan gas Argon (Ar) yang lebih stabil dan mempunyai sifat mengalirkan panas lebih rendah.

Gambar 3 Edison dan lampu percobaannya

Pada riset lainnya ditemukan bahwa dengan membentuk filamen menjadi spiral, maka panas yang timbul menjadi berkurang, sehingga meningkatkan efikasi lampu. Untuk meningkatkan efikasi lampu pijar, filamennya dibuat berbentuk spiral. Dengan berkembangnya teknologi, produksi lampu pijar hingga kini masih berjalan, bahkan lampu pijar mempunyai berbagai macam tipe. Secara umum lampu pijar mempunyai cahaya berwarna kekuningan yang menimbulkan suasana hangat, romantis dan akrab, sehingga cocok digunakan pada ruang-ruang berprivasi seperti ruang tamu, ruang keluarga, ruang makan dan toilet.

Lampu pijar ini mempunyai keunggulan antara lain :

• Mempunyai nilai ”color rendering index” 100% yang cahayanya tidak merubah warna asli obyek;
• Mempunyai bentuk fisik lampu yang sederhana, macam-macam bentuknya yang menarik, praktis pemasangannya;
• Dan harganya relatif lebih murah serta mudah didapat di toko-toko;
• Instalasi murah, tidak perlu perlengkapan tambahan;
• Lampu dapat langsung menyala;
• Terang-redupnya dapat diatur denga dimmer;
• Cahayanya dapat difokuskan.

Sedangkan kelemahan lampu pijar antara lain:

• Mempunyai efisiensi rendah, karena energi yang dihasilkan untuk cahaya hanya 10% dan sisanya memancar sebagai panas (400 ^oC);
• Mempunyai efikasi rendah yaitu sekitar 12 lumen/watt;
• Umur lampu pijar relatif pendek dibandingkan lampu jenis lainnya (sekitar 1000 jam);
• Sensitif terhadap tegangan;
• Silau.

Sudah lebih dari 1 abad manusia dapat menerangi kegelapan dengan lampu pijar ini yang kini telah mempunyai berbagai macam tipe pada GLS (General Lamp Service), antara lain :

1. Bohlam Bening
2. Bohlam Buram
3. Bohlam berbentuk lilin
4. Lampu Argenta
5. Lampu Superlux
6. Lampu Luster
7. Lampu Halogen

Komponen utama dari lampu pijar adalah bola lampu yang terbuat dari kaca, filamen yang terbuat dari wolfram, dasar lampu yang terdiri dari filamen, bola lampu, gas pengisi, dan kaki lampu.

Gambar 4 Bagian-bagian lampu pijar

1. Bola lampu
2. Gas bertekanan rendah (argon, neon, nitrogen)
3. Filamen wolfram
4. Kawat penghubung ke kaki tengah
5.  Kawat penghubung ke ulir 
6. Kawat penyangga
7. Kaca penyangga
8. Kontak listrik di ulir
9. Sekrup ulir
10. Isolator
11. Kontak listrik di kaki tengah

Pada dasarnya filamen pada sebuah lampu pijar adalah sebuah resistor. Saat dialiri arus listrik, filamen tersebut menjadi sangat panas, berkisar antara 2800 derajat Kelvin hingga maksimum 3700 derajat Kelvin. Ini menyebabkan warna cahaya yang dipancarkan oleh lampu pijar biasanya berwarna kuning kemerahan. Pada temperatur yang sangat tinggi itulah filamen mulai menghasilkan cahaya pada panjang gelombang yang kasatmata. Hal ini sejalan dengan teori radiasi benda hitam.

Indeks renderasi warna menyatakan apakah warna obyek tampak alami apabila diberi cahaya lampu tersebut dan diberi nilai antara 0 sampai 100. Angka 100 artinya warna benda yang disinari akan terlihat sesuai dengan warna aslinya. Indeks renderasi warna lampu pijar mendekati 100.

Efisiensi lampu atau dengan kata lain disebut dengan efikasi luminus adalah nilai yang menunjukkan besar efisiensi pengalihan energi listrik ke cahaya dan dinyatakan dalam satuan lumen per Watt. Kurang lebih 90% daya yang digunakan oleh lampu pijar dilepaskan sebagai radiasi panas dan hanya 10% yang dipancarkan dalam radiasi cahaya kasat mata.

Pada tegangan 120 volt, nilai keluaran cahaya lampu pijar 100 W biasanya adalah 1.750 lumen, maka efisiensinya adalah 17,5 lumen per Watt. Sementara itu pada tegangan 230 volt seperti yang digunakan di Indonesia, nilai keluaran bolam 100W adalah 1.380 lumen atau setara dengan 13,8 lumen per Watt. Nilai ini sangatlah rendah bila dibandingkan dengan nilai keluaran sumber cahaya putih "ideal" yaitu 242,5 lumen per Watt, atau 683 lumen per Watt untuk cahaya pada panjang gelombang hijau-kuning di mana mata manusia sangatlah peka. Efisiensi yang sangat rendah ini disebabkan karena pada temperatur kerja, filamen wolfram meradiasikan sejumlah besar radiasi inframerah.

Pada tabel di bawah ini terdaftar tingkat efisiensi pencahayaan beberapa jenis lampu pijar biasa bertegangan 120 volt dan beberapa sumber cahaya ideal.

Tabel 1 Efisiensi Pencahayaan lampu pijar

 

Kontruksi

 

 

Jenis lampu ini lebih dikenal dengan sebutan lampu DOP, termasuk juga lampu yang ditemukan pertama kali oleh Tomas Alva Edison.Lampu incandescent terdiri atas beberapa bagian utama yaitu bulb atau bola lampu, base lamp, dan filamen kawat pijar

a.   Brass Base

Bentuk dari alat ini biasanya bulat spiral yang biasanya terbuat dari bahan yang tahan panas agar tidak leleh jika di aliri arus listrik, dan bagian ini dirancang untuk tahan terhadap korosi bahan ini berfungsi untuk menghubungkan lampu dengan soket lampu/ fitting

b.  Filament Stem Base

Bagian ini berfungsi sebagai pembungkus filament kawat, sebagai isolator, serta sebagai pondasi dasar kawat filament, bagian ini terbuat dari kaca yang memiliki ketahanan panas tinggi dan tidak mudah pecah.

c.   Filament Stem

Berfungsi sebagai penopang posisi filamen kawat sehingga tetap tegak berdiri, sehingga performa lampu tetap terjaga.

d.  Lamp Gases

Gas murni yang yang digunakan utuk mengisi ruangan udara didalam tabung kaca, biasanya di isi oleh gas aragon dn nitrogen, serta gas krypton yang berfungsi sebagai penahan panas dalam tabung lampu.

e.   Fimament Support

Bagian yang berfungsi sebagai penyangga filamen kawat agar tidak bersentuhan, terdiri atas lima sampai enam kawat penyangga

Lampu incandescent terasa sangat panas karena temperatur tabung umumnya mencapai 2700 kelvin, masa kerja lampu ini antara 750-2000 jam

Komponen utama dari lampu pijar adalah bola lampu yang terbuat dari kaca, filamen yang terbuat dari wolfram, dasar lampu yang terdiri dari filamen, bola lampu, gas pengisi, dan kaki lampu.

Bola lampu Gas bertekanan rendah (argon, neon, nitrogen) Filamen wolfram Kawat penghubung ke kaki tengah Kawat penghubung ke ulir Kawat penyangga Kaca penyangga Kontak listrik di ulir Sekrup ulir Isolator Kontak listrik di kaki tengah

Bola lampu

Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre.Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning.

Gas pengisi

Pada awalnya bagian dalam bola lampu pijar dibuat hampa udara namun belakangan diisi dengan gas mulia bertekanan rendah seperti argon, neon, kripton, danxenon atau gas yang bersifat tidak reaktif seperti nitrogen sehingga filamen tidak teroksidasi. Konstruksi lampu halogen juga menggunakan prinsip yang sama dengan lampu pijar biasa, perbedaannya terletak pada gas halogen yang digunakan untuk mengisi bola lampu.

Kaki lampu

Dua jenis kaki lampu adalah kaki lampu berulir dan kaki lampu bayonet yang dapat dibedakan dengan kode huruf E (Edison) dan B (Bayonet), diikuti dengan angka yang menunjukkan diameter kaki lampu dalam milimeter seperti E27 dan E14.^[12]

Operasi

Pada dasarnya filamen pada sebuah lampu pijar adalah sebuah resistor. Saat dialiri arus listrik, filamen tersebut menjadi sangat panas, berkisar antara 2800 derajat Kelvin hingga maksimum 3700 derajat Kelvin. Ini menyebabkan warna cahaya yang dipancarkan oleh lampu pijar biasanya berwarna kuning kemerahan.Pada temperatur yang sangat tinggi itulah filamen mulai menghasilkan cahaya pada panjang gelombang yang kasatmata. Hal ini sejalan dengan teori radiasi benda hitam.
Indeks renderasi warna menyatakan apakah warna obyek tampak alami apabila diberi cahaya lampu tersebut dan diberi nilai antara 0 sampai 100. Angka 100 artinya warna benda yang disinari akan terlihat sesuai dengan warna aslinya. Indeks renderasi warna lampu pijar mendekati 100.

Foto yang sangat diperbesar dari filamen lampu pijar 200 Watt.

Lampu putus

Karena temperatur kerja filamen lampu pijar yang sangat tinggi, lambat laun akan terjadi penguapan pada filamen. Variasi pada resistansi sepanjang filamen akan menciptakan titik-titik panas pada posisi dengan nilai resistansi tertinggi.. Pada titik-titik panas tersebut filamen wolfram akan menguap lebih cepat yang mengakibatkan ketebalan filamen akan semakin tidak merata dan nilai resistansi akan meningkat secara lokal; ini akan menyebabkan filamen pada titik tersebut meleleh atau menjadi lemah lalu putus.Variasi diameter sebesar 1% akan menyebabkan penurunan umur lampu pijar hingga 25%.
Selain menyebabkan putusnya lampu, penguapan filamen wolfram juga menyebabkan penghitaman lampu. Elemen wolfram yang menguap pada lampu pijar akan mengendap pada dinding kaca bola lampu dan membentuk efek hitam. Lampu halogen menghambat proses ini dengan proses siklus halogen.

Efisiensi

Efisiensi lampu atau dengan kata lain disebut dengan efikasi luminus adalah nilai yang menunjukkan besar efisiensi pengalihan energi listrik ke cahaya dan dinyatakan dalam satuan lumen per Watt. Kurang lebih 90% daya yang digunakan oleh lampu pijar dilepaskan sebagai radiasi panas dan hanya 10% yang dipancarkan dalam radiasi cahaya kasat mata.
Pada tegangan 120 volt, nilai keluaran cahaya lampu pijar 100W biasanya adalah 1.750 lumen, maka efisiensinya adalah 17,5 lumen per Watt. Sementara itu pada tegangan 230 volt seperti yang digunakan di Indonesia, nilai keluaran bolam 100W adalah 1.380 lumen atau setara dengan 13,8 lumen per Watt. Nilai ini sangatlah rendah bila dibandingkan dengan nilai keluaran sumber cahaya putih "ideal" yaitu 242,5 lumen per Watt, atau 683 lumen per Watt untuk cahaya pada panjang gelombang hijau-kuning di mana mata manusia sangatlah peka. Efisiensi yang sangat rendah ini disebabkan karena pada temperatur kerja, filamen wolfram meradiasikan sejumlah besar radiasi inframerah.
Pada tabel di bawah ini terdaftar tingkat efisiensi pencahayaan beberapa jenis lampu pijar biasa bertegangan 120 volt dan beberapa sumber cahaya ideal.

Jenis	Efisiensi lampu	lumen/Watt
Lampu pijar 40 Watt	1.9%	12.6
Lampu pijar 60 Watt	2.1%	14.5
Lampu pijar 100 Watt	2.6%	17.5
Radiator benda hitam 4000 K ideal	7.0%	47.5
Radiator benda hitam 7000 K ideal	14%	95
Sumber cahaya monokromatis 555 nm (hijau) ideal	100%	683

Karena efisiensi lampu pijar yang sangat rendah, beberapa pemerintah negara mulai membatasi peredaran lampu pijar.

 

Jenis-jenis Lampu Listrik – Lampu Listrik adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik terpusat (Centrally Generated Electric Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh Baterai dan Aki.
Di zaman modern ini, Lampu Listrik telah menjadi salah satu alat listrik yang paling penting bagi kehidupan manusia. Dengan adanya lampu listrik, kita dapat melakukan berbagai kegiatan pada malam hari, memperindah Interior maupun Eksterior rumah, penerang ruangan yang gelap ataupun sebagai Indikator tanda-tanda bahaya. Sebelum ditemukan lampu listrik, manusia pada saat itu menggunakan lilin, lampu minyak dan api unggun sebagai alat penerang pada malam hari.
Banyak yang beranggapan bahwa yang paling pertama kali menemukan Lampu Listrik adalah Thomas Alva Edison (1847-1931) dari Amerika Serikat. Anggapan tersebut tidak sepenuhnya benar, karena sebelum Thomas Alva Edison, telah banyak ilmuwan yang menciptakan berbagai jenis lampu listrik dengan bermacam-macam bahan dan teknik, akan tetapi penemuan-penemuan mereka tersebut tidak praktis, tidak bertahan lama, boros listrik dan harganya pun sangat mahal.
Namun, Thomas Alva Edison merupakan ilmuwan pertama yang menemukan lampu pijar (Incandescent lamp) komersial yang dapat tahan lama, penggunaan listrik yang lebih hemat dan juga dengan bahan yang lebih murah. Lampu Listrik temuan Thomas Alva Edison inilah yang digunakan oleh khalayak ramai dan hingga saat ini kita masih menikmati hasil penemuannya ini. Lampu Pijar pertama yang ditemukan oleh Thomas Alva Edison pada tanggal 22 Oktober 1879 hanya dapat bertahan hingga 13,5 jam.

Simbol Lampu Listrik dalam Elektronika

 Jenis-jenis Lampu Listrik

Seiring dengan perkembangan Teknologi, Lampu Listrik juga telah mengalami berbagai perbaikan dan  kemajuan. Teknologi Lampu Listrik bukan saja Lampu Pijar yang ditemukan oleh Thomas Alva Edison saja namun sudah terdiri dari berbagai jenis dan Teknologi. Pada dasarnya, Lampu Listrik dapat dikategorikan dalam Tiga jenis yaitu Incandescent Lamp (Lampu Pijar), Gas-discharge Lamp (Lampu Lucutan Gas) dan Light Emitting Diode (Lampu LED).
Berikut ini adalah Tiga jenis utama Lampu Listrik yang dimaksud :

Lampu Pijar (Incandescent lamp)

Lampu Pijar atau disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi dengan gas tertentu seperti  nitrogen, argon, kripton  atau hidrogen. Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V. Lampu Pijar yang dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu Dekorasi.  Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya. Lampu Halogen juga termasuk dalam kategori jenis Lampu Pijar (Incandescent lamp).

Lampu Lucutan Gas (Gas-discharge Lamp)

Gas-discharge Lamp atau Lampu Lucutan Gas adalah Lampu Listrik yang dapat menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan Elektris melalui gas yang terionisasi. Gas-gas yang digunakan adalah gas mulia seperti argon, neon, kripton  dan xenon. Gas-discharge Lamp ini juga memakai bahan-bahan tambahan seperti Merkuri, Natrium dan Halida logam. Lampu jenis ini diantaranya adalah lampu Fluorescent, Lampu Neon, Lampu Xenon Arc dan Mercury Vapor Lamp.
Lampu jenis Gas-discharge Lamp yang paling sering kita temukan tentunya adalah Lampu Fluorescent yang dipergunakan sebagai lampu penerang di rumah maupun kantor. Daya tahan lampu Fluorescent adalah sekitar 10.000 jam atau 10 kali lipat lebih tahan daripada Lampu Pijar. Lampu Fluorescent juga lebih hemat Energi jika dibandingkan dengan Lampu Pijar.

Lampu LED (Light Emitting Diode)

Lampu LED adalah Lampu listrik yang menggunakan komponen elektronika LED sebagai sumber cahayanya. LED adalah Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan Tegangan maju. Lampu listrik jenis LED ini memiliki banyak kelebihan seperti lebih hemat energi, lebih tahan lama dan tidak mengandung bahan berbahaya (contohnya Merkuri). Namun Harga Lampu LED lebih mahal jika dibanding dengan Lampu Fluorescent dan Lampu Pijar sehingga penggunaannya masih sangat terbatas. Lampu LED memiliki daya tahan hingga 25.000 jam atau 2,5 kali lipat lebih tahan lama dari Lampu Fluorescent. Jika dibanding dengan Lampu Pijar, Lampu LED lebih tahan lama hingga 25 kali lipat daripada lampu pijar.
 

 

 

 

 

 

Menghitung Nilai Resistor untuk LED – LED (Light Emitting Diode) adalah jenis Dioda yang dapat memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. Salah satu kegunaan LED yang paling sering ditemukan adalah sebagai Lampu Indikator, terutama pada indikator ON / OFF sebuah perangkat Elektronika. Hal ini dikarenakan kelebihan LED yang mengkonsumsi arus listrik lebih kecil dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya.
LED memiliki arus maju (Forward Current) maksimum yang cukup rendah sehingga dalam merangkai LED, kita harus menempatkan sebuah Resistor yang berfungsi sebagai pembatas arus agar arus yang melewati LED tidak melebihi batas maksimum arus maju LED itu sendiri. Jika tidak, LED akan mudah terbakar dan rusak.
Rata-rata arus maju (Forward Current) maksimum sebuah LED adalah sekitar 25mA sampai 30mA tergantung jenis dan warnanya. Berikut ini adalah tabel arus maju maksimum dan tegangan maju untuk masing-masing jenis dan warna LED pada umumnya (LED bulat dengan diameter 5mm).

Jenis LED	Warna	IF Max	VF (typ.)	VF Max	VR Max
Standard	Merah	30mA	1.7V	2.1V	5V
Standard	Merah Terang	30mA	2.0V	2.5V	5V
Standard	Kuning	30mA	2.1V	2.5V	5V
Standard	Hijau	25mA	2.2V	2.5V	5V
High Intensity	Biru	30mA	4.5V	5.5V	5V
Super Bright	Merah	30mA	1.85V	2.5V	5V
Low Current	Merah	30mA	1.7V	2.0V	5V

Keterangan :
I_F Max   : Arus Maju (Forward Current) Maksimal
V_L          : Tegangan LED
V_F Max : Tegangan Maju (Forward Voltage) maksimum
V_R Max : Tegangan Terbalik (Reverse Voltage) maksimum

Rangkaian dan Cara Menghitung Nilai Resistor untuk LED

Setelah kita mengetahui Tegangan dan Arus Maju untuk LED seperti pada tabel diatas, maka kita dapat menghitung nilai Resistor yang diperlukan untuk rangkaian LED agar LED yang bersangkutan tidak terbakar atau rusak karena kelebihan arus dan tegangan.
Rumus yang dipakai adalah sebagai berikut :
R = (V_S – V_L) / I
Dimana :
R   = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
V_S = Tegangan Input (dalam Volt (V))
V_L = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I    = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))
Hal yang perlu diingat dalam perhitungan, Arus Maju LED (I) tidak boleh melebihi Arus Maju Maksimal (I_F Max) yang telah ditentukan seperti tertera di dalam tabel atas.
Resistor yang berfungsi sebagai pembatas arus ini dipasang secara seri dengan LED seperti gambar rangkaian di bawah ini :

Contoh Kasus Menghitung Nilai Resistor untuk LED 

Berikut ini beberapa contoh kasus perhitungan nilai resistor yang diperlukan untuk Rangkaian Indikator LED.
Contoh Kasus 1
Jika tegangan Input adalah 12V dan LED yang digunakan adalah LED Hijau (V_L = 2.2V), Arus Maju (I) adalah 20mA (diganti menjadi Ampere menjadi 0.02A). Berapakah Nilai Resistor yang diperlukan?
Penyelesaian :
Diketahui :
VS = 12V
VL = 2.2V
I    = 0.02A
R   = ?
Jawaban :
R = (V_S – V_L) / I
R  = (12V – 2.2V) / 0.02A
R  = 490Ω
Nilai Resistor Standar yang mudah didapatkan di pasaran adalah 510Ω (usahakan untuk menggunakan nilai resistor standar terdekat yang nilai resistansinya lebih tinggi).

Contoh Kasus 2
Jika tegangan Input adalah 9V dan LED yang digunakan adalah LED Biru (V_L = 4.5V), Arus Maju (I) adalah 25mA (diganti menjadi Ampere menjadi 0.025A). Berapakah Nilai Resistor yang diperlukan?
Penyelesaian :
Diketahui :
VS = 9V
VL = 4.5V
I    = 0.025A
R   = ?
Jawaban :
R = (V_S – V_L) / I
R  = (9V – 4.5V) / 0.025A
R  = 180Ω
Pada dasarnya, rumus perhitungan Nilai Resistor ini adalah berdasarkan Hukum Ohm.
 

 

 

Lampu TL Neon (Fluorescent Lamp) barangkali merupakan Lampu Penerang yang paling banyak dipakai saat ini. Lampu TL Neon (Fluorescent Lamp) sering digunakan sebagai alat penerangan di Pabrik, gudang, Shopping Mall, Sekolah dan juga di perkantoran. Tetapi seiring dengan semakin berkembangnya Teknologi Lampu LED sebagai Lampu Penerang, tingkat adopsi Lampu LED pun semakin bertambah dan lambat laun akan menggantikan Lampu Penerang yang berteknologi Fluorescent (Pendar).
Istilah TL adalah kepanjangan dari “Tube Luminescent” atau juga ada yang menyebutkannya “Tube Lamp” yaitu Lampu Penerang yang berbentuk “Tube” atau Tabung. Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kita temukan 2 jenis Teknologi pada Lampu TL (Tube Lamp) yakni Teknologi Fluorescent (Neon) dan Teknologi LED (Light Emitting Diodes).

Cara Kerja Lampu TL Fluorescent

Pada dasarnya,  Lampu TL dengan Teknologi Fluorescent (FL) adalah Lampu yang berbentuk tabung hampa dengan kawat pijar dikedua ujungnya (Elektroda), Tabung tersebut diisi dengan Merkuri dan gas argon yang bertekanan rendah. Tabung Lampunya  yang terbuat dari gelas juga dilapisi (Coating) oleh lapisan fosfor (phosphor). Saat dialiri Arus Listrik, Elektroda akan memanas dan menyebabkan Elektron-elektron berpindah tempat dari satu ujung ke ujung lainnya. Energi listrik tersebut juga akan mengakibatkan Merkuri yang sebelumnya adalah cairan merubah menjadi gas. Perpindahan Elektron akan bertabrakan dengan Atom Merkuri sehingga Energi Elektron akan  meningkat ke level yang lebih tinggi. Elektron-elektron akan melepaskan cahaya saat energi Elektron-elektron tersebut kembali ke level normalnya.

Rangkaian Lampu TL Fluorescent

Lampu TL Fluorescent memerlukan sebuah Starter dan Ballast untuk menghidupkannya . Fungsi Starter di Lampu TL Fluorescent adalah sebagai saklar otomatis yang membantu memanaskan Elektroda untuk proses pemindahan Elektron-elektron di dalam Tabung Fluorescent. Perlu diingat bahwa untuk memanaskan Elektroda agar gas yang terdapat di dalam Tabung Lampu (TL) dapat berpendar, diperlukan tegangan yang tinggi hingga 400 Volt. Setelah proses penyalaan selesai, Bi-metal yang terdapat pada starter akan terbuka (open). Dengan demikian Starter dapat dilepaskan dari Rangkaian Lampu TL Fluorescent karena penggunaan Starter hanya pada saat penyalaannya saja. Sedangkan Ballast yang terdapat pada Rangkaian Lampu TL Neon / TL Fluorescent berfungsi sebagai pembatas besarnya arus dan menstabilkan arus agar dapat mengoperasikan Lampu TL Fluorescent pada karakteristik listrik yang sesuai. Terdapat 2 jenis Ballast, yaitu Ballast jenis Induktor/kumparan (Inductive Ballast) dan Ballast jenis Elektronik (Electronic Ballast).
Dibawah ini adalah Rangkaian Pemasangan / Instalasi Lampu TL Fluorescent :

Rangkaian Lampu TL LED (Light Emitting Diode)

Lampu TL LED adalah Lampu Penerang yang berbentuk tabung (Tube) dengan menggunakan Teknologi LED (Light Emitting Diode) sebagai pemancar sinar cahaya. Pada umumnya Lampu TL LED terdiri dari puluhan hingga ratusan LED didalamnya. Lampu LED memiliki banyak keunggulan seperti yang pernah dibahas sebelumnya pada artikel Kelebihan dan Keuntungan Pemakaian Lampu LED sehingga pemakaian Lampu penerang dengan Teknologi LED pun semakin meningkat.
Salah satu keunggulan Lampu TL LED adalah dapat menghemat listrik sampai 60% dari pemakaian Lampu TL Neon atau TL Fluorescent karena tidak memerlukan Starter dan Ballast yang pada kenyataanya juga dapat mengkonsumsi listrik yang lebih banyak (terutama pada Ballast jenis Inductive).
Berikut ini adalah Rangkaian Pemasangan / Instalasi Lampu TL LED (LED Tube) :

Cara Merubah atau Mengkonversi Rangkaian TL Fluorescent ke TL LED

Mengkonversi atau merubah Rangkaian TL Fluorescent ke TL LED bukanlah suatu pekerjaan yang sulit. Kita hanya perlu melepaskan Starter dan juga ballast-nya kemudian buatkan sambungan baru antara Terminal Lampu TL LED dengan Arus listrik Input seperti gambar dibawah ini.
Berikut ini adalah gambar rangkaian cara mengkonversi Rangkaian TL Fluorescent ke TL LED (LED Tube) :
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pengertian Seven Segment Display – Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).
Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal.  Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).

LED 7 Segmen (Seven Segment LED)

Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED (Light Emitting Diode) sebagai penerangnya.  LED 7 Segmen ini umumnya memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma” Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8. Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.
Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.

LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED.  Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.

LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.
Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen
Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen :
Blok Dekoder pada diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”.   Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.
Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

ANGKA	h	g	f	e	d	c	b	a
0	0	0	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	0	0	1	1	0
2	0	1	0	1	1	0	1	1
3	0	1	0	0	1	1	1	1
4	0	1	1	0	0	1	1	0
5	0	1	1	0	1	1	0	1
6	0	1	1	1	1	1	0	1
7	0	0	0	0	0	1	1	1
8	0	1	1	1	1	1	1	1
9	0	1	1	0	1	1	1	1

Catatan :
1 = ON (High)
0 = OFF (Low)



 DIODE  LASER

Pengertian Dioda Laser dan Aplikasinya – Dioda Laser atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Laser Diode adalah komponen semikonduktor yang dapat menghasilkan radiasi koheren yang dapat dilihat oleh mata ataupun dalam bentuk spektrum infra merah (Infrared/IR) ketika dialiri arus listrik. Yang dimaksud dengan Radiasi Koheren adalah radiasi dimana semua gelombang  berasal dari satu sumber yang sama dan berada pada frekuensi dan fasa yang sama juga. Kata LASER merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation yang artinya adalah mekanisme dari suatu alat yang memancarkan radiasi elektromaknetik melalui proces pancaran terstimulasi. Radiasi Elektromaknetik tersebut ada yang dapat dilihat oleh mata normal, ada juga yang tidak dapat dilihat.
Panjang Gelombang (Wavelenght) terlihat yang terbuat dari GaAs Dioda Laser pertama kali diperkenalkan oleh Nick Holonyak Jr yaitu seorang Ilmuwan yang bekerja di General Electric pada tahun 1962.  Pada dasarnya, Dioda Laser hanyalah salah satu jenis perangkat ataupun teknologi yang dapat menghasilkan sinar Laser. Jenis-jenis perangkat ataupun Teknologi lainnya yang dapat menghasilkan sinar Laser diantaranya adalah Solid-state Laser, Laser Gas, Laser Excimer dan Dye Laser.

 

Bentuk dan Simbol Dioda Laser

Dibawah ini adalah gambar Bentuk dan Simbol Dioda Laser pada Rangkaian.

Kelebihan Dioda Laser dibandingkan dengan Laser Konvensional

Berikut ini adalah beberapa kelebihan Dioda Laser jika dibandingkan dengan teknologi konvensional penghasil Laser lainnya :
Lebih kecil dan Ringan : Dioda Laser memiliki ukuran yang kecil, ada jenis Dioda Laser tertentu yang berukuran kurang dari 1mm dengan beratnya kurang dari 1gram. Dengan demikian, Dioda Laser sangat cocok untuk digunakan pada perangkat Elektronika yang berukuran kecil atau portabel.
Membutuhkan Arus listrik, Tegangan dan Daya yang rendah : Kebanyakan Dioda Laser hanya membutuhkan daya beberapa miliWatt dengan tegangan di sekitar 3 Volt hingga 12 Volt DC. Oleh karena itu, Dioda Laser dapat beroperasi dengan menggunakan sumber daya Baterai.
Intensitas rendah : Dioda Laser memiliki intensitas yang sangat rendah dibandingkan dengan perangkat laser lainnya. Namun Dioda Laser memiliki efisiensi output koheren yang tinggi dan kemudahan dalam modulasi untuk komunikasi dan aplikasi pengendalian. Perlu diketahui bahwa, Dioda Laser tidak dapat digunakan untuk memotong kertas ataupun melubangi baja sehingga relatif aman untuk digunakan pada perangkat konsumen atau rumah tangga. Meskipun relatif aman, tetap disarankan untuk tidak melihat langsung sinar Laser yang dipancarkan oleh perangkat-perangkat tersebut karena beresiko untuk merusak bagian-bagian sensitif Mata yaitu selaput Retina pada mata.
Sudut Beam yang lebar (Wide-angle Beam) : Bentuk berkas sinar yang lebih lebar dan berbentuk kerucut dan dapat lebih mudah dimodifikasi dengan menggunakan sebuah lensa cembung. Hal ini agak berbeda dengan Laser Konvensional yang hanya berbentuk lurus dan sulit untuk di dimodifikasi kelebarannya.

Aplikasi Dioda Laser

Dioda Laser telah banyak diaplikasikan pada perangkat yang kita gunakan sehari-hari. Beberapa perangkat yang menggunakan Dioda Laser diantaranya adalah sebagai berikut :

• CD/VCD/DVD/Blu-ray Player
• Konsol Games
• Laser Pointer
• Barcode Scanner
• Sistem Fiber Optik
• Laser Printer
• Alat Ukur Jarak
• Remote Control
• dan lain sebagainya.

Jenis Dioda Laser Cara Kerjanya

Pada dasarnya, Dioda Laser hampir sama dengan Lampu LED yaitu dapat mengkonversi energi listrik menjadi energi cahaya, namun Dioda Laser dapat menghasilkan sinar/cahaya atau Beam dengan Intensitas yang lebih tinggi. Berikut ini adalah Struktur Dioda Laser (Laser Diode) :

Berdasarkan cara kerjanya, Dioda Laser dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu Injection Laser Diode (ILD) dan Optically Pumped Semiconductor Laser.

Injection Laser Diode (ILD)

Cara kerja Injection Laser Diode memiliki berbagai kemiripan dengan LED (Light Emitting Diode). Kedua-duanya dibuat berdasarkan proses dan teknologi yang hampir sama. Perbedaan utama pada Dioda Laser adalah adanya sebuah saluran atau kanal panjang yang sempit dengan ujung yang reflektif. Kanal tersebut berfungsi sebagai penuntun gelombang pada cahaya. Kanal tersebut biasanya disebut dengan Waveguide.
Pada pengoperasiannya, arus mengalir melalui persimpangan PN (PN Junction) dan menghasilkan cahaya seperti pada LED (Light Emitting Diode). Pancaran Fotonnya (Photon) disebabkan oleh bergabungnya kembali Elektron dan Lubang (Holes) di daerah persimpangan PN. Namun cahaya tersebut hanya dibatasi didalam waveguide (penuntun cahaya) pada Dioda Laser sendiri. Di Waveguide ini cahaya Laser direfleksikan dan kemudian diperkuat sehingga menghasilkan emisi terstimulasi sebelum dipancar keluar.

Optically Pumped Semiconductor Laser

Optically Pumped Semiconductor Laser atau disingkat dengan OPSL ini menggunakan chip semikonduktor III-V sebagai dasarnya, Chip semikonduktor ini bekerja sebagai media penguat optik. Dioda Laser yang terdapat didalamnya berfungsi sebagai sumber pompa. Terdapat beberapa Keuntungan dari Dioda Laser jenis Optically Pumped Semiconductor Laser ini, terutama dalam pemilihan panjang gelombang (wavelenght) dan mengurangi gangguan dari struktur elektroda internal.



Pengertian Photo Transistor dan Prinsip kerjanya



Photo Transistor adalah Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal. Penguat Internal yang terintegrasi ini menjadikan sensitivitas atau kepekaan Photo Transistor terhadap cahaya jauh lebih baik dari komponen pendeteksi cahaya lainnya seperti Photo Diode ataupun Photo Resistor. Cahaya yang diterima oleh Photo Transistor akan menimbulkan arus pada daerah basis-nya dan menghasilkan penguatan arus hingga ratusan kali bahkan beberapa ribu kali.  Photo Transistor juga merupakan komponen elektronika yang digolongkan sebagai Transduser.

Struktur Photo Transistor

Photo Transistor dirancang khusus untuk aplikasi pendeteksian cahaya sehingga memiliki Wilayah Basis dan Kolektor yang lebih besar dibanding dengan Transistor normal umumnya. Bahan Dasar Photo Transistor pada awalnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Silikon dan Germanium yang membentuk struktur Homo-junction.


Namun seiring dengan perkembangannya, Photo Transistor saat ini lebih banyak menggunakan bahan semikonduktor seperti Galium Arsenide yang tergolong dalam kelompok Semikonduktor III-V sehingga membentuk struktur Hetero-junction yang memberikan efisiensi konversi lebih tinggi. Yang dimaksud dengan Hetero-junction atau Heterostructure adalah Struktur yang menggunakan bahan yang berbeda pada kedua sisi persimpangan PN.

Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.

Bentuk dan Simbol Photo Transistor

Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.   Berikut ini adalah bentuk dan simbol Photo Transistor (Transistor Foto).

Prinsip Kerja Photo Transistor

Cara kerja Photo Transistor atau Transistor Foto hampir sama dengan Transistor normal pada umumnya, dimana arus pada Basis Transistor dikalikan untuk memberikan arus pada Kolektor. Namun khusus untuk Photo Transistor, arus Basis dikendalikan oleh jumlah cahaya atau inframerah yang diterimanya. Oleh karena itu, pada umumnya secara fisik Photo Transistor hanya memiliki dua kaki yaitu Kolektor dan Emitor sedangkan terminal Basisnya berbentuk lensa yang berfungsi sebagai sensor pendeteksi cahaya.
Pada prinsipnya, apabila Terminal Basis pada Photo Transistor menerima intensitas cahaya yang tinggi, maka arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor akan semakin besar.

Kelebihan dan Kelemahan Phototransistor

Meskipun Phototransistor memiliki berbagai kelebihan, namun bukan juga tanpa kelemahan. Berikut ini adalah beberapa Kelebihan dan kelemahan Phototransistor :

Kelebihan Photo Transistor

• Photo Transistor menghasilkan arus yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Photo Diode.
• Photo Transistor relatif lebih murah, lebih sederhana dan lebih kecil sehingga mudah untuk diintegrasikan ke berbagai rangkaian elektronika.
• Photo Transistor memiliki respon yang cepat dan mampu menghasilkan Output yang hampir mendekati instan.
• Photo Transistor dapat menghasilkan Tegangan, sedangkan Photoresistor tidak bisa.

Kelemahan Photo Transistor

• Photo Transistor yang terbuat dari Silikon tidak dapat menangani tegangan yang melebihi 1000Volt
• Photo Transistor sangat rentan terhadap lonjakan listrik yang mendadak (electric surge).
• Photo Transistor tidak memungkin elektron bergerak sebebas perangkat lainnya (contoh: Tabung Elektron).

Pengertian Spektrum Frekuensi Radio dan Pengalokasiannya

 

 

 

Pengertian Spektrum Frekuensi Radio dan Pengalokasiannya – Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar adanya Radio FM, Radio AM, Frekuensi VHF Televisi maupun Frekuensi UHF Televisi. Jadi apa yang dimaksud dengan nama-nama tersebut dan apa yang membedakannya? Berikut ini adalah pembahasan singkat dari Spektrum Frekuensi Radio beserta pengalokasian Frekuensi berdasarkan penggunaanya.
Yang dimaksud dengan Gelombang Radio adalah Gelombang Elektromagnetik yang disebarkan melalui Antena. Gelombang Radio memiliki Frekuensi yang berbeda-beda sehingga memerlukan penyetelan Frekuensi tertentu yang cocok pada Radio Receiver (Penerima Radio) untuk mendapatkan sinyal tersebut.  Frekuensi Radio (RF) berkisar diantara 3 kHz sampai 300 GHz.
Pada Aplikasinya, Siaran Radio dan Siaran Televisi yang kita nikmati saat ini berada pada pengalokasian kisaran Frekuensi seperti berikut ini :

• Radio AM (Amplitude Modulation)                           : 535 kHz – 1.7 MHz
• Short Wave Radio (Radio Gelombang Pendek)     : 5.9 MHz – 26.1 MHz
• Radio CB (Citizen Band)                                               : 26.96 MHz – 27.41 MHz
• Stasiun Televisi                                                             : 54 MHz – 88 MHz (kanal 2 ~ 6)
• Radio FM (Frequency Modulation)                           : 88 MHz – 108 MHz
• Stasiun Televisi                                                             : 174 MHz – 220 MHz (kanal 7 ~ 13)

Spektrum Frekuensi Radio adalah susunan pita frekuensi radio yang mempunyai frekuensi  lebih kecil dari 3000 GHz sebagai satuan getaran gelombang elektromagnetik yang merambat dan terdapat dalam dirgantara (ruang udara dan antariksa). Pengalokasian Spektrum Frekuensi Radio di Indonesia mengacu kepada alokasi frekuensi radio internasional untuk region 3 (wilayah 3) sesuai dengan peraturan Radio yang ditetapkan oleh International Telecommunication Union (ITU) atau Himpunan Telekomunisai Internasional. Penepatan Jalur atau Spektrum Frekuensi Radio yang menentukan kegunaannya ini bertujuan untuk menghindari terjadinya gangguan (Interference) dan untuk menetapkan protokol demi keserasian antara pemancar dan penerima.

Tabel Pengalokasian Spektrum Frekuensi Radio

Berikut ini adalah Tabel lengkap Spektrum Frekuensi Radio Internasional yang ditetapkan berdasarkan penentuan penggunaanya.

Nama Band (Jalur)	Singkatan	Frekuensi	Panjang Gelombang	Penggunaan
Tremendously low frequency	TLF	< 3Hz	>100.000 km	Natural Electromagnetic Noise
Extremely Low Frequency	ELF	3 – 30 Hz	10.000 – 100.000 km	Submarines
Super Low Frequency	SLF	30 – 300 Hz	1.000 – 10.000 km	Submarines
Ultra Low Frequency	ULF	300 – 3.000 Hz	100 – 1.000 km	Submarines, mines
Very Low Frequency	VLF	3 – 30 kHz	10 – 100 km	Navigation, time signal, Submarines, heart rate monitor
Low Frequency	LF	30–300 kHz	1 – 10 km	Navigation, time signal, Radio AM (long wave), RFID
Medium frequency	MF	300 – 3.000 kHz	100 – 1.000 m	Radio AM (medium wave)
High Frequency	HF	3 – 30 MHz	10 – 100 m	Short wave Broadcast, RFID, radar, Marine and Mobile radio telephony
Very High Frequency	VHF	30 – 300 MHz	1 – 10 m	Radio FM, Television, Mobile Communication, Weather Radio
Ultra High Frequency	UHF	300 – 3.000 MHz	10 – 100 cm	Television, Microwave device / communications, mobile phones, wireless LAN, Bluetooth, GPS, FRS/GMRS
Super High Frequency	SHF	3 – 30 GHz	1 – 10 cm	Microwave device / communications, wireless LAN, radars, Satellites, DBS
Extremely High Frequency	EHF	30 – 300 GHz	1 – 10 mm	High Frequency Microwave, Radio relay, Microwave remote sensing
Tremendously High Frequency	THF	300 – 3.000 GHz	0.1 – 1 mm	Terahertz Imagin, Molecular dynamics, spectroscopy, computing/communications, sub-mm remote sensing.

Pengertian Singkat Radio AM dan Radio FM

Sebagai informasi tambahan, saat ini 2 jenis siaran Radio Komersial paling sering kita temui di perangkat penerima Radio adalah Radio AM dan Radio FM. Yang dimaksud dengan AM (Amplitude Modulation) adalah proses memodulasi sinyal Frekuensi Rendah pada gelombang Frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo Gelombang Frekuensi Tinggi (Frekuensi pembawa) tanpa mengubah Frekuensinya.
Sedangkan yang dimaksud dengan FM (Frequency Modulation) adalah proses mengirimkan sinyal Frekuensi rendah dengan cara memodulasi gelombang Frekuensi tinggi yang berfungsi sebagai gelombang pembawa. Jadi yang membedakan antara AM dan FM adalah proses yang digunakan dalam memodulasi Frekuensi tinggi sebagai Frekuensi pembawanya. 
Dalam bahasa Indonesia, Amplitude Modulation (AM) disebut dengan Modulasi Amplitudo sedangkan Frequency Modulation (FM) disebut dengan Modulasi Frekuensi.

Pengertian Antena dan Parameter Karakteristiknya

Pengertian Antena dan Parameter Karakteristiknya – Antena adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi gelombang elektromagnetik kemudian memancarkannya ke ruang bebas atau sebaliknya yaitu menangkap gelombang elektromagnetik dari ruang bebas dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Antena juga tergolong sebagai Transduser karena dapat mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya.
Antena merupakan salah satu komponen atau elemen terpenting dalam suatu rangkaian dan perangkat Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi Radio ataupun gelombang Elektromagnetik. Perangkat Elektronika tersebut diantaranya adalah Perangkat Komunikasi yang sifatnya tanpa kabel atau wireless seperti Radio, Televisi, Radar, Ponsel, Wi-Fi, GPS dan juga Bluetooth. Antena diperlukan baik bagi perangkat yang menerima sinyal maupun perangkat yang memancarkan sinyal. Dalam bahasa Inggris, Antena disebut juga dengan Aerial.

Cara Kerja Antena

Pada umumnya Antena terdiri dari elemen atau susunan bahan logam yang terhubung dengan saluran Transmisi dari pemancar maupun penerima yang berkaitan dengan gelombang elektromagnetik. Untuk membahas lebih lanjut mengenai cara kerjanya, kita mengambil sebuah contoh pada sebuah Stasiun Pemancar Radio yang ingin memancarkan programnya, pertama kali stasiun pemancar tersebut harus merekam musik atau menangkap suara si pembicara melalui Mikropon yang dapat mengubah suara menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik tersebut akan masuk ke rangkaian pemancar untuk dimodulasi dan diperkuat sinyal RF-nya.
Dari Rangkaian Pemancar Radio tersebut, sinyal listrik akan mengalir ke sepanjang kabel transmisi antena hingga mencapai Antenanya. Elektron yang terdapat dalam sinyal listrik tersebut bergerak naik dan turun (bolak-balik) sehingga menciptakan radiasi elektromagnetik dalam bentuk gelombang radio. Gelombang yang menyertakan program radio tersebut kemudian akan dipancarkan dan melakukan perjalanan secepat kecepatan cahaya.
Pada saat ada orang mengaktifkan radionya sesuai dengan frekuensi pemancar  di jarak beberapa kilometer kemudian, gelombang radio yang dikirimkan tersebut akan  mengalir melalui Antena dan menyebabkan elektron bergerak naik dan turun (bolak-balik) pada Antena yang bersangkutan sehingga menimbulkan energi listrik. Energi listrik ini kemudian diteruskan ke rangkaian penerima radio sehingga kita dapat mendengarkan berbagai program dari Stasiun Radio.

Simbol Antena dalam Rangkaian Elektronika

Berikut ini adalah simbol-simbol Antena yang sering digunakan dalam suatu Rangkaian Elektronika.

Karakteristik dan Parameter Kinerja Antena

Antena memiliki beberapa karakteristik penting dalam mendukung kinerjanya. Karakteristik atau Parameter Kinerja ini perlu diperhatikan saat kita membuat Antena dan juga pada saat kita memilih jenis Antena yang kita perlukan.
Empat Karakteristik atau Parameter Kinerja Antena tersebut diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Pola Radiasi Antena (Radiation Pattern)

Pola Radiasi atau Radiation Pattern adalah penggambaran radiasi yang berkaitan dengan kekuatan gelombang radio yang dipancarkan oleh antenna ataupun tingkat penerimaan sinyal yang diterima oleh antenna pada sudut yang berbeda. Pada umumnya Pola Radiasi ini digambarkan dalam bentuk plot 3 dimensi. Pola radiasi antenna 3 dimensi ini dibentuk oleh dua pola radiasi yaitu pola elevasi dan pola azimuth. Bentuk pola radiasi adalah Pola Omnidirectional pattern yaitu pola radiasi yang serba sama dalam satu bidang radiasi dan Pola Drective yang membentuk bola berkas yang sempit dengan radiasi yang tinggi.

2. Keterarahan (Directivity)

Keterarahan atau Directivity adalah perbandingan antara dentisitas daya antenna pada jarak sebuah titik tertentu relatif terhadap sebuah radiator isotropis. Yang dimaksud dengan Radiator Isotropis adalah pemancaran radiasi Antena secara seragam ke semua arah.

3. Gain

Gain atau sering juga disebut dengan Directivity Gain adalah sebuah parameter Antena yang mengukur kemampuan antena dalam mengarahkan radiasi sinyalnya atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Dengan kata lain, Gain digunakan untuk mengukur efisiensi sebuah Antena. Gain diukur dalam bentuk satuan decibel.

3. Polarisasi (Polarization)

Polarisasi atau Polarization dapat diartikan sebagai arah rambat dari medan listrik atau penyebaran vektor medan listrik. Polarisasi Antena yang dimaksud disini adalah orientasi medan listrik dari gelombang radio yang berhubungan dengan permukaan bumi dan kecocokan struktur fisik antena dengan orientasinya. Mengenali Polarisasi bermanfaat untuk mendapatkan efisiensi maksimum pada transmisi sinyal.

Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerjanya

 Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerjanya – Dalam Dunia Elektronika, Optocoupler juga dikenal dengan sebutan Opto-isolator, Photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.
Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Simbol dan Bentuk Optocoupler

Dibawah ini adalah Simbol Optocoupler dan Bentuk-bentuknya :

Jenis-jenis Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor.

Prinsip Kerja Optocoupler

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

Aplikasi Optocoupler

Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada rangkaian pada Mikrokontroller, driver pada Motor DC, DC dan AC power control dan juga pada komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer).

Prinsip Dasar dan Pengertian Semikonduktor (Semiconductor)

 

Prinsip Dasar dan Pengertian Semikonduktor – Kata “Semikonduktor” sangat identik dengan peralatan Elektronika yang kita pakai saat ini. Hampir setiap peralatan Eletronika canggih seperti Handphone, Komputer, Televisi, Kamera bahkan Lampu penerang LED juga merupakan hasil dari Teknologi Semikonduktor. Komponen-komponen penting yang membentuk sebuah Peralatan Elektronika seperti Transistor, Dioda dan Integrated Circuit (IC) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat bahan semikonduktor. Oleh karena itu, bahan Semikonduktor memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap perkembangan Teknologi Elektronika.
Bahan Semikonduktor (Semiconductor) adalah bahan penghantar listrik yang tidak sebaik Konduktor (conductor) akan tetapi tidak pula seburuk Insulator (Isolator) yang sama sekali tidak menghantarkan arus listrik. Pada dasarnya, kemampuan menghantar listrik Semikonduktor berada diantara Konduktor dan Insulator. Akan tetapi, Semikonduktor berbeda dengan Resistor, karena Semikonduktor dapat dapat menghantarkan listrik atau berfungsi sebagai Konduktor jika diberikan arus listrik tertentu, suhu tertentu dan juga tata cara atau persyaratan tertentu.

Proses Doping pada Semikonduktor

Sebenarnya banyak bahan-bahan dasar yang dapat digolongkan sebagai bahan Semikonduktor, tetapi yang paling sering digunakan untuk bahan dasar komponen elektronika hanya beberapa jenis saja, bahan-bahan Semikonduktor tersebut diantaranya adalah Silicon, Selenium, Germanium dan Metal Oxides. Untuk memproses bahan-bahan Semikonduktor tersebut menjadi komponen elektronika, perlu dilakukan proses “Doping” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada Semikonduktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya. Beberapa bahan yang digunakan untuk menambahkan ketidakmurnian semikonduktor antara lain adalah Arsenic, Indium dan Antimony. Bahan-bahan tersebut sering disebut dengan “Dopant”, sedangkan Semikonduktor yang telah melalui proses “Doping” disebut dengan Semikonduktor Ekstrinsik.

Tipe atau Jenis Semikonduktor

Semikonduktor yang telah dilalui proses Doping yaitu Semikonduktor yang Impurity (ketidakmurnian) atau Semikonduktor Ekstrinsik yang siap menjadi Komponen Elektronika dapat dibedakan menjadi 2 Jenis yaitu :

1. N-type Semikonduktor

Dikatakan N-type karena Semikonduktor jenis ini pembawa muatannya (Charge Carrier) adalah terdiri dari Elektron. Elektron adalah bermuatan Negatif sehingga disebut dengan Tipe Negatif atau N-type.
Pada Semikonduktor yang berbahan Silicon (Si), Proses Doping dengan menambahkan Arsenic atau Antimony akan menjadikan Semikonduktor tersebut sebagai N-type Semikonduktor.
Terdapat 2 (dua) pembawa muatan atau charge Carrier dalam N-type Semikonduktor yakni Elektron sebagai Majority Carrier dan Hole sebagai Minority Carrier.

2. P-Type Semikonduktor

Dikatakan P-type karena Semikonduktor jenis ini kekurangan Elektron atau disebut dengan “Hole”. Ketika pembawa muatannya adalah Hole maka Semikonduktor tersebut merupakan Semikonduktor bermuatan Positif.
Pada Semikonduktor yang berbahan Silicon (Si), Proses Doping dengan menambahkan Indium akan menjadikan Semikondukter tersebut sebagai P-type Semikonduktor.
2 (dua) pembawa muatan yang terdapat dalam P-type Semikonduktor adalah Hole sebagai Majority Carrier dan Elektron sebagai Minority Carrier).
Komponen-komponen Elektronika Aktif yang bahan dasarnya terbuat dari Semikonduktor diantaranya adalah :

• Integrated Circuit
• Transistor
• Dioda

Komponen-komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor merupakan komponen Elektronika yang sangat sensitif dengan ESD (Electro Static Discharge). Oleh karena itu, perlu penanganan khusus dalam produksi terhadap Komponen-komponen tersebut.




Pengertian Relay dan Fungsinya –

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Gambar Bentuk dan Simbol Relay

Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian Elektronika.

Prinsip Kerja Relay

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Arti Pole dan Throw pada Relay

Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

• Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
• Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

• Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
• Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

Kelebihan dan Keterbatasan IC (Integrated Circuit)

Integrated Circuit (IC) atau Sirkuit Terpadu merupakan Komponen penting dalam setiap Peralatan Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada Zaman sekarang, peralatan Elektronika yang canggih seperti Handphone,  Komputer, Audio/Video Player, Televisi, Kamera Digital, Konsol Game dan Tablet PC  sudah tidak lepas dari penggunaan IC (Integrated Circuit) sebagai Komponen Utamanya.
Meskipun memiliki banyak kelebihan dan memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan Teknologi dan industri Elektronika, Integrated Circuit atau IC juga memiliki berbagai keterbatasan ataupun kelemahan yang tentunya memerlukan Komponen Elektronika lainnya sebagai pendukung agar Rangkaian yang dirancang tersebut memenuhi kebutuhan dan fungsi yang diinginkan.
Sebagai salah satu contohnya, Integrated Circuit (IC) merupakan komponen Elektronika yang hanya dapat beroperasi di tegangan yang rendah (misalnya 5V ataupun 12V). Oleh karena itu, jika sumber tegangannya lebih tinggi daripada yang ditentukan, maka diperlukan Adaptor ataupun rangkaian khusus untuk menurunkan tegangan dan arus listriknya. Pada umumnya, kita dapat menemukan Adaptor sebagai penurun tegangan pada Laptop ataupun Handphone, Power supply yang mengkonversikan tegangan 220V agar dapat menyediakan sumber tegangan 5V untuk Motherboard dan Processor Komputer. Disamping itu, kita juga dapat menemukan banyak komponen Elektronika pendukung lainnya disekitar Komponen IC (Integrated Circuit) yang salah satu fungsinya adalah untuk memberikan sumber tegangan dan arus yang cocok untuk mengoperasikan IC.
Berikut ini adalah beberapa Kelebihan dan keterbatasan Integrated Circuit atau IC :

Keunggulan / kelebihan IC (Integrated Circuit)

1. Berukuran Kecil.
2. Lebih Ringan.
3. Harga lebih murah  karena dapat diproduksi dalam jumlah yang banyak dan serentak dalam 1 (satu) wafer.
4. Lebih handal karena tidak memerlukan hubungan solder dan interkoneksi yang sangat sedikit di dalam Internal komponen IC.
5. Mengkonsumsi daya listrik yang lebih kecil, hal ini dikarenakan ukuran IC yang kecil sehingga pemakaian daya listrik pun lebih kecil.
6. Lebih mudah diganti dan troubleshooting (perbaikan) jika terjadi kerusakan pada rangkaian Elektronika.
7. Cocok untuk operasi sinyal rendah.
8. Dapat melakukan fungsi yang lebih kompleks dan rumit.

Kelemahan / Keterbatasan IC (Integrated Circuit)

1. Tidak dapat menghasilkan daya yang tinggi.
2. Hanya dapat beroperasi di tegangan rendah.
3. Memerlukan penanganan yang lebih hati-hati, IC tidak tahan terhadap penanganan yang kasar serta sangat sensitif dengan Electrostatic Discharge (ESD).
4. Tidak tahan terhadap Suhu yang tinggi. Oleh karena itu, memerlukan ventilasi ataupun kipas dan Heatsink untuk membantu menurunkan suhu di sekitar IC.
5. Tidak tahan terhadap tegangan tinggi yang berlebihan (Toleransi Tegangan sangat kecil dan terbatas) karena dapat merusak komponen internal IC. Untuk mengetahui Karakteristik ataupun tegangan IC yang cocok, diperlukan Datasheet dari Produsen IC dalam merancang (design) Rangkaian Elektronika.
6. Memerlukan koneksi luar ke komponen Induktor dan Transformator (Trafo) untuk melakukan fungsi-fungsi yang berkaitan dengan Induksi dan Elektromagnetik. Hal ini dikarenakan Teknologi IC saat ini belum memungkinkan untuk meng-integrasi-kan Induktor dan Transformator ke dalam Internal IC.
7. Memerlukan koneksi luar ke komponen Kapasitor untuk nilai kapasitansi yang lebih dari 30pF.

Pengertian Desibel dan Cara Menghitungnya

Pengertian Desibel dan Cara Menghitungnya – Desibel merupakan satuan yang sering digunakan sebagai skala penguatan dalam rangkaian Elektronika seperti rangkaian pada peralatan Audio dan Komunikasi. Besaran-besaran yang mengunakan skala penguatan Desibel tersebut diantara seperti penguatan pada Daya, Tegangan, Arus dan juga Intensitas suara. Jadi pada dasarnya Desibel adalah satuan yang menggambarkan suatu perbandingan atau Rasio. Secara definisi, Desibel yang sering disingkat dengan “dB” ini dapat diartikan sebagai “Perbandingan antara dua besaran dalam skala Logaritma”.
Dalam Rangkaian Audio, penguatan sinyal suara bersifat tidak linear (non linear) sehingga tidak dapat menggunakan perkalian kelipatan langsung seperti Output sinyal memiliki 10 kali lipat atau 20 kali lipat penguatan dari Input sinyal sehingga harus menggunakan satuan desibel yang berskala Logaritma.
Grafik di bawah ini merupakan contoh yang menggambarkan ketidaklinearan penguatan sinyal audio :

Desibel pada dasarnya merupakan turunan dari besaran Bel, dimana 1 desibel sama dengan 1/10 Bel atau 0,1 Bel. Dalam prakteknya, para Engineer maupun fisikawan cenderung lebih nyaman menggunakan satuan desi Bel (desibel) daripada satuan Bel. Hal ini dikarenakan untuk menghindari kebanyakan angka dibelakang koma dalam menghitungnya.
Dalam perhitungan Desibel, penguatan atau Gain suatu sinyal akan ditandai dengan tanda “+” (positif) sedangkan pelemahan atau Loss akan ditandai dengan tanda “-“ (negatif). Dengan demikian, jika sinyal Output +6dB dari sinyal Input maka hal ini menandakan terjadinya penguatan Output sebanyak 6dB dari sinyal Input. Sebaliknya jika sinyal Output -2dB dari sinyal Input yang artinya adalah telah terjadi pelemahan sinyal Output sebanyak 2dB terhadap sinyal Input.

Rumus-rumus Desibel

Rumus Penguatan Daya

Penguatan Daya (dB) = 10 log₁₀ (P_out / P_in)

Rumus Penguatan Tegangan

Penguatan Tegangan (dB) = 20 log₁₀ (V_out / V_in)

Rumus Penguatan Arus

Penguatan Arus (dB) = 20 log₁₀ (I_out /IV_in)

Contoh Kasus Perhitungan Desibel

Berikut ini adalah contoh kasus untuk menghitung penguatan Tegangan dan Daya berdasarkan satuan Desibel (dB).

Penguatan Tegangan

Sebuah Rangkaian memiliki Input AC sebesar 2 Volt dan Output AC sebesar 14 Volt, berapakah penguatan dalam Desibel ?
Penyelesaian
Rumus : 
Penguatan Tegangan (dB) = 20 log₁₀ (V_out / V_in)
Pertama, kita harus menghitung hasil dari rasio Tegangan Output dan Tegangan Input yaitu :
(Vout/Vin) = (14 / 2) = 7
Kedua, gunakan kalkulator untuk mendapatkan hasil logaritma dari 7.
Log₁₀  7 = 0,845098
Ketiga, kalikan dengan 20 seperti pada rumusnya :
Penguatan (dB) = 20 x 0,845098
Penguatan (dB) = 16,9019 (atau dibulatkan menjadi 16,9 dB)

Penguatan Daya

Sebuah Amplifier diberi Input sebesar 5 Watt, sedangkan Output dihasilkannya adalah sebesar 150 Watt. Berapakah penguatannya dalam Desibel ?
Penyelesaian
Rumus : 
Penguatan Daya (dB) = 10 log₁₀ (P_out / P_in)
Pertama, menghitung hasil dari rasio daya Output dan Input yaitu :
(P_out / P_in) = 150 / 5 = 30
Kedua, gunakan kalkulator untuk mendapatkan hasil logaritma dari 30
Log₁₀  30 = 1,47712
Terakhir, kalikan dengan 10 seperti pada rumusnya :
Penguatan (dB) = 10 x 1,47712
Penguatan (dB) = 14,7712 (atau dibulatkan menjadi 14,8 dB)

Pengertian Desibel dalam Kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar adanya istilah Desibel dalam pengukuran tingkat kebisingan atau Intensitas Suara, bahkan ada yang mengatakan bahwa seseorang yang berada di lingkungan dengan tingkat kebisingan 85dB diatas 8 jam akan mengalami kerusakan alat pendengaran.
Desibel yang dimaksud dalam pengukuran kebisingan ini adalah perbandingan tingkat Intensitas Suara dengan Batas Ambang suara yang dapat didengar oleh Manusia atau Volume terendah yang dapat didengar oleh Manusia pada suatu ruangan yang sunyi dengan asumsi pendengaran orang tersebut adalah normal. Nilai Ambang Suara tersebut adalah 0dB atau Log 1.
Jika tingkat kebisingan adalah 30dB, artinya 30dB diatas nilai ambang suara yang dapat didengar oleh manusia dengan pendengaran normal atau sekitar 1000 kali dari suara yang dapat didengar oleh manusia. Sedangkan tingkat kebisingan 60 dB berarti 60dB diatas nilai ambang suara yang dapat didengan oleh Manusia atau sekitar 1.000.000 kali lebih tinggi dari suara yang dapat didengar oleh manusia.
Berikut ini adalah tabel tingkat kebisingan suara pada beberapa sumber suara atau perlengkapan kerja.

Sumber suara	Desibel
Nilai Ambang Suara	0 dB
Suara dengungan Kulkas	40 dB
Percakapan normal	60 dB
Mesin Pemotong rumput	90 dB
Sepeda Motor	95 dB
Konser Rock	110 dB
Sirine Ambulan	120 dB
Mercon	150 dB

Catatan : “Desibel” adalah penulisan dalam bahasa Indonesia, sedangkan dalam bahasa Inggris ditulis dengan “Decibel”.

Pengertian dan Fungsi Fuse (Sekering) serta Cara Mengukurnya

Pengertian dan Fungsi Fuse (Sekering) serta Cara Mengukurnya – Fuse atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Sekering adalah komponen yang berfungsi sebagai pengaman dalam Rangkaian Elektronika maupun perangkat listrik. Fuse (Sekering) pada dasarnya terdiri dari sebuah kawat halus pendek yang akan meleleh dan terputus jika dialiri oleh Arus Listrik yang berlebihan ataupun terjadinya hubungan arus pendek (short circuit) dalam sebuah peralatan listrik / Elektronika. Dengan putusnya Fuse (sekering) tersebut, Arus listrik yang berlebihan tersebut tidak dapat masuk ke dalam Rangkaian Elektronika sehingga tidak merusak komponen-komponen yang terdapat dalam rangkaian Elektronika yang bersangkutan. Karena fungsinya yang dapat melindungi peralatan listrik dan peralatan Elektronika dari kerusakan akibat arus listrik yang berlebihan, Fuse atau sekering juga sering disebut sebagai Pengaman Listrik.
Fuse (Sekering) terdiri dari 2 Terminal dan biasanya dipasang secara Seri dengan Rangkaian Elektronika / Listrik yang akan dilindunginya sehingga apabila Fuse (Sekering) tersebut terputus maka akan terjadi “Open Circuit” yang memutuskan hubungan aliran listrik agar arus listrik tidak dapat mengalir masuk ke dalam Rangkaian yang dilindunginya.
Berikut ini adalah Simbol Fuse (Sekering) dan posisi pemasangan Fuse secara umum:

Bentuk Fuse (Sekering) yang paling sering ditemukan adalah berbentuk tabung (silinder) dan Pisau (Blade Type). Fuse yang berbentuk tabung atau silinder sering ditemukan di peralatan listrik Rumah Tangga sedangkan Fuse yang berbentuk Pisau (blade) lebih sering digunakan di bidang Otomotif (kendaraan bermotor).
Nilai Fuse biasanya tertera pada badan Fuse itu sendiri ataupun diukir pada Terminal Fuse, nilai Fuse diantaranya terdiri dari Arus Listrik (dalam satuan Ampere (A) ataupun miliAmpere (mA) dan Tegangan (dalam satuan Volt (V) ataupun miliVolt (mV).
Dalam Rangkaian Eletronika maupun Listrik, Fuse atau Sekering ini sering dilambangkan dengan huruf “F”.

Cara Mengukur Fuse (Sekering) dengan Multimeter Digital

Pada umumnya Fuse memiliki bungkusan transparan yang terbuat dari Kaca maupun Plastik sehingga kita dapat melihat langsung apakah Kawat halus Fuse tersebut putus atau tidak. Tetapi ada juga jenis Fuse yang bungkusannya menutupi Kawat halus di dalamnya sehingga kita sulit untuk melihat isi daripada Fuse tersebut. Oleh karena itu, kita perlu mengukur Fuse dengan Multimeter untuk mengetahui apakah Fuse tersebut masih baik atau sudah terputus.
Berikut ini adalah cara untuk mengukur Fuse dengan menggunakan Multimeter Digital :

1. Aturlah posisi Saklar Multimeter pada posisi Ohm (Ω)
2. Hubungkan Probe Multimeter pada masing-masing Terminal Fuse / Sekering seperti pada gambar berikut ini. Fuse atau Sekering tidak memiliki polaritas, jadi posisi Probe Merah dan Probe Hitam tidak dipermasalahkan.
3. Pastikan nilai yang ditunjukan pada Display Multimeter adalah “0” Ohm. Kondisi tersebut menandakan Fuse tersebut dalam kondisi baik (Short).
4. Jika Display Multimeter menunjukan “Tak Terhingga”, maka Fuse tersebut dinyatakan telah putus atau terbakar.

Fuse yang sudah putus harus diganti dengan Fuse yang spesifikasinya yang sama. Apabila Spesifikasi Fuse yang diganti tersebut berbeda, maka fungsi Fuse yang sebagai pengaman ini tidak dapat berfungsi secara maksimal atau tidak dapat melindungi Rangkaian / Peralatan Elektronika ataupun peralatan listrik dengan baik.

Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus, Contoh Soal, Jawaban, Intensitas, Hukum Pergeseran Wien, Hukum Planck, Efek Fotolistrik, Efek Compton, Praktikum Fisika

Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus, Contoh Soal, Jawaban, Intensitas, Hukum Pergeseran Wien,  Hukum Planck, Efek Fotolistrik, Efek Compton, Praktikum Fisika - Pernahkah kalian memakai pakaian hitam di siang hari yang panas? Jika pernah, bagaimana rasanya? Pasti sangat panas, bukan? Mengapa? Ini karena warna hitam menyerap semua cahaya atau sinar yang jatuh mengenainya sehingga benda tersebut akan menjadi panas. Inilah yang disebut radiasi benda hitam.

Pernahkah kalian melihat lampu pijar? Jika kalian perhatikan, pada bagian filamen lampu berwarna kuning keputih-putihan padahal lampu berwarna biru. Mengapa hal ini terjadi? Ini terjadi karena suhu lampu pijar di atas 2.000 K. Semua benda yang berada pada suhu di atas 2.000 K akan memancarkan cahaya putih.

Dalam perambatan cahaya melalui ruang hampa, cahaya dianggap sebagai gelombang, seperti pada peristiwa interferensi dan difraksi. Adapun dalam peristiwa interaksi cahaya dengan atom maupun molekul, cahaya dianggap sebagai partikel. Peristiwa tersebut antara lain radiasi panas, efek fotolistrik, dan gejala compton, yang akan kalian pelajari dalam pembahasan berikut ini.

1. Pengertian Radiasi Panas

Radiasi panas adalah radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya. Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi pada umumnya, kalian dapat melihat sebuah benda, karena benda itu memantulkan cahaya yang datang padanya, bukan karena benda itu memancarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1.000 K. Pada suhu ini benda mulai berpijar merah seperti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di atas 2.000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti pijar putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari spektrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Hal ini menyebabkan pergeseran warna-warna spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menentukan suhu suatu benda.

Gambar 1. Filamen lampu pijar meradiasikan panas pada suhu  di atas 2.000 K.

Secara umum bentuk terperinci dari spektrum radiasi panas yang dipancarkan oleh suatu benda panas bergantung pada komposisi benda itu. Walaupun demikian, hasil eksperimen menunjukkan bahwa ada satu kelas benda panas yang memancarkan spektra panas dengan karakter universal. Benda ini adalah benda hitam atau black body.

Benda hitam didefinisikan sebagai sebuah benda yang menyerap semua radiasi yang datang padanya. Dengan kata lain, tidak ada radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam. Jadi, benda hitam mempunyai harga absorptansi dan emisivitas yang besarnya sama dengan satu.

Seperti yang telah kalian ketahui, bahwa emisivitas (daya pancar) merupakan karakteristik suatu materi, yang menunjukkan perbandingan daya yang dipancarkan per satuan luas oleh suatu permukaan terhadap daya yang dipancarkan benda hitam pada temperatur yang sama. Sementara itu, absorptansi (daya serap) merupakan perbandingan fluks pancaran atau fluks cahaya yang diserap oleh suatu benda terhadap fluks yang tiba pada benda itu.

Gambar 2. Pemantulan yang terjadi pada benda hitam.

Benda hitam ideal digambarkan oleh suatu rongga hitam dengan lubang kecil. Sekali suatu cahaya memasuki rongga itu melalui lubang tersebut, berkas itu akan dipantulkan berkali-kali di dalam rongga tanpa sempat keluar lagi dari lubang tadi. Setiap kali dipantulkan, sinar akan diserap dinding-dinding berwarna hitam. Benda hitam akan menyerap cahaya sekitarnya jika suhunya lebih rendah daripada suhu sekitarnya dan akan memancarkan cahaya ke sekitarnya jika suhunya lebih tinggi daripada suhu sekitarnya. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 1. Benda hitam yang dipanasi sampai suhu yang cukup tinggi akan tampak membara.

Benda hitam sempurna adalah pemancar kalor paling baik (e = 1). Contoh yang mendekati benda hitam sempurna adalah kotak tertutup rapat yang dilubangi dengan lubang udara (ventilasi) rumah.

2. Intensitas Radiasi Benda Hitam

Radiasi benda hitam adalah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam. Radiasi ini menjangkau seluruh daerah panjang gelombang. Distribusi energi pada daerah panjang gelombang ini memiliki ciri khusus, yaitu suatu nilai maksimum pada panjang gelombang tertentu. Letak nilai maksimum tergantung pada temperatur, yang akan bergeser ke arah panjang gelombang pendek seiring dengan meningkatnya temperatur.

Pada tahun 1879 seorang ahli fisika dari Austria, Josef Stefan melakukan eksperimen untuk mengetahui karakter universal dari radiasi benda hitam. Ia menemukan bahwa daya total per satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda hitam panas (intensitas total) adalah sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Sehingga dapat dirumuskan:

I _total = σ . T⁴ ....................................................... (1)

dengan I menyatakan intensitas radiasi pada permukaan benda hitam pada semua frekuensi, T adalah suhu mutlak benda, dan σ adalah tetapan Stefan-Boltzman, yang bernilai 5,67 × 10^-8 Wm^-2K^-4.

Untuk kasus benda panas yang bukan benda hitam, akan memenuhi hukum yang sama, hanya diberi tambahan koefisien emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga:

I _total = e.σ.T⁴ ............................................................ (2)

Intensitas merupakan daya per satuan luas, maka persamaan (2) dapat ditulis sebagai:

P/A = = e. σ. T⁴ ...................................................... (3)

dengan:

P = daya radiasi (W)

A = luas permukaan benda (m²)

e = koefisien emisivitas

T = suhu mutlak (K)

Beberapa tahun kemudian, berdasarkan teori gelombang elektromagnetik cahaya, Ludwig Boltzmann (1844 - 1906) secara teoritis menurunkan hukum yang diungkapkan oleh Joseph Stefan (1853 - 1893) dari gabungan termodinamika dan persamaan-persamaan Maxwell. Oleh karena itu, persamaan (2) dikenal juga sebagai Hukum Stefan- Boltzmann, yang berbunyi:

“Jumlah energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”.

Contoh Soal 1 :

Lampu pijar dapat dianggap berbentuk bola. Jari-jari lampu pijar pertama 3 kali jari-jari lampu pijar kedua. Suhu lampu pijar pertama 67 ^oC dan suhu lampu pijar kedua 407 ^oC. Tentukan perbandingan daya radiasi lampu pertama terhadap lampu kedua!

Besaran yang diketahui:

T₁ = (67 + 273) K = 340 K

T₂ = (407 + 273) K = 680 K

R₁ = 3 R₂

Perbandingan daya radiasi lampu pertama terhadap lampu kedua:

3. Hukum Pergeseran Wien

4. Hukum Radiasi Planck

5. Efek Fotolistrik

6. Efek Compton

Macam-macam Perubahan Energi Listrik – Energi dapat dimanfaatkan setelah diubah menjadi energi dalam bentuk lain. Perubahan bentuk energi listrik (konversi) selalu memenuhi hukum kekekalan energi. Hukum tersebut berbunyi “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah dari bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain.” Perubahan-perubahan tersebut adalah sebagai berikut:

Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya

Lampu pijar dan lampu neon merupakan alat listrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya dan energi kalor.

Lampu pijar

lampu pijar bohlam

Didalam ruang kaca lampu pijar, terdapat filamen yang mudah terbakar yang terbuat dari kawat wolfram halus yang berbentuk spiral. Di dalam bola kaca di isi gas argon dan nitrogen bertekanan rendah yang berguna untuk menyerap energi kalor dari filamen yang berpijar, sehingga filamen tidak cepat putus.’
Ketika arus listrik mengalir, filamen berpijar sampai suhu 1.000^oC menghasilkan cahaya dan kalor. Lampu ini apabila digunakan terasa panas karena banyak energi listrik yang berubah menjadi energi kalor, sehingga lampu tidak hemat listrik.

Lampu tabung (TL)

Lampu tabung (TL) sering disebut lampu neon. Lampu ini terbuat dari tabung kaca yang bentuknya bermacam-macam. Didalam tabung kaca diisi gas raksa dan pada kedua ujungnya terdapat elektrode. Jika kedua elektrode dihubungkan dengan tegangan tinggi menyebabkan terjadinya loncatan elektron yang menimbulkan bunga api listrik. Loncatan elektron ini dapat menyebabkan gas raksa memancarkan sinar ultraviolet yang tidak tampak oleh mata. Agar sinar yang dihasilkan dapat terlihat, dinding tabung kaca bagian dalam dilapisi zat fluoresensi. Dinding kaca yang berlapis zat tersebut akan memendarkan cahaya ketika terkena sinar ultraviolet. Cahaya yang dipancarkan berupa cahaya putih dan tidak panas.

Lampu neon dibuat dalam beberapa bentuk dan memilki keunggulan hemat energi.

Dibandingkan dengan lampu pijar, lampu TL memilki beberapa kelebihan, yaitu Pada lampu TL lebih banyak energi listrik yang berubah menjadi energi cahaya. Lampu ini hemat listrik karena kalor yang ditimbulkan kecil dan tidak terlalu panas ruang disekitarnya. Sekarang ini, lampu jenis TL dibuat dalam beberapa bentuk dan memilki keunggulan hemat energi.

Perubahan energi listrik menjadi energi kalor

Alat pemanas seperti setrika listri, solder, kompor listrik dan teko listrik jika dihubungkan pada arus listrik, akan mengubah energi listrik menjadi energi kalor (panas). Bagian dalam alat pemanas listrik terdapat elemen pemanas yang terbuat dari bahan konduktor yang hambatan jenisnya besar seperti nikel atau nikrom.

Setrika listrik

Elemen pemanas setrika diletakan diantara alas berupa besi dan penutup setrika yang dipisahkan oleh bahan isolator. Ketika dialiri arus listrik, elemen tersebut akan menghasilkan energi kalor dan suhunya naik. Energi kalor yang dihasilkan dihantarkan kelapisan besi, sehingga lapisan besi ikut panas.

Solder listrik

Pada bagian dalam solder listrik berisi elemen pemanas yang terbuat dari bahan konduktor yang hambatan jenisnya besar. Elemen pemanas diletakan dalam selubung solder, ketika di aliri arus listrik, elemen tersebut akan menghasilkan energi kalor dan suhunya naik. Energi kalor yang dihasilkan di hantarkan ke mata solder. Logam mata solder memiliki titik lebur yang lebig tinggi dari pada titik lebur timah solder, suhu solder yang terlalu tinggi akan merusak komponen solder.

Perubahan energi listrik menjadi energi kimia

Proses pelapisan emas memanfaatkan bentuk perubahan energi listrik menjadi energi kimia melalui proses-proses kimiawi. Secara sederhana, pelapisan dilakukan dengan cara mengalirkan arus listrik pada bahan pelapis (sebagai anode) dan perhiasan ayang aan dilapisi (sebagai katode) melalui cairan elektrolit. Selama proses ini, logam pelapis lama-lama akan habis karena berubah menjadi partikel-partikel kecil yang kemudian menempel pada perhiasan yang dilapisi. Proes penempelan inilah yang membutuhkan energi listrik.

Perubahan energi listrik menjadi energi gerak

Kipas angin jika dihubungkan dengan stopkontak listrik PLN akan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Kipas angin tersebut dapat berputar karena adanya energi listrik yang di ubah oleh komponen-komponen magnet di dalam kipas tersebut menjadi energi gerak.

Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya dan suara

Televisi merupakan alat yang dapat merubah energi listrik menjadi energi cahaya dan suara. Televisi merubah gelombang sinyal menjadi suara dan cahaya yang dicitrakan dalam bentuk gambar.

Perbedaan Rangkaian Seri dan paralel

Perbedaan Rangkaian Seri dan paralel

Rangkaian Seri dan rangkaian paralel adalah dua jenis rangkaian yang sangat dasar yang ditemui dalam elektronika dan teknik listrik. Setiap rangkaian dapat dipecah ke rangkaian dasar seri dan rangkaian paralel. Ide-ide rangkaian seri dan rangkaian paralel yang sangat penting dalam bidang-bidang seperti elektronik, teknik elektro, fisika, robotika, instrumentasi dan akuisisi data dan bidang lain yang memiliki penggunaan rangkaian listrik dan elektronik. Pada artikel ini, kita akan membahas apa yang disebut rangkaian seri dan paralel rangkaian, definisi mereka, kesamaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel, penerapan rangkaian seri dan rangkaian paralel, dan akhirnya perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Rangkaian Seri

Sebuah rangkaian seri adalah salah satu bentuk yang paling sederhana rangkaian yang tersedia untuk analisis rangkaian. Sebuah rangkaian murni seri adalah rangkaian di mana masing-masing komponen yang terhubung ke kawat membawa satu arus. Jumlah arus yang melalui setiap elemen adalah sama. Perbedaan tegangan antara titik dari setiap elemen dapat berbeda tergantung pada resistensi atau impedansi perangkat. Jumlah tegangan antara setiap komponen dari rangkaian tersebut adalah sama dengan tegangan antara kedua ujung rangkaian.

rangkaian seri

Jika salah satu komponen memiliki lebih dari dua titik, rangkaian ini bukan rangkaian seri murni. Jika rangkaian seri berisi kapasitor, tidak ada arus langsung dapat melewati rangkaian.
Dalam kasus di mana komponen rangkaian aktif yang hadir pada rangkaian, arus yang mengalir dalam rangkaian tergantung pada tegangan serta frekuensi sumber tegangan. Hal ini disebabkan perubahan impedansi komponen aktif karena frekuensi sinyal tegangan.

Rangkaian Paralel

[ ]Sebuah rangkaian paralel juga merupakan salah satu rangkaian yang paling mendasar yang tersedia dalam analisis rangkaian. Dalam rangkaian murni paralel, perbedaan tegangan antara setiap elemen adalah sama. Dua titik dari setiap elemen saling terhubung satu sama lain. Total tegangan antara titik dari rangkaian tersebut adalah sama dengan tegangan antara titik dari setiap elemen. Total arus melalui rangkaian adalah sama dengan jumlah arus yang mengalir melalui setiap elemen.

rangkaian paralel

Jika salah satu komponen komponen rangkaian aktif, total arus melalui elemen-elemen dapat bervariasi tergantung pada frekuensi sinyal tegangan. Jika salah satu komponen dalam rangkaian paralel adalah komponen dengan satu set komponen lainnya diatur dalam cara seri, rangkaian ini bukan rangkaian paralel murni.

Perbedaan Rangkaian Seri dan paralel

Apa perbedaan antara Rangkaian Paralel dan Seri?

• Tegangan antara masing-masing komponen yang sama dengan tegangan total rangkaian paralel sedangkan, dalam rangkaian seri, arus melalui masing-masing komponen sama dengan arus total.
• Dalam rangkaian seri, tegangan antara titik dari setiap elemen tergantung pada resistansi atau impedansi rangkaian. Pada rangkaian paralel, arus melalui setiap elemen tergantung pada impedansi atau resistensi elemen.

Pengertian Radioaktivitas dan Peluruhan radioaktif

Pengertian Radioaktivitas dan Peluruhan radioaktif

Radioaktivitas adalah proses dimana inti atom tidak stabil melepaskan partikel subatomik energik atau radiasi elektromagnetik (EMR). Fenomena ini dapat menyebabkan salah satu unsur untuk berubah menjadi yang lain dan ikut bertanggung jawab untuk panas inti bumi. Radioaktivitas memiliki berbagai kegunaan, termasuk tenaga nuklir, dalam pengobatan, dan dalam penanggalan sampel organik dan geologi. Hal ini juga berpotensi berbahaya, seperti partikel berenergi tinggi dan radiasi dapat merusak dan membunuh sel-sel, dan mengubah DNA, menyebabkan kanker.

Peluruhan radioaktif

Inti atom yang tidak stabil dikatakan mengalami peluruhan, yang berarti bahwa mereka kehilangan sebagian dari massa atau energi untuk mencapai keadaan lebih stabil, energi yang lebih rendah. Proses ini paling sering terlihat pada unsur yang lebih berat, seperti uranium.
Tak satu pun dari unsur-unsur yang lebih berat mempunyai isotop stabil, tetapi unsur yang lebih ringan juga bisa eksis dalam tidak stabil atau bentuk radioaktif, seperti karbon-14. Diperkirakan bahwa panas dari peluruhan unsur-unsur radioaktif mempertahankan suhu yang sangat tinggi dari inti bumi, menjaganya agar tetap dalam keadaan cair, yang sangat penting untuk pemeliharaan medan magnet yang melindungi planet ini dari kerusakan radiasi.

Pengertian Radioaktivitas

Peluruhan radioaktif adalah proses acak, yang berarti bahwa secara fisik tidak mungkin untuk memprediksi apakah atau tidak inti atom tertentu akan meluruh dan memancarkan radiasi pada saat tertentu. Sebaliknya, hal ini diukur dengan paruh, yang merupakan periode waktu yang diperlukan untuk setengah dari sampel yang diberikan inti meluruh. Waktu Paruh berlaku untuk sampel dari berbagai ukuran, dari jumlah mikroskopis sampai semua atom dari jenis di alam semesta. Isotop radioaktif yang berbeda bervariasi dalam waktu paruh mereka, yang berkisar dari beberapa detik, dalam kasus astatine-218, miliaran tahun untuk uranium-238.

Jenis jenis

[ ]Untuk menjadi stabil, inti tidak bisa terlalu berat, dan harus memiliki keseimbangan yang tepat dari proton dan neutron. Sebuah inti berat – yang memiliki sejumlah besar proton dan neutron – cepat atau lambat akan menurunkan berat badan, atau massa, dengan memancarkan partikel alfa, yang terdiri dari dua proton dan dua proton terikat bersama-sama. Partikel-partikel ini memiliki muatan listrik positif, dan, dibandingkan dengan partikel lain yang bisa dipancarkan, lebih berat dan lambat bergerak. Peluruhan alpha dalam unsur menyebabkannya berubah menjadi unsur yang lebih ringan.

Peluruhan radioaktif

Peluruhan beta terjadi ketika inti memiliki terlalu banyak neutron untuk jumlah tempat proton. Dalam proses ini, sebuah neutron, yang netral, secara spontan berubah menjadi proton bermuatan positif dengan memancarkan elektron bermuatan negatif. Elektron berenergi tinggi yang dikenal sebagai sinar beta, atau partikel beta. Karena ini akan meningkatkan jumlah proton dalam inti, itu berarti bahwa atom berubah menjadi unsur yang berbeda dengan lebih banyak proton.
Proses sebaliknya bisa terjadi di mana ada terlalu banyak proton, dibandingkan dengan neutron. Dengan kata lain, proton berubah menjadi neutron dengan memancarkan positron, yang merupakan anti-partikel bermuatan positif dari elektron. Hal ini kadang-kadang disebut peluruhan beta positif, dan hasil dalam atom berubah menjadi unsur dengan proton lebih sedikit. Kedua jenis peluruhan beta menghasilkan partikel bermuatan listrik yang sangat ringan dan cepat.
Meskipun transformasi ini melepaskan energi dalam bentuk massa, mereka juga dapat meninggalkan inti yang tersisa dalam keadaan “bersemangat”, di mana ia memiliki lebih banyak energi dari jumlah minimum. Oleh karena itu akan kehilangan energi ekstra ini dengan memancarkan sinar gamma – bentuk frekuensi sangat tinggi radiasi elektromagnetik. Sinar gamma tidak memiliki berat, dan berjalan dengan kecepatan cahaya. Beberapa inti berat bisa, bukannya memancarkan partikel alpha, sebenarnya terpecah, melepaskan banyak energi, proses yang dikenal sebagai fisi nuklir. Hal ini dapat terjadi secara spontan dalam beberapa isotop dari unsur-unsur berat, seperti uranium-235. Proses ini juga melepaskan neutron. Serta terjadi secara spontan, fisi dapat diminta oleh inti berat dengan menyerap neutron. Jika bahan fisi tidak cukup dibawa bersama-sama, reaksi berantai dapat terjadi di mana neutron yang dihasilkan oleh fisi menyebabkan inti lainnya untuk membagi, melepaskan lebih banyak neutron, dan seterusnya.


Apa Itu Radiasi Nuklir – Anda mungkin pernah mendengar orang berbicara tentang radiasi baik dalam berita atau dalam kehidupan nyata. Misalnya, ketika Enterprise mendekati sebuah bintang di “Star Trek,” anggota awak mungkin memperingatkan tentang peningkatan tingkat radiasi. Dalam buku Tom Clancy “The Hunt for Red October”, sebuah kapal selam Rusia memiliki kecelakaan reaktor nuklir dengan kebocoran radiasi yang memaksa awak untuk meninggalkan kapal. Di Three Mile Island dan Chernobyl, PLTN melepaskan zat radioaktif ke atmosfir selama kecelakaan nuklir. Dan pasca gempa bumi dan tsunami yang melanda Jepang Maret 2011, krisis nuklir meningkatkan kekhawatiran tentang radiasi dan pertanyaan tentang keamanan tenaga nuklir.
Radiasi nuklir dapat menjadi sangat bermanfaat dan sangat berbahaya. Ini tergantung pada bagaimana kita menggunakannya. Mesin X-ray, beberapa jenis peralatan sterilisasi dan pembangkit listrik tenaga nuklir semua menggunakan radiasi nuklir. Begitu juga senjata nuklir. Bahan nuklir (yaitu, zat yang memancarkan radiasi nuklir) yang cukup umum dan telah ditenemukan serta digunakan antara sebagai berikut:
uranium
plutonium
sinar alpha
sinar beta
sinar gamma
Sinar-X
sinar kosmik
radiasi
daya nuklir
bom nuklir
limbah nuklir
kejatuhan nuklir
fisi nuklir
bom neutron
mesin waktu
radon gas
Detektor asap Ionisasi
Carbon-14
Semua istilah ini berhubungan dengan fakta bahwa unsur tersebut ada kaitannya dengan unsur-unsur nuklir, baik alami atau buatan manusia. Tapi apa sebenarnya radiasi? Mengapa begitu berbahaya? Pada artikel ini, kita akan membahas radiasi nuklir sehingga kita dapat memahami secara persis apa itu dan bagaimana hal itu mempengaruhi kehidupan kita sehari-hari.
Mari kita mulai dari awal dan memahami berasal dari mana kata “nuklir” dalam “radiasi nuklir”. Berikut ini adalah sesuatu yang sudah sering kita dengar: Semuanya terbuat dari atom. Atom mengikat bersama-sama menjadi molekul. Jadi sebuah molekul air terbuat dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen terikat bersama menjadi satu kesatuan. Karena kita belajar tentang atom dan molekul di sekolah dasar, kita memahami dan merasa nyaman dengan mereka. Di alam, setiap atom yang kita tenemukan adalahi salah satu dari 92 jenis atom, juga dikenal sebagai elemen. Jadi setiap substansi di Bumi – logam, plastik, rambut, pakaian, daun, kaca – terdiri dari kombinasi dari 92 atom yang ditemukan di alam. Tabel Periodik Unsur yang Anda lihat dalam kelas kimia adalah daftar unsur-unsur yang ditemukan di alam ditambah sejumlah unsur buatan manusia.
Di dalam setiap atom ada tiga partikel subatom: proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron mengikat bersama untuk membentuk inti atom, sementara elektron mengelilingi dan mengelilingi inti. Proton dan elektron memiliki muatan yang berlawanan oleh karena itu mereka saling tarik menarik satu sama lain (elektron negatif dan proton yang positif, dan berlawanan gaya menarik), dan dalam kebanyakan kasus jumlah elektron dan proton adalah sama pada atom (bertugas membuat atom yang netral) . Neutron yang netral. Tujuan mereka dalam inti adalah untuk mengikat proton bersama-sama. Karena semua proton memiliki muatan yang sama dan secara alami akan menolak satu sama lain, neutron bertindak sebagai “lem” untuk memegang erat proton dalam inti.
Jumlah proton dalam inti menentukan perilaku atom. Banyak atom memiliki bentuk yang berbeda. Sebagai contoh, tembaga memiliki dua bentuk yang stabil: tembaga-63 (yang membentuk sekitar 70 persen dari semua tembaga alam) dan tembaga-65 (30 persen sisanya). Dua bentuk yang disebut isotop. Atom dari kedua isotop tembaga memiliki 29 proton, tetapi atom tembaga-63 memiliki 34 neutron sementara tembaga-65 atom memiliki 36 neutron. Kedua isotop bertindak dan terlihat sama, dan keduanya stabil.
Bagian yang tidak dipahami sampai sekitar 100 tahun yang lalu adalah bahwa unsur-unsur tertentu memiliki isotop yang radioaktif. Dalam beberapa elemen, semua isotop bersifat radioaktif. Hidrogen adalah contoh yang baik dari suatu unsur dengan beberapa isotop, salah satunya adalah radioaktif. Hidrogen normal, atau hidrogen-1, memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron (karena hanya ada satu proton dalam inti, tidak ada kebutuhan untuk efek mengikat neutron). Ada isotop lain, hidrogen-2 (juga dikenal sebagai deuterium), yang memiliki satu proton dan satu neutron. Deuterium sangat jarang di alam (sekitar 0,015 persen dari semua hidrogen), dan meskipun itu bertindak seperti hidrogen-1 (misalnya, Anda dapat membuat air keluar dari itu) ternyata itu cukup berbeda dari hidrogen 1 dalam itu beracun dalam konsentrasi tinggi. Deuterium isotop hidrogen stabil. Sebuah isotop ketiga, hidrogen-3 (juga dikenal sebagai tritium), memiliki satu proton dan dua neutron. Ternyata isotop ini tidak stabil. Artinya, jika Anda memiliki wadah penuh tritium dan kembali dalam sejuta tahun, Anda akan menemukan bahwa ia berubah menjadi helium-3 (dua proton, satu neutron), yang stabil. Proses di mana itu berubah menjadi helium disebut peluruhan radioaktif.
Unsur-unsur tertentu secara alami radioaktif dalam semua isotop mereka. Uranium adalah contoh terbaik dari elemen seperti itu dan merupakan unsur alami terberat radioaktif. Ada delapan elemen alami radioaktif lainnya: polonium, astatin, radon, fransium, radium, aktinium, torium dan terpapar. Semua elemen buatan manusia lainnya lebih berat dari uranium bersifat radioaktif juga.

Prinsip Kerja Lampu Hemat Energi (LHE)

Lampu Hemat Energi atau yang lebih dikenal di Indonesia dengan nama LHE adalah jenis lampu compact dari Lampu Fluorescent, itulah sebabnya lampu ini juga disebut sebagai Compact Fluorescent Lamp atau CFL.

Lampu CFL (Compact Fluorescent Lamp) mengubah energi listrik menjadi cahaya. Lampu ini sifatnya hemat energi dan menggunakan teknologi yang lebih baik dibandingkan dengan lampu tabung konvensional . Lampu ini memiliki dua komponen:

1. Sebuah tabung gelas diisi dengan argon dan merkuri uap & dilapisi dengan lapisan bahan fluorescent.
2. Sebuah sirkuit ballast elektronik 

Rangkaian ballast mengambil masukan 220 V dari sumber daya eksternal dan mengirimkan arus ke dalam tabung fluorescent sebagai output. Ketika power supply diberikan kepada CFL, filamen yang melekat dengan katoda memanas dan memancarkan elektron dalam tabung. Hal ini mengionisasi argon dan uap merkuri partikel.

Bagian Utama Lampu CFL (eetimes.com)

Keuntungan dari lampu hemat energi jenis CFL

- Daya yang lebih rendah dengan Pencahayaan yang baik

- Umur lampu yang panjang (6000-12 000 h)

- Beban pendinginan berkurang ketika mengganti lampu pijar

Kekurangan dari lampu hemat energi jenis CFL

- mahal

- Output cahaya terdepresiasi dengan usia

- Siklus pembakaran singkat memperpendek umur lampu

- Gelombang saat CFL dengan ballast elektronik internal terdistorsi

- Mengandung merkuri

Keuntungan dari lampu hemat energi jenis CFL - Daya yang lebih rendah dengan Pencahayaan yang baik - Umur lampu yang panjang (6000-12 000 h) - Beban pendinginan berkurang ketika mengganti lampu pijar Kekurangan dari lampu hemat energi jenis CFL - mahal - Output cahaya terdepresiasi dengan usia

 

 

 

Listrik tanpa kabel
 

Seorang ilmuwan mengaku mampu menangkap kekuatan dasar planet, lalu menyalurkan energi listrik itu untuk berbagai kepentingan. Hebatnya, distribusi itu dilakukan tanpa kabel.

Adalah Nikola Tesla, insinyur listrik kelahiran Smiljan - saat itu bagian dari Kerajaan Austro-Hungarian, kini Yugoslavia - pada 9 Juli 1856. Konon kejeniusan Tesla setingkat dengan Thomas Alfa Edison. Pertama kali hijrah ke New York tahun 1884, ia hanya bermodal uang 4 sen, dan kopor berisi beberapa artikel teknik yang ditulisnya di Beograd dan Paris, sebuah buku kumpulan puisi karyanya, dan beberapa kalkulasi teknis mesin terbang.

Namun, di kepala lelaki bermata dalam dan biji mata agak terang (padahal, biasanya keturunan Slavia bermata gelap) telah tersimpan semua detail tentang generator arus AC polyphase, yang kemudian jadi dasar instalasi pembangkit listrik tenaga air di air terjun Niagara tahun 1895, serta sebagai standar mesin industri.

30 hak paten dalam setahun

Di New York, Tesla bekerja untuk Edison. Ia merancang 24 jenis dinamo. Namun keduanya tidak pernah cocok. Maka, April 1887 Tesla mendirikan laboratorium sendiri. Dalam waktu singkat ia membuktikan, sistem arus AC (bolak-balik)-nya jauh lebih hebat dibandingkan dengan sistem DC (searah) Edison.

Hebatnya, kurang dari setahun ia telah mematenkan sekitar 30 karya. Malah 20 tahun berikutnya ia menelurkan penemuan di bidang teknik listrik dan radio dalam jumlah yang mencengangkan. Sayang, serangkaian kecelakaan memusnahkan banyak tulisannya. Mana mungkin ia mengingat setiap tanggal penemuannya? Namanya sebagai penemu pun sering terabaikan.

Untung, ada usaha untuk meluruskan. Misalnya, Tesla, bukannya Marconi, penemu sirkuit pencari gelombang yang jadi dasar radio. Pahitnya, fakta ini ditentukan Pengadilan Tinggi AS tepat di tahun kematiannya. Sebenarnya masih berjajar kemungkinan gelar lain, seperti peneliti pertama sinar katoda dan sinar X, radiasi ultraviolet dari arus berfrekuensi tinggi dan efek terapinya terhadap tubuh. Ia pula yang merancang nenek moyang tabung lampu fluorescent, serta mengembangkan alat serupa laser. Salah satu penemuan yang mengabadikan namanya adalah kumparan Tesla. Namun, karya ini saja tak mampu mencerminkan prestasi ilmiahnya yang merevolusi dunia modern. Ilmuwan masyhur Inggris Lord Kelvin berkomentar, "Kontribusi Tesla di bidang kelistrikan melampaui yang dilakukan orang lain."

Suasana tiruan pemancaran jutaan volt arus listrik di Colorado Springs dengan percikan api buatan.

Karena kreativitasnya, tahun 1912 Tesla dinominasikan untuk hadiah Nobel di bidang ilmu fisika. Tapi ia menolak. Ia lebih merasa berhak memperoleh pada tahun 1909 atas Nobel yang dianugerahkan pada Marconi. Alasannya, pada 1898 di Madison Square Garden, New York, ia mendemonstrasikan perahu radio kontrol.

200 lampu menyala tanpa kabel

Berbeda dengan Marconi, Tesla sangat peduli dengan transmisi energi bukan cuma dalam jumlah kecil berupa sinyal radio, tapi juga energi besar listrik untuk keperluan rumah tangga dan industri. Malah tahun 1899 ia membangun stasiun pengirim tenaga listrik raksasa di Colorado Springs, di dataran tinggi Rocky. Instalasi itu serupa lumbung berukuran 60 m2. Tepat di tengah atap ada rangka menara setinggi 60 m. Di puncaknya terpasang bola tembaga berdiameter 90 cm. Di dalam bangunan ada kerangka bulat berdiameter 23 m yang dipagari lalu dililit kawat sebagai kumparan utama pemancar, kumparan kedua berdiameter 3 m menempel langsung di tiang.

Prinsip kerjanya serupa dengan mainan ayunan anak-anak. Dorongan ringan akan mulai menggerakkannya, dorongan yang sama di saat yang tepat, akan membuat ayunan makin tinggi. Demikian pula rangkaian dari getaran listrik, frekuensi yang diterima tepat pada kumparan utama, akan menghasilkan getaran yang akan makin besar dan hasilnya makin tinggi di kumparan kedua. Getaran di tiang dihubungkan dengan kumparan kedua Tesla akan membangkitkan gelombang radio frekuensi tinggi yang mampu berjalan jauh ke belahan lain bumi secara bolak-balik.

Jika kemudian dengan alat oscillation (pengubah arus DC menjadi AC) diselaraskan pada frekuensi alami arus listrik bumi, saat kembali arus akan memperkuat getaran voltase di tiang, dan mendorong keluar arus dari bumi. Hasilnya, arus yang makin besar akan keluar sebagai gelombang melalui pemancar itu. Menurut teori, seluruh planet dapat dipakai sebagai sirkuit kedua penguat arus.

Suasana pengoperasian alat itu diceritakan oleh John J. O'Neill dalam Prodigal Genius. Tesla melihat puncak tiang dari luar bangunan, pembantunya Czito berdiri takut-takut di dekat alat kontrol di dalamnya. Ketika Czito memencet tombol, kumparan kedua dikelilingi oleh api listrik yang melingkar, bepercikan ramai menembus ke luar bangunan, dan terdengar bunyi gemeretak keras di ketinggian jauh di atas kepala. "... Muncul bunyi gemeretak dahsyat dari kumparan yang makin lama makin keras ... Bunyi itu susul-menyusul serupa rentetan senapan mesin. Letusan jauh di ketinggian di udara yang sangat keras lebih mirip gelegar meriam. Seakan terjadi perang artileri di dalam bangunan ... Tiba-tiba muncul sinar biru aneh di dalam bangunan. Kumparan menyala. Setiap titik di dalam bangunan menyemburkan api. Begitu banyak lidah api yang berkobar ...."

Tesla terpesona. Dari bola tembaga di puncak tiang, muncul ledakan, kilat, dan lidah api sejauh 40 m. Tiba-tiba kilat itu berhenti. Tesla berlari masuk ke laboratorium, memprotes Czito karena menghentikan percobaan. Tanpa bicara Czito menunjuk tombol kontrol, power supply rusak. Percobaan itu membakar habis sistem pembangkit Perusahaan Listrik Colorado Spring. [listrik5.gif (53015 bytes)] Demonstrasi modern ide Tesla. Lampu fluorescent menyala oleh gelombang frekuensi radio dari kumparan Tesla, tanpa kabel.

Untungnya, generator perusahaan itu hasil rancangan Tesla, sehingga dalam seminggu bisa dioperasikan lagi. Hasil percobaan itu dijelaskan dalam karya tulisnya, "... Bila kita mengeluarkan suara lalu mendengar gema, artinya suara itu membentur dinding atau hambatan pada jarak tertentu, lalu dipantulkan kembali. Seperti suara, gelombang listrik bisa dipantulkan. Bukti kesamaan mereka adalah fenomena listrik yang dikenal sebagai gelombang tetap yaitu gelombang dengan bentuk tetap. Aku tidak mengirim getaran listrik ke arah dinding, melainkan ke arah batas bumi di kejauhan. Yang kuperoleh, gelombang listrik seimbang ... dipantulkan dari jauh."

Demonstrasi efek kumparan Tesla untuk instalasi raksasa di Colorado Springs itu mampu menyalakan 200 lampu pijar karya Edison pada jarak 40 km tanpa kabel!

Memancing arus listrik bumi

Setelah itu, Tesla memulai proyek yang lebih ambisius, ia sebut sistem jaringan dunia. Dengan memanfaatkan getaran listrik alamiah bumi ini akan tersedia energi listrik yang murah dan universal. Didukung dana dari pengusaha kereta api terkemuka J.P. Morgan, ia memulai konstruksi kompleks transmisi di lahan seluas 800 ha di Wardencliff, Long Island, 100 km dari New York. Rangka kayu menara menjulang setinggi 45 m. Di atasnya dipasang elektroda tembaga berdiameter 30 m serupa donat raksasa dengan tabung berdiameter 6 m. Namun, tidak ada dana untuk menyelesaikannya. Menara itu sempat berdiri selama 12 tahun, sampai akhirnya dirobohkan selama PD I demi alasan keamanan. Semua skema rancangan tidak terwujud, gagal pula proyek kota industri yang dirancang bersama rekannya, arsitek Stanford White.

Sejak itu Tesla berusaha lebih kreatif. Ia tak pernah miskin ide. Saat ilmuwan dan insinyur lain mencoba menerapkan ilmu pada peralatan praktis atas berbagai ide - yang dapat diklaim berasal dari ide dasarnya, Tesla malah mengembangkan teori-teori baru. Makin tua Tesla, makin renggang pula hubungannya dengan masyarakat ilmiah. Tak heran bila ia sering mengeluarkan pernyataan fanatik yang bertentangan dengan mazhab lain. Misalnya, ia tidak dapat menerima gambaran modern struktur atom yang berbeda dengannya, atau mau memahami ide memecah atom.

Dari percobaan dengan oscillator listrik berenergi tinggi dan gelombang sangat panjang, ia yakin, tiap benda selalu bergetar. Namun, ia melihat itu sebagai bentuk hubungan fisik sederhana antara dua benda daripada konsep canggih mekanika kuantum. Di Colorado Springs, Tesla memompa elektron keluar-masuk bumi. Ia menyebut, membangkitkan arus listrik bumi dalam gerakan getar dengan transmisi gelombang sangat panjang. [listrik4.gif (48639 bytes)]

Tesla dan lampu fluorescent. Tenaga frekuensi tinggi diterima lampu melalui kawat yang disembunyikan di tubuh Tesla.

Selain panjang gelombang, Tesla diduga menemukan prinsip laser. Tak lain karena sinar laser dihasilkan oleh oscillator yang sama seperti yang dipakai Tesla untuk menghasilkan listrik voltase tingginya. Apalagi dalam tulisan tahun 1934, Tesla bercerita tentang alat yang serupa laser. Ia menyebut, ada partikel yang bisa berdimensi besar atau mikroskopis, yang mampu mengirimkan energi berbentuk sinar atau sejenisnya ke wilayah yang sangat jauh. Ribuan PK energi dapat dikirim berupa aliran yang lebih kecil dari seutas rambut, dan mampu menembus hambatan apa pun.

Sebelum tahun 1960 laser nyata pertama dibuat oleh fisikawan Amerika, T.H. Maiman, yang menggunakan sebatang batu rubi sintetis untuk menghasilkan lampu merah. Caranya, memompa energi sinar dengan frekuensi sama ke dalamnya.

Ada beberapa aspek penting yang membedakan sinar laser dengan sinar biasa. Sinar laser terdiri dari sinar sejenis dengan panjang gelombang sama, pemancaran hanya ke satu arah, dan gelombangnya koheren. Sedangkan sinar biasa punya panjang gelombang berbeda-beda yang memancar ke berbagai arah. Karenanya, sinar laser dapat dikirim ke tempat yang jauh tanpa harus menyebar atau berkurang kekuatannya. Ini dibuktikan dengan mengirimkan sinar ke bulan yang kemudian dipantulkan ke bumi melalui reflektor yang dipasang oleh orang pertama yang mendarat di bulan. Sinar yang kembali tak menunjukkan berkurangnya kekuatan.

Pada ulang tahun ke-82, dalam jamuan makan malam di Hotel New Yorker, Tesla ditanya apakah dapat menghasilkan efek di bulan yang cukup besar untuk dilihat oleh astronom melalui teleskop berkekuatan tinggi.

Tesla mengaku, bisa mengirim sinar yang akan berpijar di bagian gelap bulan sabit. Demikian benderang sinarnya sehingga serupa bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang.

Senjata sinar mematikan

Kemudian timbul isu, Tesla menemukan senjata sinar dengan kekuatan dan ketepatan yang belum pernah ada sebelumnya. Apalagi, di akhir hidup Tesla meninggalkan isyarat yang menguatkan dugaan itu. "Penemuanku bisa menghancurkan apa pun, manusia atau mesin yang ada dalam radius 320 km." Tapi, dalam artikel tahun 1935, ia menyanggah bila penemuannya menyebabkan perang. Ia mengaku benci perang. "Perang tidak dapat dihentikan dengan membuat pihak yang lemah menjadi kuat. Cara paling tepat, membuat tiap bangsa, kuat atau lemah, mampu mempertahankan diri. Tiap negara, besar-kecil, tak akan kalah melawan musuh. Jika senjata itu diterima, hubungan antarbangsa akan mengalami revolusi."

Kecurigaan itu berekses tak menyenangkan padanya tak lama setelah ia berpulang, 7 Januari 1943, di kamar New Yorker Hotel di Manhattan. Sebelum tubuh kakunya dipindah, beberapa agen FBI masuk kamar, membuka brankas mini, dan mengambil semua dokumen yang diduga berisi detail rancangan senjata rahasia.

Sampai beberapa dekade ketakutan akan senjata rahasia Tesla masih menghantui beberapa kalangan. Misalnya, Mayor Jenderal George Keegan, mantan kepala intelijen AU AS, yang curiga dengan munculnya badai listrik aneh di kawasan Kanada tahun 1977 seperti yang dimuat dalam Harian Evening Standard di London. Keegan yakin, badai itu akibat percobaan senjata partikel Sovyet yang mampu meledakkan rudal balistik antarbenua - yang tengah melintas di atas lapisan atmosfer. Belum lagi kabar aneh, asisten terakhir Tesla, Arthur Matthews, diinterogasi secara intensif oleh insinyur listrik Rusia.

Isyarat pertama akan eksperimen senjata partikel itu muncul saat satelit data mengindikasikan kehadiran tak terduga hidrogen, dengan terlacaknya tritium (bahan bakar bom hidrogen) di lapisan atas atmosfer. Petugas rahasia menghubungkannya dengan informasi bahwa Sovyet mengadakan percobaan di Semipalatinsk, Kazakhstan. Demikian pula instalasi berkode Tora di Sary-Shagan, + 800 km dari Semipalatinsk, Sovyet, atau di Gomel dekat Minsk. Tujuannya, mengembangkan senjata yang mampu mempercepat dan memfokuskan sinar partikel atom pada sasaran tembak, misalnya rudal.

Partikel subatomik yang dipakai dalam senjata itu adalah proton atau elektron. Dalam teori fisika modern, zat ini dapat dipercepat dengan alat yang dikontrol oleh oscillator dari medan elektromagnet, atau energi gelombang yang dapat dipompa ke depan. Cara ini persis seperti cara kerja kumparan Tesla, atau gelombang sinar laser. Yang utama tentang senjata partikel atau laser adalah sinarnya terdiri atas energi gelombang yang dihasilkan seperti frekuensi yang sama telah menyatu dalam sifat mereka sendiri, atau menjadi emisi koheren. Gelombang tetap ini sejenis dengan yang dijelaskan Tesla dalam karya tulis tahun 1900.

Secara samar Sovyet menjelaskan percobaan itu dilakukan dalam saluran frekuensi tinggi. Akibatnya, muncul gangguan hebat pada beberapa stasiun radio selama tahun 1976, yang diprotes oleh beberapa negara, termasuk Inggris.

Selain masalah gangguan radio, ada masalah lain yang lebih penting yaitu efek penembakan yang sulit terkontrol atas senjata sinar partikel di lapisan atas atmosfer. Pada ketinggian sekitar 100 km di atas permukaan bumi terdapat lapisan ionosfer. Bagian ini terdiri atas beberapa lapisan yang sedikit sekali mengandung air. Sebagian atomnya terbongkar menjadi ion bermuatan listrik. Lapisan ini bertanggung jawab atas pemantulan gelombang panjang radio dalam mengelilingi bumi. Ia juga bagian dari atmosfer di mana muncul aurora borealis (sinar di angkasa yang muncul di wilayah kutub geomagnetik bumi di malam hari akibat tingginya aktivitas matahari, bisa tampak di Kanada, Alaska, dan Skandinavia Utara) dengan muatan listrik yang luar biasa sebagai respons atas penyinaran kosmis terus-menerus di angkasa.

Sinar partikel yang terfokus baik dapat menghantam lubang di ionosfer. Partikel-partikel itu dapat secara positif mengisi proton, atau sebaliknya secara negatif mengisi elektron. Keadaan ini akan mempengaruhi penyebaran ion di sekitar jejak sinar lampu, yang berakibat munculnya aurora dan gangguan radio, serupa yang terjadi di Kanada tahun 1977.

Tapi adakah pengaruhnya terhadap kondisi terakhir atmosfer dan iklim di bumi? Andrew Michrowski, ilmuwan di jaringan pembangkit tenaga di Kanada Timur, yakin. "Pasti Rusia melakukan percobaan berdasarkan ide Tesla, dan telah mengubah iklim dunia," ujarnya. Lain lagi dengan Watson W. Scott, direktur operasi di Departemen Komunikasi Kanada di Ottawa, "Mungkinkah percobaan ini berkaitan dengan kekeringan hebat di Inggris tahun 1976, hawa hangat di Greenland, dan turunnya salju di Miami? Belum ada bukti yang mendukung kebenarannya." 

Dome Light yang dimaksud adalah lampu kabin, lampu yang umumnya terpasang pada plafon mobil. Lampu ini bermanfaat untuk menerangi interior kabin saat gelap dan butuh penerangan untuk beraktifitas. Jumlah Dome light pada kabin mobil tidak sama, ada yang hanya 1 hingga 3 atau lebih, hingga penerangan terlihat merata.

Umumnya dome light menggunakan bohlam sebagai sumber cahaya, dan jenis bohlam yang paling umum digunakan adalah model kapsul dikarenakan umur pakainya yang sangat panjang (bisa lebih dari 5 tahun). Ukuran panjang bohlam kapsul ini pun bermacam-macam sesuai dengan kapasitas watt-nya, makin besar watt, maka makin panjang dan gemuk bohlamnya.

Saat ini banyak ditemukan produk pengganti lampu pijar untuk dome light dengan menggunakan LED sebagai sumber cahaya.
Secara teori, teknologi LED banyak memberikan manfaat apabila dibandingkan dengan menggunakan teknologi lampu pijar, antara lain seperti pada tabel di bawah.

Namun pada kenyataannya, pernyataan bahwa umur pakai lampu LED yang hingga 50 kali lipat umur pakai lampu halogen tidak sepenuhnya benar demikian. Proses produksi (kualitas produksi) hingga material yang digunakan untuk membuat LED tersebut sangat mempengaruhi umur pakai LED itu sendiri. LED yang cepat mati umumnya masuk kategori produk “abal-abal”, karena material/komponen yang digunakan tidak dapat dipertanggungjawabkan kualitasnya.

 

 

LED DOME LIGHT (Dome Led)

Teknologi LED akhirnya digunakan untuk dome light menerangi lampu interior. Dari bentuk lampu yang sederhana, hingga yang lebar untuk dapat menghasilkan cahaya yang lebih terang dan merata.



Terminal soket lampu, umumnya disediakan saat kita membeli Dome Led, sehingga kita dapat mengaplikasikannya sesuai dengan bentuk socket lampu yang akan kita gantikan dengan dome led tersebut.

DOME LED BISA MATI?

Seperti yang disebutkan di atas, dome led tetap punya kemungkinan mati/putus. Namun tidak seperti lampu pijar, jika putus maka sama sekali tidak akan ada cahaya.
Dome led umumnya menggunakan rangkaian Seri-Paralel dengan resistor penurun tegangan.
Rangkaian seri membuat sederetan LED akan mati jika salah satu di dalam rangkaian tersebut ada yang putus/terbakar.


Rangkaian Seri-Paralel Dome led menggunakan resistor untuk menurunkan tegangan. Bisa dibandingkan kualitas penyolderan komponen dari dua foto di bawah. Ada yang rapih ada yang tidak. Tentunya penyolderan yang rapih akan lebih baik.




Foto di bawah memperlihatkan ketika salah satu LED ada yang putus, maka sekumpulan LED akan ikut mati



Foto di bawah memperlihatkan perbandingan cahaya yang dikeluarkan oleh lampu pijar dibandingkan dengan LED. Lampu pijar mempunyai ciri khas dengan sinar yang sedikit berwarna kuning, cahaya nya lembut.
Sementara LED mengeluarkan cahaya putih terang dengan sedikit biru.

Cahaya penerangan LED membuat interior mobil seperti disinari oleh lampu neon (putih).
Saat pertama kali mengganti lampu pijar dengan LED, hingga 1-3 hari mata kita seperti belum terbiasa merasakan cahaya putih tersebut, karena terlalu kuat semburan cahaya nya, terkadang cukup mengganggu apabila dome light menyala saat kita mengemudi (silau).
DOME LIGHT dengan LAMPU PIJAR

DOME LIGHT dengan LAMPU LED

DOME LED UNTUK LAMPU SEN?

Beberapa kali saya menemukan mobil dan motor yang menggunakan dome led ini untuk pengganti lampu sen atau lampu rem. Sebaiknya jika untuk digunakan pada lampu sen, plastik mica tetap berwarna kuning. Hal ini disebabkan apabila plastik mica lampu sen adalah bening, maka saat lampu sen menyala akan mengeluarkan cahaya putih, bukan kuning. Akibatnya jika dalam cuaca buruk atau dari kejauhan, orang lain tidak semuanya mengerti bahwa yang berkelap kelip tersebut adalah lampu sen dan Anda akan berbelok. Hal ini tidak aman dan dapat menimbulkan kecelakaan.

DOME LED UNTUK LAMPU REM?

Dome led untuk lampu rem harusnya lebih baik ketimbang bohlam biasa untuk lampu rem, ini karena Led bekerja lebih spontan dan sangat efisien. Namun tetap harus menggunakan plastik mika untuk lampu rem yaitu berwarna merah, yang sudah menjadi warna standard internasional untuk navigasi dan keselamatan.
Banyak motor yang mengganti plastik mica lampu rem dengan warna bening, sementara bohlam yang digunakan tetap berwarna cahaya putih, sehingga sangat mengganggu dan menyilaukan saat menyala di malam hari. Dan sangat berbahaya bagi pengendara di belakangnya saat hujan lebat.
Harga Dome led bervariasi tergantung pada merek, ukuran dan kualitasnya (25ribu-100ribu), bisa diperoleh di toko-toko asesoris mobil/motor langganan.

CATATAN PENTING:

Pada beberapa model mobil menggunakan dimmer untuk meredupkan lampu sebelum lampu benar-benar padam saat dimatikan. Umumnya rangkaian dimmer memanfaatkan beban daya lampu pijar untuk mengatur redupnya lampu. Sehingga….. TIDAK SEMUA DIMMER COCOK dengan LED seperti ini karena perbedaan resistansi dan beban daya.

Menghitung Biaya Energi Listrik Rumah/Kantor

Pengertian, Istilah dan Definisi

Energi Listrik

Energi listrik merupakan daya listrik yang terpakai selama waktu tertentu. Besarnya Energi listrik yang digunakan untuk suatu peralatan listrik sebanding dengan tegangan listrik (V), kuat arus listrik (I), dan waktu (t). Secara matematis pernyataan tersebut dapat dituliskan dengan persamaan berikut.
W = V · I · t
Sedangkan Hukum Ohm menyatakan bahwa:
I = V/R atau V = I R
Sehingga Energi listrik dapat ditulis menjadi:
W = V · I · t =  V . (V/R) . t  atau  = (V²/R). t
W  = (I . R). I = I² .R. t
Keterangan:
W = energi listrik (joule)
V = tegangan listrik (volt)
I = kuat arus listrik (ampere)
t = selang waktu (detik)
R = hambatan listrik (ohm)

Daya Listrik

Daya listrik adalah banyaknya energi listrik yang terpakai setiap detiknya. Satuan daya listrik adalah watt. Sedanglam 1 watt = 1 joule/detik. Secara matematis, daya listrik dapat dinyatakan sebagai berikut.
P = W/t
Keterangan:
P = daya listrik (watt)
Dari persamaannya diketahui, bahwa Daya listrik dapat diartikan sebagai kecepatan energi listrik untuk dapat berubah bentuk  menjadi bentuk energi yang lain. Energi listrik dapat berubah menjadi energi cahaya seperti pada  lampu, menjadi energi panas seperti pada pemanas air, dan menjadi energi gerak seperti pada kipas angin.
Energi listrik yang digunakan dalam suatu rumah tangga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:
W = P .t
Persamaan tersebut menjelaskan, bahwa energi listrik berkorelasi positif dengan daya yang digunakan dan waktu pemakaian dari peralatan listrik. Semakin besar daya dari peralatan maka semakin besar energi yang terpakai. Semakin lama waktu pemakaian, maka semakin besar energi yang dihabiskan.

Menghitung Biaya Energi Listrik

Satuan yang biasa digunakan untuk konsumsi energi listrik adalah kilowatt-jam atau kwh atau kilowatt-hour. Satuan ini menyatakan besarnya daya yang digunakan dalam satuan kilo watt selama kurun waktu tertentu dalam satuan jam/hour.
Satu kWh menyatakan energi listrik yang dihasilkan oleh daya 1 kilowatt selama 1 jam. Atau
1 kWh = 1 kW × 1 jam
Biaya listrik merupakan ongkos yang harus dibayarkan untuk tiap kwh-nya dan dinyatakan dalam satuan Rp/kwh.

Contoh Perhitungan:

Lampu pijar tertulis 220 volt dan 100 watt. Dan harga listrik adalah 1000 rupiah per kwh atau Rp 1000/kwh. Jika lampu tersebut dinyalakan selama 10 jam dalam sehari dan selama satu bulan ada 30 hari, maka biaya listrik yang harus dibayarkan adalah:
Biaya listrik = 100 watt x 10 jam x 30 hari x Rp 1000/kwh = 30.000 watt-jam x Rp 1000/kwh
30.000 watt-jam = 30 kw-jam = 30 kwh
Biaya listrik = 30 kwh x Rp 1000/kwh = Rp 30.000
Jadi untuk lampu dengan daya 100 watt yang dinyalakan 10 jam satu hari selama satu bulan (30 hari) adalah tiga puluh ribu rupiah.