bab 1 pengantar elektronika oleh Resty Annisa

1. PENDAHULUAN
A. PENGERTIAN ENERGI
Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan (usaha). Kata
“Energi” berasal dari bahasa yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam melakukan
sesuatu kita selalu memanfaatkan energi, baik secara sadar maupun tidak sadar, Contohnya
ketika kita berjalan kita memerlukan energi. Namun setiap kegiatan memerlukan energi
dalam jumlah dan bentuk yang berbeda-beda. Energi tidak dapat dilihat namun pengaruhnya
dapat dirasakan. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contohnya
pada setrika terjadi perubahan bentuk dari energi listrik menjadi energi panas.
B. ENERGI LISTRIK
Energi listrik adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari titik yang
berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah.
Besar energi untuk memindahkan muatan tersebut sama dengan perkalian antara muatan
dengan beda potensial antara ke dua titik.
W = q V
Energi listrik dapat diubah menjadi energi lain, misalnya energi panas, energi gerak dan
energi cahaya. Saat lampu menyala maka itu menujukkan adanya perubahan dari energi
listrik ke energi cahaya dan panas.
Berdasarkan percobaan James Joule, energi panas yang dihasilkan energi listrik berbanding
lurus dengan beda potensial, kuat arus dan lama waktu mengalir. Sehingga dalam rangkaian
listrik, besarnya energi listrik dapat dirumuskan sebagai:
W = V I t
Dengan:
W = energi listrik (J)
V = beda potensial(V)
I = kuat arus (A)

2. t = waktu (s)
Satuan energi listrik adalah joule dan bila hendak diubah dalam kalori, maka kita dapat
menggunakan konversi 1 joule = 0,24 kalori.
C. TEKNIK ENERGI LISTRIK
Teknik Tenaga Listrik ialah ilmu yang mempelajari sifat - sifat dan pemakaian piranti (alat)
yang azas kerjanya berdasarkan aliran elektron dalam benda padat atau aliran elektron dalam
konduktor.
1. Teori Elektron
Dasar untuk mengerti listrik adalah teori elektron. Teori ini menyatakan bahwa semua materi
mempunyai dimensi (ruang) dan berat, materi dalam bentuk unit yang tidak mungkin
dipisahkan lagi disebut atom. Dalam atom terdapat partikel yaitu, proton, neutron, dan
elektron. Proton dan neutron merupakan inti dari atom yang disebut dengan muckleus.
Sedangkan elektron bergerak spin sambil mengitari inti dalam orbit tertentu, seperti yang
dirunjukan oleh gambar 1.
Gambar 1.
Proton dan elektron bermuatan listrik dalam jumlah yang sangat kecil, proton merupakan
pembawa muatan positif dan elektron pembawa muatan negatif. Dalam sebuah atom stabil,
jumlah muatan proton sama dengan jumlah muatan elektron. Sedangkan neutron tidak
mempunyai muatan listrik. Atom dibedakan oleh jumlah elektron yang mengitari intinya.
Contohnya atom hidrogen mempunyai satu elektron pada orbitnya, sedangkan atom timah

3. mempunyai 82 elektron pada orbiynya, sedangkan atom timah mempunyai 82 elektron yang
mengitari inti dalam orbit yang berbeda. Pergerakan elektron ini tidak membuat atom
menjadi terpecah, berantakan, karena dalam suatu atom terdapat keseimbangan gaya/ momen
di dalamnya. Gerak muatan positif dan muatan negatif bertentangan satu sama lain dalam
suatu konduktor. Aliran dari jumlah kedua muatan ini akan memntukan besarnya arus listrik
yang mengalir.
Elektron pada orbit terluar satu atom tidak terikat kuat pada intinya, sehingga elektron ini
mudah terlepas dari orbitnya, yang disebut dengan elektron bebas dan pergerakannya adalah
acak. Seperti yang dilihatkan oleh gambar 2, sebuah elektron bebas masuk dalam orbit terluar
suatu atom yang bermuatan positif.
Gambar 2
D. PEMANFAATAN ENERGI LISTRIK
Jenis-jenis pembangkit tenaga listrik, yaitu:
 PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) adalah salah satu pembangkit yang
memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik Pembangkit listrik ini
bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air
terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik
menjadi energi listrik (dengan bantuan generator).

4.  PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap), PLTU memanfaatkan minyak, gas alam sebagai
bahan bakar untuk membangkitkan panas dan uap pada boiler. Uap akan memutar
turbin dengan sebuah generator. Uap dalam turbin dilewatkan melalui kondenser yang
menyerap panas uap sehingga uap berubah menjadi air yang dalam proses selanjutnya
akan dipompakan kembali menuju boiler.
 PLTG (Pusat Listrik Tenaga Gas), PLTG adalah mesin melalui proses pembakaran
dalam dengan Bahan bakar berupa minyak atau gas alam dibakar dalam ruang
pembakar. Udara yang masuk kedalam kompresor setelah mengalami tekanan dengan
bahan bakar kemudian disemprotkan ke ruang bakar untuk melakukan proses
pembakaran. Gas yang dihasilkan oleh pembakaran ini kemudian memutar roda turbin
dengan generator.
 PLTN (Pusat Listrik Tenaga Nuklir), ada reaktor air tekan terdapat dua rangkaian
yang seakan-akan terpisah. Rangkaian pertama tersusun dalam pipa berkelompok
yang berguna untuk menghasilkan panas dalam reaktor. Kemudian tidak terjadi
pembentukan uap karena air dalam bejana penuh dan air menjadi panas dan
bertekanan. Air tersebut mengalir ke rangkaian kedua melalui suatu generator uap.
Generator uap kemudian menghasilkan uap dan memutar turbin lalu mengikuti siklus
tertutup.
E. SATUAN DAN BESARAN LISTRIK
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan Angka
atau nilai dan setiap Besaran pasti memiliki satuan. Contoh-contoh besaran dalam Ilmu
kelistrikan dan Elektronika seperti Tegangan, Arus listrik, Hambatan, Frekuensi dan Daya
Listrik.
Satuan adalah acuan yang digunakan untuk memastikan kebenaran pengukuran atau sebagai
pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Satuan ini dalam bahasa Inggris sering disebut
dengan Unit. Contoh-contoh satuan dalam ilmu kelistrikan dan Elektronika seperti Ampere,
Volt, Ohm, Joule, Watt, Farad dan Henry.

5. Berikut ini adalah Besaran-besaran Listrik dan Elektronika serta Satuan-satuan Listrik dan
Elektronika yang sering digunakan dalam ilmu kelistrikan dan Elektronika. Standar yang
digunakan pada umumnya adalah SI yaitu Standard Internasional.
Dibawah ini adalah Prefix satuan SI yang pada umumnya digunakan dalam ilmu kelistrikan
dan Elektronika.
Contoh-contoh penulisan satuan-satuan tersebut diantaranya seperti berikut ini :

6. 1kV = 1 kilo Volt = 1.000 Volt
1mA = 1 mili Ampere = 1/1000 Ampere atau 0,001 Ampere
1MΩ = 1 Mega Ohm = 1.000.000 Ohm
1µF = 1 micro Farad = 1/1.000.000 Farad