Prakarya | Pada kesempatan kali ini admin akan membagikan sejarah, komponen, jenis, dan manfaat elektronika dalam pembelajaran prakarya kelas VIII revisi tahun 2018. Semoga apa yang admin bagikan kali ini dapat membantu anak didik dalam mencari referensi tentang sejarah, komponen, jenis, dan manfaat elektronika dalam pembelajaran prakarya. Dan harapannya, apa yang admin bagikan kali ini dapat memberikan dampak baik bagi perkembangan dan kemajuan belajar anak didik dalam memahami materi sejarah, komponen, jenis, dan manfaat elektronika dalam pembelajaran prakarya yang berikan oleh Bapak dan Ibu Guru di sekolah.
A. Sejarah Elektronika
Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Edison. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.
Aplikasi tabung elektron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa kabel (wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima “super-heterodyne” yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935.
Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai “bapak televisi” karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.
Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangkan komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonduktor.
Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W.A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.
B. Komponen Elektronika Dasar
Elektronika adalah suatu cabang teknik atau fisika yang mengendalikan aliran elektron atau partikel yang bermuatan listrik pada komponen-komponen aktif seperti Transistor, Dioda dan IC serta komponen-komponen pasif elektronika seperti Resistor, Kapasitor dan Induktor.
Dalam zaman yang perkembangan teknologi yang sangat pesat ini, perangkat-perangkat elekronik merupakan perangkat yang digunakan di hampir semua industri untuk mengendalikan kualitas produk dan proses produksi, otomasi produksi dan juga pengolahan data untuk penelitian. Demikian juga di kehidupan kita sehari-hari, perangkat-perangkat elektronik merupakan salah satu perangkat penting dalam menunjang kualitas hidup kita.
Misalnya Ponselyang digunakan untuk berkomunikasi, Televisi untuk hiburan ataupun mendapatkan berita penting, Kamera untuk menangkap momen-momen penting dalam hidup kita dan masih banyak lagi perangkat-perangkat rumah tangga dan perangkat pribadi yang menggunakan prinsip dan komponen elektronika untuk dapat mengoperasikannya.
C. Jenis dan Manfaat
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir. Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan resistor adalah ohm.
Resistor terbagi 2 yaitu:
(1). Resistor tetap
Resistor tetap adalah resistor yang nilai hambatannya relative tetap, biasanya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam. Nilai hambatannya ditentukan oleh tebal dan panjangnya lintasan karbon. Panjang lintasan karbon tergantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral.
(2). Resistor variabel
Resistor variabel atau potensiometer yaitu resistor yang besar hambatannya dapat diubah-ubah, yang termasuk ke dalam potensiometer antara lain: Resistor KSN (koefi sien suhu negatif), resistor LDR (light dependent resistor) dan resistor VDR (voltage dependent resistor).
Menentukan Kode Warna pada Resistor
Kode warna pada resistor menyatakan harga resistansi dan toleransinya. Semakin kecil harga toleransi suatu resistor adalah semakin baik. Terdapat resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5 gelang warna seperti yang terlihat pada gambar berikut:
b. Kondesator atau kapasitor
Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai “kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia “condensatore”, bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.
Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).
Kode warna pada kapasitor
Kode angka dan huruf pada kapasitor
Beberapa Fungsi Utama Kapasitor :
- Sebagai penyaring (fi lter) pada rangkaian regulator DC atau power supply untuk meminimalisir tegangan ripple AC yang masih tersisa.
- Sebagai pembangkit pulsa (frekuensi) dalam rangkaian oscilator.
- Sebagai penggeser phasa.
- Sebagai coupling yakni penghubung antara dua buah rangkaian elektronika seperti pada rangkaian penguat (amplifi er) yang menghubungkan rangkaian Pre Amp dengan Amplifi er.
- Fungsi kapasitor lainnya dalam rangkaian elektronika adalah sebagai filter dan kopling pada rangkaian power supply, penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian osilator dan juga dapat digunakan untuk mencegah percikan bunga api yang dapat terjadi pada saklar.
Sifat dasar kapasitor adalah kemampuan yang dapat menyimpan muatan listrik, tidak dapat dilalui arus DC (Direct Current), dapat dilalui arus AC (Alternating Current) dan juga dapat sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan oleh sumbernya).
Cara Kerja Kapasitor yang pertama adalah mengalirkan elektron menuju kapasitor. Setelah kapasitor sudah dipenuhi dengan elektron, maka tegangan tersebut akan mengalami perubahan. Selanjutnya, elektron akan keluar dari kapasitor dan menuju rangkaian elektronika. Dengan begitu, kapasitor akan dapat membangkitkan reaktif suatu rangkaian. Simbol-simbol kapasitor yaitu:
a. Simbol kapasitor nonpolar
Kapasitor ini tidak mempunyai polaritas sehingga dalam pemasangannya dapat bolak-balik dan umumnya berkapasitas kecil (pico Farad atau nano Farad). Kapasitor ini sering dipakai dalam rangkaian yang berhubungan dengan frekuensi seperti dalam rangkaian penguat audio (amplifi er).
b. Simbol kapasitor bipolar
Kapasitor jenis ini mempunyai dua polaritas yaitu positif dan negatif sehingga dalam pemasangannya tidak boleh terbalik. Kapasitor ini umumnya berkapasitas cukup besar yakni dalam satuan micro farad (μF) sampai dengan mili Farad (mF). Kapasitor ini biasa dipakai sebagai fi lter dalam rangkaian penyearah (rectifi er).
c. Simbol variabel kondensator
Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas tetapi nilai kapasitansinya dapat diatur secara manual. Variabel kapasitor biasanya berkapasitas antara 100 pF sampai dengan 500 pF (pico Farad) dan sering digunakan dalam rangkaian radio untuk mengatur frekuensi. Istilah lain dari variable kapasitor adalah varco (variable condensator).
c. Induktor atau reaktor
Induktor adalah komponen listrik yang digunakan sebagai beban induktif, simbol induktor dapat dilihat di bawah.
c. Transformator atau trafo
Transformator atau trafo adalah alat yang memindahkan tenaga listrik antar dua rangkaian listrik atau lebih melalui induksi elektromagnetik.
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektro magnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fl uks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak - balik ini menginduksikan gaya gerak listrik (ggl) dalam lilitan sekunder. Jika efi siensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Jenis-jenis transformator :
(1). Step up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
2) Step down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan.Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
(3). Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fi siknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
(4). Autotransformator variable
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
(5). Autotransformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.
(6). Autotransformator pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fl uks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fl uks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
(7). Autotransformator 3 fase
Transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (∆).
