Basic Electrical
LCFC04MDL0160
Name : Khoirul Umam
Place of Birth : Semarang, Jawa Tengah
Residence : Cikarang, Bekasi
HP : 0822 9986 7127
E-mail : khoirulumam@kobexindo.com
PERSONAL INFORMATION
Company : PT. Kobexindo Tractors Tbk
Division : Human Capital
Department : Learning and Organization Development
WORKING INFORMATION
Start / End
08:00
16:00
Duration
5 days
Ground Rules
Telephone
Matikan/silent
Angkat diluar kelas
Ground Rules
Ground Rules
Coffe Break
10:00 – 10:15am
15:00 – 15:15pm
Makan Siang
12:00 - 01:00pm
Ground Rules
Pre Test
Dasar Listrik
Content 1
Dasar listrik
Elektron adalah bagian terkecil dari suatu atom. Sifatnya ringan dan
selalu mengorbit pada inti (proton). Lihat gambar berikut ini :
Teori Listrik
ELECTRON
Gambar 1. Elektron dan proton
Dasar listrik
Teori Listrik
ELECTRON
Atom yang sederhana adalah atom hydrogen. Atom ini mempunyai satu elektron yang
mengorbit pada satu inti (proton). Atom yang elektronnya lebih banyak adalah atom
uranium. Atom ini mempunyai 92 elektron dan 92 proton. Setiap atom mempunyai
struktur sendiri–sendiri. Tetapi pada umunya setiap atom mempunyai jumlah proton dan
elektron yang sama (sebanding). Atom–atom tersebut menyebar dalam lintasan yang
terdapat pada atom tersebut.
Menurut Paulli, banyaknya elektron maksimum yang dapat menempati tiap kulit
dirumuskan dengan :
(n = nomor lintasan kulit atom)
Simbol kulit dalam banyaknya elektron maksimum dalam setiap kulit
adalah :
K = (n – 1 ) = 2 x (1)2
= 2 elektron
L = (n – 2 ) = 2 x (2)2
= 8 elektron
M = (n – 3 ) = 2 x (3)2
= 18 elektron
N = (n – 4 ) = 2 x (4)2
= 32 elektron
O = (n – 5 ) = 2 x (5)2
= 50 elektron
P = (n – 6 ) = 2 x (6)2
= 72 elektron
Elektron yang terdapat pada kulit terluar disebut Valensi.
Dasar listrik
Teori Listrik
Gambar 2. Atom dan lintasan elektron konduktor, semikonduktor, dan isolator
Contoh di atas menunjukkan macam-macam
bahan berdasarkan nomor atom dan sifat
kemudahan menghantar arus listrik
(konduktivitas).
Berdasarkan jumlah valensi atau jumlah
electron pada kulit atom terluar suatu bahan
dapat dikategorikan sebagai konduktor, semi
konduktor dan isolator.
1. Konduktor
Konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan arus listrik. Konduktor juga
merupakan Bahan yang atom–atomnya mempunyai jumlah elektron lebih kecil
dari 4 pada lintasan (kulit) terluar.
2. Semi konduktor
Semi konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan arus listrik (konduktor) tapi juga dapat
menjadi bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik (isolator).
Dasar listrik
Teori Listrik
3. Isolator
Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Isolator merupakan bahan
yang atom–atomnya mempunyai lebih dari 4 elektron pada lintasan (kulit) terluar.
Proton dan elektron dalam atom mempunyai gaya potensial :
1. Proton mempunyai muatan positif (+)
2. Elekton mempunyai muatan negative (-)
Inti (proton) menarik elektron dan mempertahankan dalam lintasannya dan pada saat muatan
positif (proton) sebanding dengan muatan negatif (elektron), maka atom menjadi netral.
Meskipun demikian, muatan atom dapat berubah dari netral menjadi bermuatan positif (+) jika
elektron terluarnya ada yang terlepas atau negatif jika mendapat tambahan elektron dari atom lain
pada kulit terluarnya.
Dasar listrik
Teori Listrik
1. TEGANGAN (Voltage)
Tegangan adalah beda potensial yang menimbulkan gaya yang mengakibatkan mengalirnya arus
listrik (perpindahan elektron). Tegangan dapat dianalogikan sebagai perbedaan ketinggian air
pada dua buah tabung air apabila dihubungkan dengan sebuah pipa sehingga air mengalir dari
level yang tinggi ke level yang rendah. Kemudian tidak mengalir setelah ketinggian (beda
potensial) sama.
Tegangan dapat juga didefinisikan sebagai perbedaan potensial yang diperlukan untuk
mengalirkan 1 Ampere arus melalui 1 Ohm hambatan. Satuan tegangan listrik disebut “Volt“
dan disimbolkan “V“.
Tegangan, Arus dan Hambatan
Dasar listrik
Teori Listrik
2. ARUS
Ketika dua konduktor (A) dan (B) diisi muatan positif dan negatif yang dihubungkan dengan kawat
penghantar (C). Elektron–elektron bebas yang berada pada konduktor (B) akan berpindah ke
konduktor (A) melalui penghantar (C). Hal ini akan menyebabkan terjadinya arus elektron dari
konduktor (B) yang bermuatan negatif ke konduktor (A) yang bermuatan positif.
Arus adalah jumlah muatan listrik yang mengalir
melalui suatu titik tertentu selama satu detik.
Arus dirumuskan dengan :
Dimana : I = Arus [A]
Q = Muatan listrik [Coloumb]
t = Waktu [detik]
Dasar listrik
Teori Listrik
Satuan dasar arus listrik adalah Ampere (A). Satu (1) Ampere didefinisikan sebagai aliran satu (1)
coulomb muatan listrik dalam 1 detik.
Coloumb (Q) adalah banyaknya muatan listrik (elektron) yang mengalir melalui suatu titik pada
penghantar.
1 Q = 6,28 x 1018
elektron.
6 250 000 000 000 000 000 / sec. = 1 ampere
Setiap obyek atau unsur memiliki nilai hambatan, hambatan ini melawan atau menghambat aliran
arus listrik. Besarnya hambatan dalam rangkaian listrik menentukan jumlah arus yang mengalir
dalam rangkaian pada setiap tegangan sumbernya. Satuan hambatan adalah Ohm (Ω), jumlah
hambatan yang meloloskan arus 1 Ampere ketika dipasang pada tegangan 1 volt (pada temperatur
konstan). Singkatan yang baku untuk hambat listrik adalah R.
Kawat tembaga pada umumnya digunakan untuk menghantarkan arus llistrik karena kawat
tembaga, hambatan terhadap aliran listriknya kecil. Lihat gambar berikut :
Dasar listrik
Teori Listrik
3. HAMBATAN
Dasar listrik
Teori Listrik
Gambar 7, merupakan gambaran umum hambatan listrik dalam konduktor. Ketika elektron bebas
berjalan melalui sebuah logam, elektron–elektron itu melambung melawan molekul, yang akan
memperlambat kecepatan jalannya. Perlambatan kecepatan ini disebut dengan “Electric Resistance“
atau “Hambatan Listrik“.
Adapun nilai hambatan pada sebuah penghantar dipengaruhi oleh bahan penghantar, luas
penampang penghantar, panjang penghantar, serta temperatur. Besarnya harga hambatan dapat
dihitung dengan rumus :
R = Hambatan [Ohm/Ω]
ρ = Tahanan jenis [ohm/ Ω meter]
L = Panjang kawat [meter]
A = Luas penampang kawat [m2
]
Dimana :
Tahanan jenis setiap material berbeda–beda. Beberapa dian-taranya adalah sebagai berikut :
Dasar listrik
Teori Listrik
Tabel 1. Jenis material dan hambatan jenisnya.
Dasar listrik
Teori Listrik
HUKUM OHM
Hukum Ohm menyatakan bahwa banyaknya arus (I) yang mengalir melalui konduktor adalah
berbanding lurus dengan tegangannya (V), dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R).
Kalau dirumuskan :
I = Arus yang mengalir [Ampere]
V = Tegangan [Volt]
R = Hambatan [Ohm]
Dimana :
Berikut adalah contoh rangkaian percobaan untuk
membuktikan hukum ohm. Komponen yang
dibutuhkan adalah sumber tegangan 12 V,
potensiometer 10 KOhm, resistor 0,5 KOhm,
Amperemeter, Voltmeter, dan Switch.
Dasar listrik
Teori Listrik
HUKUM OHM
Jika switch SW dihubungkan, maka arus yang mengalir pada rangkaian akan dapat terukur,
begitu juga tegangan pada masing-masing resistor dapat juga diukur dengan menggunakan
Voltmeter.
Jika resistansi pada potensiometer diperkecil maka arus akan besar, sebaliknya jika resistansi
pada potensiometer diperbesar maka arus akan kecil.
Dasar listrik
Teori Listrik
ARUS SEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK
Arus Searah (Direct Current)
Arus searah (DC) adalah arus yang mengalir dalam arah yang tetap (konstan). Arus searah dapat
diilustrasikan sebagai berikut :
Dasar listrik
Teori Listrik
ARUS SEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK
Generator adalah salah satu alat yang dapat membuat beda potensial. Putaran engine akan
menciptakan beda potensial antara kedua polaritas.
Masing–masing terminal selalu tetap polaritasnya. Misalkan sebagai kutub (+) selalu menghasilkan
polaritas positif begitu pula sebaliknya. Beberapa contoh sumber arus searah (DC) adalah battery,
accu, dynamo, generator DC.
Bentuk gelombang tersebut adalah gelombang tegangan,
jika bentuk gelombang tegangan hanya dalam satu arah
saja (arah positif) maka akan menghasilkan arus yang
searah. Arus yang demikian disebut “Direct Current
(DC)“.
Dasar listrik
Teori Listrik
ARUS SEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK
Arus Bolak-balik (Alternating Current).
Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang mengalir dengan polaritas yang selalu berubah-ubah. Arus
bolak-balik dapat diilustrasikan :
Putaran engine membuat beda potensial yang berubah-ubah sehingga arus akan mengalir dengan
arah yang berubah-ubah.
Pada masing-masing sumber arus bolak-balik, polaritasnya selalu bergantian. Contoh sumber arus
bolak-balik adalah: Alternator (AC generator), PLN.
Dasar listrik
Teori Listrik
ARUS SEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK
Arus bolak-balik dari alternator akan berbentuk
gelombang yang berubah-ubah dari positif ke
negatif dalam waktu tertentu. Seperti terlihat
pada gambar di atas. Arus yang demikian ini
disebut “ Alternating Current “ dan disingkat
dengan AC. Polaritas yang berubah-ubah ini
terjadi secara terus-menerus dalam tiap
detiknya sehigga disebut frekwensi.
Frekwensi adalah banyaknya gelombang dalam
tiap detik.
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Sumber Tenaga Listrik
Sumber tenaga listrik adalah alat yang dapat mensupply energi listrik ke peralatan elektronika
(beban). Contoh : Generator Set (genset), Battery kering, Accu.
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Tenaga listrik adalah jumlah dari usaha listrik yang dihasilkan selama periode waktu satu detik.
Pembangkit tenaga listrik ini berfungsi untuk men-supply kebutuhan tenaga listrik dari beban.
Horse power (HP) digunakan sebagai satuan tenaga mekanis, jika dikonversikan ke tenaga listrik :
1 HP = 746 [W] (Foot Pound HP)
1 PS = 735 [W] (Metrik Horse Power = PferdeStarke)
Tenaga ini disediakan oleh generator. Kemudian tenaga yang dihasilkan oleh generator dapat
disimbolkan P.
(kerugian dalam generator dan sirkuit dianggap nol).
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Tenaga Listrik yang diserap
Tenaga listrik yang diserap adalah tenaga yang diubah dalam bentuk lain selama periode waktu
satu detik. Tenaga ini merupakan tenaga yang dibutuhkan oleh beban atau yang di-supply oleh
sumber tenaga listrik. Contoh lampu, motor, pendingin, pemanas, dan lain-lain. Sebagai contoh
lihat gambar berikut ini :
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Sebuah Battery menghasilkan tegangan V melewati beban R (Ω) untuk menghasilkan arus I
[Ampere] melalui beban R (lampu), maka tenaga (P) adalah :
P = Tenaga listrik [watt]
V = Tegangan [Volt]
I = Arus [Ampere]
Satuan tenaga listrik adalah “watt“ disingkat (W). Satu (1) watt menunjukkan tenaga yang
membutuhkan arus sebesar 1 A, pada tegangan 1 V dalam setiap detik.
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Jika sebuah lampu bertuliskan 24 W/12 V, berarti lampu tersebut menyerap daya 24 W jika
dipasang pada tegangan 12 volt. Maka daya yang diserap lampu tersebut adalah:
 
 
 
A
V
W
V
P
I
2
12
24



 
 
 




6
2
12
A
V
I
V
R
 
W
R
I
P
24
6
2
2
2





Jadi daya yang diserap lampu adalah 24 W. Sesuai dengan daya yang tertulis pada lampu.
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Energi Listrik
Energi listrik adalah jumlah dari kemampuan kerja listrik dalam setiap satuan waktu (detik).
Jumlah tenaga listrik diartikan salah satu jumlah usaha listrik yang dihasilkan atau ditetapkan
dalam periode tertentu.
Satuan energi listrik adalah watt detik disingkat dengan (WS) atau joule (J) jika jumlah
pengukuran besar satuan yang digunakan (Wh) Watt–jam.
V = Tegangan [Volt]
I = Arus [ampere]
t = waktu [detik]
Panas Joule
Joule menemukan bahwa tenaga listrik yang dipakai dalam sebuah hambatan berubah semuanya
menjadi panas. Penemuan ini disebut “Hukum Joule“ Panas yang dihasilkan berasal dari aliran
listrik dalam sebuah hambatan dan disebut “Panas Joule“ dan 1 (WS) = 1 joule.
Dasar listrik
Teori Listrik
TENAGA LISTRIK
Dasar listrik
Teori Listrik
JENI-JENIS RANGKAIAN LISTRIK
Rangkaian Seri
Tegangan (voltage)
Tegangan kalau diseri akan berlaku rumus :
Vt = V1 + V2 + V3 + ….. Vn
. Hambatan (Resistansi)
Hambatan dirangkaikan seri akan berlaku
rumus :
Rt = R1 + R2 + R3 + ….. Rn
A r u s
Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian
seri dirumuskan dengan :
It = I1 = I2 = I3 = ….. In
Dasar listrik
Teori Listrik
Rangkaian Pararel
Dasar listrik
Teori Listrik
Rangkaian Pararel
Tegangan (voltage)
Tegangan sumber dirangkai parallel berlaku rumus :
n
t V
V
V
V
V 



 ....
3
2
1
n
T R
R
R
R
R
1
....
1
1
1
1
3
2
1




Hambatan (resistansi)
Hambatan dirangkaikan secara paralel akan berlaku rumus :
Arus
Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian paralel dirumuskan dengan :
It = I1 + I2 + I3 …. In
Dasar listrik
Teori Listrik
Rangkaian Seri - Pararel
Tegangan (voltage)
Tegangan sumber dirangkai seri-paralel
berlaku rumus :
VRp = V2 + V3 Vt = V1 + VRp
Hambatan (resistansi)
Hambatan dirangkaikan secara seri-parallel akan
berlaku rumus :
P
t
n
P
R
R
R
R
R
R
R





1
2
1
1
....
1
1
1
A r u s
Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian seri-
paralel dirumuskan dengan :
1
3
2
2
1
3
2
3
2
3
2
1
)
(
3
)
(
I
R
R
R
I
I
R
R
R
I
I
I
I
I t









Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
Dari rangkaian seri berikut :
Diketahui : Sebuah sumber 12 volt dihubungkan seri dengan
dua buah lampu masing–masing 24 W/12V dan 12
W/12V.
Hitung : a. Arus total (It) ?
b. Voltage drop (Vd1 dan Vd2)?
c. Power (P1 dan P2) ?
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
Jawab :
Lampu 1 :
Arus yang diminta : IL1 = WL1/VL1 = 24/12 = 2 [A]
Hambatan lampu 1 : RL1 = VL1/IL1 = 12/2 = 6 [Ω]
Lampu 2 :
Arus yang diminta : IL2 = WL2/VL2 = 12/12 = 1 [A]
Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2/IL2 = 12/1 = 12 [Ω]
Rt = RL1 + RL2 = 6 + 12 = 18 [Ω]
a. It = V/Rt = 12/18 = 0.66 [A]
b. Vd1 = I1 x R1 = 0.66 [A] x 6 [Ω] = 3,96 [V]
Vd2 = I2 x R2 = 0.66 [A] x 12 [Ω] = 7,92 [V]
Besarnya voltage drop pada hambatan yang dihubungkan seri adalah tergantung
besarnya arus yang mengalir dan besarnya hambatannya.
c. Tenaganya adalah :
P1 = ( It )2
x RL1
= ( 0.66 )2
x 6
= 2,6 Watt
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
P2 = ( It )2
x RL1
= ( 0.66 )2
x 12
= 5,2 Watt
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
2. Dari rangkaian paralel berikut :
Diketahui : Sebuah sumber 12 volt dihubungkan
paralel dengan dua buah lampu masing–
masing 24 W/12 V dan 12 W/12 V.
Hitung : a. Arus total (It) ?
b. Arus (IL1 dan IL2) ?
c. Power (P1 dan P2) ?
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
Lampu 1 :
Arus yang diminta : IL1 = WL1 /VL1 = 24/12 = 2 [A]
Habatan lampu 1 : RL1 = VL1 /IL1 = 12/2 = 6 [Ω]
Lampu 2 :
Arus yang diminta : IL2 = WL2 /VL2 = 12/12 = 1 [A]
Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2 /IL2 = 12/1 = 12 [Ω]
1/Rt = 1/6 +1/12 = 2/12 + 1/12 =
3/12
Rt = 12/3 = 4 [Ω]
a. It = Vt/ Rt = 12/4 = 3 [A]
b. IL1 = It x R2 / (R1+R2)
IL2 = It x R1 / (R1+R2)
IL1 = 3 x 12/18 = 2 [A]
IL2 = 3 x 6/18
= 1 [A]
c. Tenaga pada :
Lampu 1 :
P1 = ( IL2 )2
x R1
= 22
x 6
P1 = 24 [W]
Lampu 2 :
P2= ( IL2 )2
x R2
= 12
x 12
P2= 12 [W]
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
Diketahui : Sebuah sumber 12 volt
dihubungkan dengan 3 buah
lampu, dan dirangkai seperti gambar di atas.
Hitung : a. Arus total (It) ?
b. Arus (IL1, IL2, dan IL3) ?
c. Voltage drop (Vd1, Vd2 dan Vd3) ?
d. Power ( P1, P2, dan P3)?
Jawab :
Lampu 1 :
Arus yang diminta : IL1 = WL1 /VL1 = 12/12 = 1 [A]
Hambatan lampu 1 : RL1 = VL1 /IL1 = 12/1 = 12 [Ω]
Lampu 2 :
Arus yang diminta : IL2 = WL2/VL2 = 24/12 = 2 [A]
Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2/IL2 = 12/2 = 6 [Ω]
Lampu 3 :
Arus yang diminta : IL3 = WL3/VL3 = 24/12 = 2 [A]
Hambatan lampu 3 : RL3 = VL3/IL3 = 12/2 = 6 [Ω]
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
1/R2,3 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R2,3 = 6/2 = 3 [Ω]
Rt = R1 + R2,3 = 12 + 3 = 15 [Ω]
a. It = Vt/Rt = 12/15 = 0,8 [A]
b. IL1 = It x R2 / (R1+R2)
IL2 = It x R1 / (R1+R2)
I2 = 0.8 x 6/12 = 0,4 [A]
I3 = 0.8 x 6/12 = 0,4 [A]
c. Voltage drop pada R1 :
Vd1 = It x R1 = 0,8 x 12 = 9,6 [V]
Vd2,3 = It x R2,3 = 0,8 x 3 = 2,4 [V]
Dasar listrik
Teori Listrik
Contoh
Tenaga yang diserap :
Lampu 1 : Lampu 2 : Lampu 3 :
P1 = (IL1)2
x R1 P2 = (IL2)2
x R2 P3 = (IL3)2
x R3
= 0,82
x 12 = 0,42
x 6 = 0,42
x 6
P1 = 7,68 [W] P2 = 0,96 [W] P3 = 0,96 [W]
Besarnya voltage drop pada hambatan yang
dihubungkan paralel adalah sama meskipun
hambatan yang diparalelkan berbeda-beda.
Dasar listrik
Avometer
Avometer
Avometer adalah alat ukur yang multi guna untuk mengukur (Ampere, Volt, Ohm) dan sebagian
orang menyebut Multi Tester.
Skala
Pointer
Zero-point Adjusment Screw
Measuring Terminal (-)
Rotary Switch
Measuring Terminal (+)
Lead
Grip
Test Pin Test Pin
Dasar listrik
Avometer
Mengukur Arus (Ampermeter)
 Mengetahui kira-kira besarnya arus yang akan
diukur.
 Mengetahui sumber tegangannya DC atau AC. Bila
sumbernya adalah DC maka harus diketahui kutub
(+) atau kutub (-). Pada umumnya Avometer
hanya untuk mengukur arus DC yang kecil (0 -
500 mA).
 Posisikan selektor (rotary switch) pada skala
Ampere.
 Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan menyetel
zero point adjusting screw.
 Pasang Ampere meter seri dengan sirkuit yang
akan diukur.
 Pembacaan besarnya arus yang akan diukur
adalah sesuai dengan skala pada selektor (rotary
switch).
Dasar listrik
Avometer
Mengukur Tegangan (Voltmeter)
Dasar listrik
 Mengetahui kira-kira besarnya tegangan yang
akan diukur.
 Mengetahui sumber tegangannya DC atau AC.
Bila sumbernya adalah DC maka harus diketahui
kutub (+) atau kutub (-).
 Posisikan selektor (rotary switch) pada skala volt
(DC volt atau AC volt).
 Posisikan skala selektor di atas atau lebih besar
dari tegangan yang akan diukur.
 Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan menyetel
zero point adjusting screw.
 Pasang volt meter paralel dengan sirkuit yang
akan diukur.
 Pembacaan besarnya tegangan yang akan
diukur adalah sesuai dengan skala pada selektor
(rotary switch).
Avometer
Mengukur Arus (Amperemeter) dan Tegangan
(Voltmeter)
Dasar listrik
Gambar disamping adalah rangkaian
pada saat melakukan pengukura
arus dan tegangan secara
bersamaan.
Avometer
Mengukur Tahanan (Ohmmeter)
Dasar listrik
 Pastikan bahwa hambatan yang akan diukur
tidak dialiri arus dan tidak mempunyai
hubungan dengan hambatan yang lain.
 Posisikan selektor (rotary switch) pada skala
Ohm.
 Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan
menyetel zero ohm adjuster (kedua test pin
dihubungkan).
 Pasang Ohm meter paralel dengan hambatan
yang akan diukur.
 Pembacaan besarnya hambatan yang diukur
adalah sesuai dengan penunjukan pada pointer
dikalikan dengan faktor pengali selektor
switchnya.
 Posisikan rotary switch ke - x 10 Ω
 Hubungkan kedua test pin
 Lihat penunjukan skala, atur zero point
adjustment screw supaya penunjukkan 0 Ω.
Jika setelah diatur tetap tidak bisa 0 Ω, maka
ganti battery dalam AVO.
Avometer
Set Pointer 0
Dasar listrik
 Gunakanlah batas ukur yang nilainya terdekat dengan nilai yang sedang dicheck/diperiksa.
Sebagai contoh untuk mengukur tegangan battery kering 1.5 volt, gunakan batas ukur DC
2.5 V.
 Mengukur nilai yang tidak diketahui.
Mulailah dengan memilih batas ukur yang tertinggi. Jika tidak terbaca, turunkan batas
ukur dengan memilih batas ukur yang menghasilkan penununjukkan kira-kira ½ kali
batas ukur, untuk membaca/mengukur lebih akurat.
 Perlindungan dari tester.
Tester adalah instrumen presisi, guncangan atau getaran yang kuat harus dihindari,
Jangan membiarkan terlalu lama pada tempat yang bertemperatur atau kelembaban
tinggi.
 Penggantian battery di dalam AVO.
Jika penyetelan 0 Ω tidak bisa dilakukan, maka ganti battery dalam AVO
Avometer
Penggunaan / Perawatan
Dasar listrik
MAGNET
Content 2
Magnet adalah sebuah benda logam yang mempunyai sifat menarik benda-benda besi. Terdapat
2 (dua) macam magnet, yaitu :
Pengertian Magnet
Magnet
1. Magnet Alam
Magnet alam adalah magnet yang terdapat pada batu besi magnet.
2. Magnet Buatan
Magnet buatan adalah besi dengan cara tertentu dibuat menjadi magnet. Pada magnet
buatan, jika dapat menyimpan kemagnetannya dengan baik (lama) disebut Magnet
Permanen, sedangkan jika dapat menyimpan kemagnetan hanya sementara disebut
Remanen Magnet.
Sifat - Sifat Magnet
Magnet
1. Pada ujung magnet terdapat kutub utara (N pole) dan kutub selatan (S pole).
2. Kutub yang senama saling tolak-menolak, sedangkan kutub yang tidak senama saling tarik
menarik.
Sifat - Sifat Magnet
Magnet
3. Kemagnetan yang terkuat terdapat pada ujung-ujungnya.
Sifat - Sifat Magnet
Magnet
4. Magnet mempunyai garis-garis gaya
magnet :
 Diluar batang magnet mengarah dari kutub
utara ke kutub selatan.
 Di dalam batang magnet mengarah dari
kutub selatan ke kutub utara.
Sifat - Sifat Magnet
Magnet
Elektromagnet
Pengertian Elektromagnet
Magnet
Elektromagnet adalah medan magnet yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus listrik pada
sebuah konduktor atau coil.
a. Bila sebuah konduktor dialiri arus listrik, maka di sekeliling konduktor akan
timbul medan magnet. Hal ini dapat ditentukan menurut aturan tangan kanan Weeber.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
b. Arah medan magnet yang timbul tergantung dari arah arus yang melewati
konduktor tersebut.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
c. Makin besar arus yang mengalir, makin besar medan magnet yang timbul.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
d. Bila gulungan/coil dialiri arus listrik, maka pada gulungan/coil tersebut akan
timbul medan magnet.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
e. Arah gulungan atau arah arus listrik berubah, maka arah medan magnet yang
timbul juga akan berbalik.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
f. Untuk memperbesar medan magnet dapat dilakukan :
 Memperbesar arus yang mengalir.
 Menambahkan inti besi ke dalam gulungan/coil.
 Memperbanyak jumlah gulungan/coil.
g. Induksi diri (Self Induction)
Pada gambar berikut diperlihatkan bahwa switch, lilitan dan battery dihubungkan seri. Bila
switch di On-kan maka arus akan mengalir dan pada lilitan akan timbul garis-garis gaya
magnet.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
h. Mutual Induction (Induksi timbal
balik)
Sebuah lilitan dihubungkan seri dengan
switch dan battery. Lilitan S dengan jumlah
lilitan yang lebih banyak didekatkan dengan
lilitan P tersebut.
Bila arus melewati lilitan P diputus dan
dihubungkan maka akan menyebabkan
gaya gerak listrik pada lilitan S seperti
diperlihatkan pada gambar berikut ini :
Gaya gerak listrik pada lilitan S tersebut di atas disebabkan oleh perubahan medan magnet
(induksi medan magnet) dari lilitan P
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
i. Transformer
Pada gambar berikut ini diperlihatkan bahwa primary coil yang dihubungkan seri dengan battery
dan switch, maka ketika switch digerak-gerakkan ON dan OFF lampu akan menyala.
Sedangkan bila primary coil dihubungkan dengan sumber AC, lampu akan menyala. Hal ini
disebabkan perubahan arus bolak-balik berubah secara periodik dengan frequency yang sama besar.
Perubahan arus karena ON dan OFF atau karena arus AC (bolak-balik) tersebut menyebabkan
perubahan medan magnet pada lilitan primer dan menginduksi lilitan sekunder.
Induksi medan magnet ini menjadikan gaya gerak listrik di secondary coil berlangsung terus-
menerus. Inilah yang merupakan prinsip dasar sebuah transformer.
Elektromagnet
Sifat Elektromagnet
Magnet
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
1. Hukum Farday
Bila sebuah konduktor digerak-gerakkan memotong garis gaya magnet, maka pada konduktor
akan mengalir arus listrik.
Medan magnet di dalam lilitan akan berubah yang mengakibatkan gaya gerak listrik
sehingga arus akan mengalir. Hal ini disebut dengan induksi elektromagnet.
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
1. Hukum Farday
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
2. Arah induksi di dalam sebuah konduktor
Pada gambar dibawah ini terlihat bahwa bila
sebuah konduktor yang berada dalam medan
magnet, digerakkan memotong medan magnet
tersebut, maka pada konduktor akan timbul
gaya gerak listrik (timbul arus listrik). Kaidah
Tangan Kanan Fleming menyatakan bahwa :
 Jari telunjuk menunjukkan arah medan
magnet.
 Ibu jari menunjukkan gerak konduktor.
 Jari tengah menunjukkan arah arus induksi.
Generator adalah alat yang merubah garis-garis gaya magnet yang memotong coil menjadi
tenaga listrik.
Prinsip dasar dari keduanya ini adalah sama namun dengan konstruksi yang berbeda.
Perbedaan konstruksi inilah yang pada akhirnya generator dibagi atas dua jenis yaitu :
 AC generator (alternator).
 DC generator (dynamo).
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
3. Prinsip generator
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
Pada alternator ditandai dengan tidak adanya
magnet tetap, dengan demikian alternator harus
diberikan arus listrik awal agar tercipta medan
magnet. Bagian yang berputar pada alternator
disebut rotor coil atau field coil yang sekaligus
sebagai pembangkit medan magnet bila coil
tersebut dialiri arus. Sedangkan bagian yang diam
disebut Stator coil atau armature coil. Armature
coil inilah yang kemudian akan mengeluarkan arus
listrik bila field coil berputar. Flux yang melalui
stator coil akan berubah perlahan–lahan seperti
AC Generator
berikut :
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
AC Generator
Ketika rotor diputar searah jarum jam, maka
induksi gaya gerak listrik akan maksimum
pada 90° dan 270° serta akan minumum
pada 180° dan 360°, dengan demikian arus
listrik selalu berbeda polaritas setiap 180°.
Polaritas yang demikian ini disebut dengan
arus bolak-balik atau Alternating Current.
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
DC Generator
Pada DC generator, ditandai dengan adanya magnet tetap sedangkan armature coilnya berputar di
dalam magnet tersebut. Akibatnya terjadilah pemotongan garis gaya magnet oleh armature coil
sehingga pada armature coil akan ada arus listrik. Pada shaft armature terdapat comutator (cincin
yang belah). Adanya cincin ini menyebabkan arus yang berbalik polaritasnya selalu diarahkan ke
tempat yang sama. Dengan demikian biarpun pada armature coil terjadi polaritas bolak-balik,
tetapi keluarannya setelah melewati comutator memiliki polaritas yang selalu tetap. Arus yang
polaritasnya tetap ini dinamakan arus searah.
Elektromagnet
Prinsip Kerja Alternator
Magnet
DC Generator
Prinsip kerja DC Generator
Elektromagnet
Prinsip Motor Listrik
Magnet
1. Kaidah Tangan Kiri Flaming
Bila sebuah konduktor diletakkan diantara
kutub N dan S dari magnet tapal kuda dan
konduktor dialiri arus, maka konduktor akan
terlempar keluar dari kutub-kutub magnet
tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
Elektromagnet
Prinsip Motor Listrik
Magnet
1. Kaidah Tangan Kiri Flaming
Peristiwa tersebut dapat dipahami dengan kaidah tangan kiri Fleming :
 Jari telunjuk sebagai simbol arah medan magnet.
 Jari tengah sebagai simbol arah arus pada konduktor.
Ibu Jari sebagai simbol arah gaya magnet pada konduktor
Elektromagnet
Prinsip Motor Listrik
Magnet
1. Prinsip kerja motor
Pada sebuah motor listrik, diantara kutub magnet N dan S
terdapat sebuah konduktor yang berujung di C1 dan C2
(setengah cincin tembaga yang disebut commutator). Dua
buah sikat arang (brush) B1 dan B2 yang berhubungan dengan
commutator memungkinkan arus mengalir ke konduktor.
Bagian yang dapat berputar ini disebut dengan armature.
Konduktor yang terletak didekat kutub S akan
bergerak ke kanan dan konduktor yang terletak
didekat kutub N akan bergerak ke kiri. Gabungan
dari gerak tersebut akan memutar armature searah
jarum jam (sesuai dengan kaidah tangan kiri
fleming). Bila arus pada konduktor tersebut di balik,
maka putaran armature akan berbalik
Battery
Content
Battery
Fungsi dan Tipe
Battery merupakan sumber energi listrik utama pada unit. Proses kerja battery adalah
sebuah reaksi kimia antara dua buah plat timbal yang berbeda sifat kimia dan terendam
dalam larutan elektrolit.
Berdasarkan kondisi operasional di unit maka fungsi battery adalah:
 Pada saat engine off, berfungsi untuk menyediakan arus
listrik untuk lampu dan accesoris lainnya.
 Pada saat engine start, berfungsi untuk mensuplay arus
ke starting motor dan sistem electric control engine.
 Pada saat engine running kebutuhan arus listrik
sepenuhnya telah di-supplay dari charging system,
battery hanya berfungsi sebagai penstabil tegangan
atau filter, sehingga komponen-komponen yang sangat
sensitif terhadap kenaikan dan penurunan tegangan
seperti controller engine dan controller lainnya akan
aman.
Battery
Fungsi dan Tipe
Berdasarkan konstruksinya, battery dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
Konstruksi compound, dimana
sel-sel yang terdapat pada
battery berdiri sendiri-sendiri.
Sel yang satu dengan yang
lainnya, dihubungkan dengan
lead bar (connector) di luar case.
Konstruksi solid, dimana sel yang satu
dengan yang lainnya dihubungkan
dengan lead bar di dalam case. Hanya
terlihat dua terminal yang
menghubungkan seri sel-sel di
dalamnya.
Battery
Tipe Battery
Tipe basah ( Maintenance )
Tipe basah (wet type), terdiri dari elemen-
elemen yang telah diisi penuh dengan muatan
listrik (full charged) dan dalam
penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit.
Battery ini tidak bisa dipertahankan tetap
dalam kondisi full charge, sehingga harus diisi
(charge) secara periodik. Selama battery tidak
digunakan atau dalam penyimpanan, akan
terjadi reaksi kimia secara lambat yang
menyebabkan berkurangnya kapasitas battery,
reaksi ini disebut self discharge.
Battery
Tipe Battery
Tipe Kering ( Maintenance Free )
Tipe Kering (dry type), terdiri dari plat-plat (positif &
negatif) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tapi
dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Battery
tipe ini pada dasarnya sama seperti dengan battery tipe basah.
Elemen-elemen battery diisi secara khusus dengan cara
memberikan arus DC pada plat yang direndamkan dalam
larutan elektrolit lemah. Setelah plat-plat terisi penuh dengan
muatan listrik, kemudian diangkat dari larutan elektrolit
kemudian dicuci dengan air dan dikeringkan. Plat -plat tersebut
kemudian di-assembling dalam case battery, sehingga bila
battery tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan
langsung bisa digunakan tanpa charge kembali.
Battery
Struktur
Lubang pengisian ditutup dengan
sumbat ventilasi (vent plug). Fungsi
vent plug adalah untuk mencegah
masuknya debu dan kotoran ke dalam
sel. Vent plug juga berfungsi untuk
memisahkan gas hidrogen dan uap
asam sulfat yang terbentuk pada saat
proses pengisian berlangsung. Gas
hidrogen keluar melalui lubang ventilasi
(vent hole), sedangkan uap asam sulfat
mengembun pada tepian ventilasi dan
menetes kembali ke bawah
• Vent Plug
Battery
Struktur
• Plat Positif dan Plat Negatif
Pada setiap sel baterai terdapat elemen yang terendam
pada elektrolit. Elemen baterai adalah kesatuan dari
plat (plate), pemisah (separator) dan serat gelas
(fiberglass). Plat terbuat dari timah hitam atau
campuran timah hitam dengan antimon ditambah
dengan bahan aktif untuk menambah daya
penyimpanan. Plat positif adalah oksida timah hitam
(PbO2) berwarna sawo matang, sedangkan plat negatif
adalah timah hitam (Pb) berpori berwarna kelabu.
Plat positif dan negatif masing-masing dihubungkan oleh pengikat plat (plate strap)
dipasangkan berselang-seling dan dibatasi oleh pemisah dan serat gelas. Serat gelas
melindungi bahan aktif pada plat positif yang tidak tahan terhadap getaran dan mudah
membentuk gumpalan-gumpalan. Posisi plat ditinggikan dari dasar dan diberi penyekat
agar tidak terjadi hubungan singkat apabila terdapat bahan aktif yang lepas dari plat.
Battery
Struktur
• Elektrolit (H2SO4)
Elektrolit baterai adalah larutan asam sulfat (SO4) dengan air suling (H2O). Komposisi
campuran adalah 36% SO4 dan 64% H2O. Standard berat jenis (specific gravity) elektrolit
battery pada temperature standard (200
C) adalah 1.280.
Apabila temperature larutan elektrolit berubah, maka standard
berat jenis dapat dicari dengan rumus:
S20 = St + 0.0007 ( t – 20 ), dimana:
S20 = Berat jenis pada temperatur 20°C
St = Berat jenis pada temperatur pengukuran
t = Temperatur elektrolit pada saat
pengukuran
Battery
Struktur
Berat jenis akan turun pada saat battery dipakai
(discharge). Pada kondisi standard (20°Celsius),
bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200,
maka battery harus diisi kembali (charging).
Bila jumlah elektrolit di dalam battery
berkurang, maka harus ditambah dengan
air suling. Perubahan berat jenis elektrolit
tergantung pada:
- Discharge rate.
- Charge rate.
- Temperature.
- Jumlah asam sulfat yang terkandung
dalam elektrolit
Battery
Struktur
Larutan elektrolit dapat membeku pada
temperatur tertentu. Oleh karena itu,
menyimpan battery boleh ditempat
sedingin mungkin asalkan tidak sampai
larutan elektrolitnya membeku.
Battery
Struktur
• Reaksi Kimia
Proses pengosongan (discharge) dan pengisian (charge) battery merupakan satu
siklus reaksi kimia sebagai berikut:
Selama proses pengisian SO4 terpisah dari
PbSO4, sehingga terbentuk PbO2 pada plat
positif dan Pb pada plat negatif. H2SO4 akan
kembali terbentuk di dalam elektrolit,
sehingga konsentrasi dan berat jenis
elektrolit bertambah.
Selama proses pengosongan plat positif (PbO2)
dan negatif (Pb) bereaksi dengan sulfat (SO4)
membentuk PbSO4. Reaksi tersebut menyebabkan
H2SO4 sedikit demi sedikit berubah menjadi H2O,
akibatnya konsentrasi dan berat jenis elektrolit
berkurang.
Battery
Struktur
• Terminal Voltage
Terminal voltage adalah batas tegangan battery yang diijinkan pada saat proses
pengosongan (discharge) dan pengisian (charge) battery. Ketika battery dipakai dengan
arus besar, sebagai contoh digunakan untuk memutar engine pada saat start, maka
tahanan dalam battery akan naik. Hal ini tidak hanya disebabkan berkurangnya asam
sulfat (yang semestinya untuk mempertahankan kecepatan reaksi kimia antara plat-plat
dan elektrolit), tetapi juga akibat polarisasi battery itu.
Terminal volatge battery dalam satu
sel yang dipakai selama 20 jam
(untuk battery N200) dan arus yang
digunakan 10A adalah seperti pada
kurva di samping.
Battery
Struktur
Proses pengisian (arus pengisian ± 1/10 dari
arus discharge rata-rata) akan
menghasilkan naiknya perbedaaan potensial
antara terminal positif dan negatif. Pada
saat charging tersebut, akan timbul
gelembung-gelembung karena peristiwa
elektrolisa (penguraian) H2O. Gelembung-
gelembung tersebut dapat menyebabkan
umur battery pendek. Oleh karena itu,
apabila sudah mencapai terminal voltage,
maka charging harus dihentikan.
Battery
Struktur
• Self Discharge
Suatu battery yang telah diisi elektrolit, jika didiamkan (tidak dipakai) akan kehilangan muatan listriknya. Hal ini
disebabkan setelah battery diisi elektrolit, maka battery mulai mengalami suatu reaksi kimia, meskipun battery
tersebut dipakai atau tidak. Sifat seperti ini tidak dapat dihindarkan pada semua battery. Kehilangan muatan
listrik yang tersimpan tanpa pemakaian melalui rangkaian luar disebut self discharge. Sebab-sebab terjadinya
self discharge adalah:
- Plat negatif beraksi langsung dengan asam sulfat dari elektrolit membentuk timbal sulfat (PbSO4)
- Hubungan singkat antara plat positif dan plat negatif melalui endapan dari material aktif.
- Jika suhu dan konsentrasi elektrolit tidak merata disekitar plat positif dan negatif akan terjadi reaksi
elektrokimia lokal.
Reaksi kimia yang terjadi pada battery akan lebih
cepat seiring dengan kenaikan suhu elektrolit. Hal
ini juga berarti self discharge akan bertambah
cepat jika suhu lebih tinggi. Penyimpanan battery
pada suhu rendah akan lebih efektif dalam
memperkecil kecepatan self discharge seperti
terlihat pada kurva di samping
Faktor lain yang mempercepat self discharge adalah bila elektrolit atau air suling yang diisikan ke dalam battery
mengandung material-material pengetes, karena akan menimbulkan reaksi lokal.
Battery
Struktur
• Kapasitas
Kapasitas battery adalah jumlah listrik yang dapat dihasilkan dengan melepaskan arus tetap, sampai dicapai voltage
akhir (final terminal voltage). Besarnya ditentukan dengan mengalikan besar arus pelepasan dengan waktu pelepasan
dan dinyatakan dalam AH (Ampere Hour). Jadi untuk menyatakan kapasitas battery, perlu ditentukan laju arus
pelepasan. Karena kapasitas battery tergantung dari kuat arus pelepasan. Misalnya suatu battery mempunyai
kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam. Ini berarti battery tersebut sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere
selama 20 jam. Tapi tidak berarti sanggup melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam. Suatu battery yang
sanggup melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam disebut mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus
10 jam. Sedang battery yang sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere selama 20 jam disebut battery
mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam.
Jadi jika ingin membandingkan kapasitas battery
perlu disamakan dahulu laju arus pelepasan muatan
listriknya. Makin besar arus pelepasan, makin kecil
laju arus pelepasan. Hubungan antara laju arus
pelepasan kapasitas battery (untuk battery 120
AH/20 H) dapat dilihat pada kurva di samping
Battery
Struktur
Selain arus pelepasan dan laju arus pelepasan, suhu elektrolit juga mempengaruhi kapasitas battery.
Standard suhu untuk menentukan kapasitas battery adalah 25ºC. Misalnya suatu battery yang dinyatakan
mempunyai kapsitas 200 AH untuk laju arus 20 jam adalah bila battery tersebut dipakai (discharge) dengan
arus konstan 10 A, akan sampai pada final terminal voltage selama laju arus 20 jam pada suhu elektrolit
25ºC.
Pengaruh suhu elektrolit terhadap kapasitas battery dapat
dilihat pada kurva di samping. Jika temperatur elektrolit
rendah kecepatan reaksi kimia di dalam battery lambat
yang menyebabkan berkurangnya kapasitas battery.
Sebaliknya reaksi kimia terjadi dengan cepat pada
temperatur tinggi, menyebabkan kapasitas battery naik.
Battery
Struktur
Charging
Jumlah arus listrik battery dapat dihasilkan di mana besarnya tergantung dari reaksi kimia yang terjadi dalam battery. Jika
reaksi kimia di dalam battery telah selesai karena rusak atau digunakan terlalu lama, maka arus listrik yang dihasilkan kecil
dan tidak lama pemakaiannya. Macam- macam charging pada battery :
a. Fast charging
Fast charging memberikan pengisian battery dengan kecepatan tinggi dengan waktu yang pendek. Jangan menggunakan
fast charger untuk menjumper engine. Sambungan charger atau load tester yang mempunyai arus 30-300 A dengan
battery yang akan di-charge. Posisikan kecepatan menurut pengisian pada 30-60 Ampere untuk battery 6 Volt dan 15-30
Ampere untuk battery 12 Volt.
b. Slow charging
Battery yang larutan asam sulfatnya sudah tidak bagus tidak bisa diisi dengan fast charging tanpa kemungkinan rusak.
Maka battery ini harus dicharge dengan kecepatan rendah/slow charging. Charge battery pada kecepatan yang rendah (7%
dari Ampere Hours battery). Untuk memper-panjang waktu sampai pengisian penuh. Waktu yang diperlukan untuk slow
charging yaitu 12-24 jam, jika specific gravity tidak mencapai angka normal pengisian penuh (1,225-1,280) dengan waktu
kurang dari 48 jam dengan slow charging, maka gantilah battery.
c. Constant Voltage
Constant voltage merupakan cara pengisian battery dengan tegangan tetap. Biasanya pengisian battery dengan tegangan
tetap terdapat pada unit-unit.
Constant Current
Constant Current adalah pengisian battery dengan arus tetap. Contoh pengisian battery dengan menggunakan charger.
Battery
Battery Maintenance
Peringatan
Baterai asam timbal mengandung elektrolit asam sulfur,
yang merupakan bahan berbahaya yang sangat korosif. Yang
menghasilkan hidrogen dan oksigen, ketika pengosongan
dan pengisian kembali, dan bisa meledak jika disulut.
Karena aksi pengosongan diri (SelfDischarging)
menghasilkan hidrogen, bahkan ketika baterai tidak sedang
bekerja, pastikan baterai disimpan dan digunakan dalam
ruangan dengan ventilasi yang baik. Ketika bekerja pada
baterai selalu gunakan alat perlindungan diri yang diakui
untuk mata, wajah dan tangan.
Battery
Battery Maintenance
Peringatan
Berikut ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada saat
melakukan pekerjaan yang berkaitan dengan battery
 Jauhkan percikan api, nyala api dan rokok dari baterai.
 Jangan pernah mencoba membuka baterai tanpa tutup
yang dapat dilepas.
 Jaga tutup ventilasi baterai yang dapat dilepas
(removable vent cap) tetap rapat dan rata kecuali ketika
mengganti elekrolit.
 Pastikan area kerja memiliki ventilasi yang baik.
 Jangan pernah bersandar di atas baterai ketika boosting,
testing dan pengisian.
Battery
Battery Maintenance
Peringatan
 Berhati-hatilah ketika bekerja dengan alat kerja yang
terbuat dari logam atau konduktor (termasuk perhiasan
dan jam tangan logam) untuk mencegah hubung singkat
dan percikan bunga api.
 Jangan biarkan cairan elektrolit baterai bercampur
dengan air garam. Bahkah dalam jumlah yang kecil cairan
ini akan menghasilkan gas klorin yang bersifat
MEMATIKAN.
 Usahakan untuk selalu mengikuti instruksi pabrik pada
saat melaksanakan testing, jump starting, pemasangan
dan pengisian battery
Battery
Battery Maintenance
Pendahluan
Sebuah baterai adalah alat yang menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia dan dapat diubah
kembali menjadi energi listrik untuk menyuplai sistem kelistrikan mesin yang meliputi rangkaian
starting, pengisian, dan rangkaian asksesoris.
Arus baterai dihasilkan oleh reaksi kimia antara bahan aktif pada pelat baterai dan asam sulfat yang
terdapat dalam larutan elektrolit. Baterai adalah penstabil tegangan bagi sistem serta bertindak
sebagai akumulator atau penyimpan energi.
Setelah satu periode penggunaan, baterai akan mengalami pengosongan dan tidak lagi menghasilkan
aliran arus. Baterai dapat diisi kembali dengan arus searah yang diberikan dalam arah yang
berlawanan dengan arah arus yang keluar dari baterai pada saat penggunaan. Dalam operasi yang
normal, baterai selau diisi oleh alternator.
Baterai dapat dikatakan bekerja dengan baik, jika
mampu :
 Menyuplai tenaga listrik untuk menghidupkan
engine.
 Mensuplai tenaga listrik untuk aksesoris jika
beban listrik melampaui keluaran yang dapat
disuplai oleh sistem pengisian (Charging System)
 Menstabilkan tegangan dalam sistem selama
bekerja.
Battery
Battery Maintenance
Fungsi
Battery
Konstruksi Battery
Pelat – Pelat Negativ dan Positif
Baterai dibuat dari sejumlah elemen terpisah yang disatukan
pada kotak karet keras atau plastik. Komponen dasar dari tiap
sel adalah pelat positif dan negatif, seperti. Pelat negatif
dilapisi dengan timbal, berwarna kelabu. Sementara pelat
positif dilapisi dengan timbal peroksida yang berwarna coklat.
Beberapa pelat positif dan beberapa pelat negatif dihubungkan menjadi kelompok-kelompok pelat.
Pada beberapa baterai, dalam kelompok pelat negatif selalu terdapat lebih banyak satu pelat
daripada pelat positif dalam kelompok pelat positif, yang memungkinkan pelat negatif membentuk
dua pembatas bagian luar ketika kelompok-keompok pelat ini saling dihubungkan. Namun pada
beberapa baterai yang lain ada yang memiliki jumlah pelat positif dan negatif yang sama.
Battery
Konstruksi Battery
Sel Battery
Setiap kelompok pelat dijaga tetap terpisah dengan pelat tetangganya oleh pemisah atau separator.
Separator dirancang selain untuk menjaga pelat-pelat tetap terpisah, juga dibuat berpori-pori
sehingga larutan elektrolit dapat bersirkulasi diantara pelat-pelat. Separator terbuat dari berbagai
macam bahan, seperti plastik, karet dan fiberglass.
a) & b) Grup pelat positif dan negatif yang dirangkai
dengan separator membentuk sebuah elemen.
Elemen ini menjadi satu sel ketika dimasukkan
dalam kotak baterai.
c) Kotak baterai dengan pemisah sel-sel.
Pada saat pembuatan, elemen-elemen ditempatkan pada bagian terpisah dalam kotak baterai.
Setiap kompartemen membentuk sebuah sel. Bagian atas kotak ditutup oleh sebuah
pembungkus yang disegel ke kotak baterai
Battery
Konstruksi Battery
Sel Battery
Setiap sel adalah satu bagian yang terpisah, namun
setiap sel ini terhubung satu dengan lainnya secara
listrik (Gambar 3). Sel-sel tersebut dihubungkan secara
seri di dalam baterai, dengan terminal positif sel
dihubungkan ke terminal negatif pada sel yang
berseberangan.
Sel yang terletak diujung menjadi terminal utama baterai (kutub). Dengan rangkaian seri, maka
tegangan setiap sel dijumlahkan. Setiap sel menghasilkan kira-kira 2.2 Volt, jadi jika terdapat enam
sel yang dihubungkan bersama secara seri, maka baterai akan menghasilkan sekitar 13.2 Volt.
Battery
Konstruksi Battery
Elektrolit
AIR ASAM ELEKTROLIT
Larutan elektrolit adalah semua larutan yang
dapat menghantarkan listrik. Pada baterai
asam timbal, larutan elektrolit berfungsi
untuk membuat proses galvanisasi atau reaksi
kimia dapat terjadi.
Larutan elektrolit pada baterai yang terisi penuh adalah larutan pekat asam sulfur (H2SO4) dicampur Air
(H2O). Campuran yang tepat kira-kira 36% Asam Sulfur dan 64% Air. Untuk mengetahui berapa besar
muatan listrik yang tersimpan dalam baterai maka kita perlu memahami besaran yang disebut specific
gravity (SG).
Battery
Konstruksi Battery
Elektrolit
AIR ASAM ELEKTROLIT
Specific gravity adalah perbandingan antara
berat suatu zat dengan berat air murni. SG
larutan elektrolit yang tepat dapat dilihat
pada gambar 5, yaitu jika air memiliki specific
gravity 1.00 dan persentasinya 64%,
sedangkan asam sulfur dengan specific gravity 1.834 dengan konsentrasi sebesar 36% maka SG
keseluruhan campuran elektrolit adalah 1.265. Proporsi asam dengan air tidak boleh dipertukarkan.
Ketika sebuah baterai baru diaktifkan, campuran awal elekrolit dimasukkan ke dalam sel baterai.
Larutan elektrolit pada baterai asam timbal bersifat konduktif (dapat menghantarkan listrik) dan reaktif
(dapat berpartisipasi dalam reaksi kimia).
Larutan elektrolit baterai adalah larutan asam sulfur
dan air yang dapat menghancurkan pakaian dan
menghanguskan kulit. Sangat berhati-hatilah jika
menangani larutan elektrolit dan pastikan larutan
penetral asam, seperti baking soda atau amonia
yang dicampur dengan air telah tersedia.
Battery
Peringatan
Penanganan Elektrolit
Battery
Peringatan
Penanganan Battery
 Selalu gunakan alat pelindung mata, wajah dan
tangan yang sesuai.
 Jika lautan elektrolit terpercik ke mata, segera
paksakan mata terbuka dan basuh dengan air
bersih yang dingin sedikitnya 15 menit. Segera cari
perawatan medis.
 Jika larutan elektrolit tertelan, segera minum air
atau susu dalam jumlah yang banyak. JANGAN
paksa memuntahkan. Segera cari perawatan medis.
 Netralkan larutan elektrolit yang tercecer pada
kendaraan atau di tempat kerja. Setelah
menetralkan, cuci daerah yang terkontaminasi
dengan air bersih.
Battery
Peringatan
Persiapan Larutan Elektrolit
Untuk mempersiapkan larutan elektrolit dengan
spesifik gravity tertentu, campurkan konsentrat
asam secara perlahan ke dalam air. JANGAN
langsung menuangkankan air ke dalam asam
karena akan cenderung membuat larutan
menyembur. Aduk air ketika menambahkan
sebagian kecil asam. Jika panas terbentuk, biarkan
larutan mendingin sebelum melanjutkan
penambahan.
Tambahkan air murni atau air suling kedalam baterai karena
adanya pembentukan gas didalam baterai akan mengurangi
jumlah air tersebut. Air murni atau air suling tidak
menghantarkan listrik. Konduktifitas air tergantung pada
kandungan partikel padat yang terlarut (TDS = Total
Dissolved Solid) atau mineral. Mineral bersifat konduktif.
Battery
Battery Maintenance
Air dalam Battery
Mengunakan air biasa untuk ditambahkan pada larutan elektrolit dalam jangka panjang dapat
menyebabkan sel baterai terhubung singkat. Reaksi kimia pada baterai selama pengosongan
mengurangi perbandingan antara asam sulfur terhadap air sehingga mengurangi kepadatan atau
specific grafity dari larutan.
Battery
Battery Maintenance
Air dalam Battery
Baterai memiliki kutub-kutub atau terminal-terminal positif
negatif (gambar 6). Kutub positif lebih besar dan berguna
untuk mencegah baterai disambung dengan polaritas yang
terbalik. Terminal positif memiliki tanda “+” di atasnya dan
terminal negatif memiliki tanda “-“di atasnya. Tanda lain
yang dapat dikenali pada atau dekat terminal-terminal
tersebut adalah tulisan “POS” dan “NEG” atau gelang
plastik berwarna yang dipasang pada terminal-terminal,
merah untuk positif dan hitam untuk negatif.
Battery
Potensial Battery
Setiap sel dalam kotak baterai asam timbal memiliki tegangan
2.2 Volt. Baterai 6 Volt memiliki tiga sel yang terhubung seri
(gambar 7a), sementara baterai 12 Volt memiliki enam sel
yang terhubung seri (gambar 7a). Untuk tegangan yang lebih
tinggi, kombinasi baterai-baterai digunakan. Pada gambar di
samping, dua baterai 12 Volt dihubungkan secara seri untuk
menghasilkan tegangan 24 Volt.
Gambar di samping memperlihatkan dua baterai 12 Volt
dihubungkan secara paralel, menghasilkan tegangan 12 Volt.
Battery Maintenance
Battery
Siklus Kerja
Battery Maintenance
Baterai dapat menghasilkan arus karena adanya reaksi
kimia antara bahan-bahan aktif yang terdapat pada pelat-
pelat dan asam sulfur dalam larutan elektrolit (gambar 8).
Ketika reaksi kimia ini terjadi, baterai mengalami
pengosongan.
Setelah hampir semua bahan aktif bereaksi, baterai akan kosong dan harus diisi kembali sebelum
digunakan lagi. Perhatikan bahwa baterai dengan tegangan yang sama dapat menghasilkan arus yang
berbeda, karena jumlah arus yang dihasilkan ditentukan oleh jumlah dan ukuran pelat-pelatnya. Lebih
banyak pelat berarti juga lebih banyak reaksi kimia yang bisa terjadi diantara larutan elektrolit dan
pelat-pelat sehingga lebih banyak arus yang dapat dihasilkan.
Battery
Siklus Kerja
Battery Maintenance
Jika dua baterai 12 Volt memiliki jumlah pelat-pelat yang berbeda, maka baterai dengan jumlah pelat
yang lebih banyak akan menyuplai arus yang lebih besar dan juga akan memiliki kapasitas yang lebih
tinggi.
Sebuah baterai baterai memiliki dua siklus operasi:
 Pengosongan (Discharging)
 Pengisian (Charging)
Battery
Siklus Pengosongan
Battery Maintenance
Ketika sebuah rangkaian listrik di hubungkan
ke terminal baterai positif dan negatif serta
diberi beban maka arus akan mengalir dalam
rangkaian.
Timbal peroksida (PbO2) pada pelat positif bereaksi dengan larutan elektrolit asam sulfur (H2SO4), dan
hasilnya adalah molekul oksigen (O2) yang dilepaskan ke dalam larutan elektrolit, membentuk air
(H2O). Dalam reaksi ini, pelat negatif (Pb) bereaksi dengan elektrolit membentuk sulfur timbal (PbSO4).
Gambar 9 memperlihatkan reaksi kimia yang terjadi selama siklus pengosongan.
Battery
Siklus Pengosongan
Battery Maintenance
Reaksi kimia ini akan berlanjut sampai pelat
positif dan pelat negatif terlapisi dengan
timbal sulfida atau lead sulphate (PbSO2) dan
eletrolit secara kimia telah berubah menjadi
air (H2O).
Selama proses pengosongan, timbal sulfida terbentuk baik di pelat positif dan pelat negatif sehingga
membuat kedua pelat menjadi sejenis. Lapisan timbal sulfida ini mengurangi perbedaan tegangan
didalam sel, karena tegangan bergantung pada perbedaan potensial antara pelat positif dan negatif.
Battery
Siklus Pengosongan
Battery Maintenance
Jika baterai terus digunakan, maka akan lebih
banyak timbal sulfur yang terbentuk di pelat-
pelat dan lebih banyak juga air yang terbentuk
didalam larutan elektrolit.
Perlu diingat bahwa walaupun SO4 lepas dari larutan elektrolit tetapi ia tidak pernah keluar dari baterai.
Karena itu, jangan pernah menambahkan asam sulfat (H2SO4) ke dalam baterai. Kelebihan SO4 hanya akan
menyebabkan terjadinya proses self-discharging baterai dengan kecepatan yang lebih tinggi dari normal.
Air adalah satu-satunya zat dalam baterai yang harus diganti.
Battery
Siklus Pengosongan
Battery Maintenance
Hampir tidak mungkin mengubah larutan
elektrolit baterai menjadi bentuk air murni yang
menghasilkan pembacaan specific gravity 1.00.
Dengan kata lain, baterai jarang menjadi kosong
sampai ke titik yang netral secara listrik.
Biasanya yang disebut sebagai baterai mati adalah baterai yang memiliki elektrolit dengan specific
gravity 1.140 sampai 1.160.
SELAMA PENGOSONGAN SELAMA PENGISIAN
Battery
Siklus Pengisian
Battery Maintenance
Reaksi kimia yang berlangsung dalam sel
baterai selama siklus pengisian (gambar 10)
sesungguhnya adalah kebalikan dari yang
terjadi selama siklus pengosongan.
Sulfur secara radikal meninggalkan pelat-pelat dan kembali ke elektrolit, memperbanyak jumlah asam
sulfur. Oksigen dari air pada larutan elektrolit yang telah mengalami pengosongan bergabung kembali
dengan timbal pada pelat positif dan membentuk timbal peroksida.
Battery
Rangkaian Pengisian
Battery Maintenance
Pada Charging System gambar di samping, baterai
bekerja bersama dengan alternator. Baterai
memberikan arus ke rangkaian dan menjadi kosong.
Alternator memberikan arus ke baterai untuk
mengisinya kembali.
Ketika engine dimatikan, hanya baterai yang memberikan arus ke rangkaian aksesori. Pada kecepatan
rendah, baik baterai maupun alternator memberikan arus ke rangkaian aksesori. Pada kecepatan yang
lebih tinggi, alternator dapat mengambil alih dan menyuplai cukup arus untuk mengoperasikan aksesoris
dan juga untuk mengisi baterai. Regulator tegangan membatasi tegangan dari alternator pada nilai yang
aman sehingga tidak mengisi baterai secara berlebihan pada saat engine berputar pada kecepatan tinggi.
Battery
Elektrolis
Battery Maintenance
Ketika arus listrik mengalir dalam air, molekul air terpisah menjadi atom hidrogen dan oksigen. Kedua
gas tersebut naik ke permukaan dan bercampur dengan udara. Karena itu permukaan air menurun.
Proses ini dinamakan elektrolisis dan terjadi ketika baterai diisi
Ketika baterai mengalami pengosongan, baik pelat positif maupun pelat negatif terlapisi oleh timbal
sulfida atau lead sulphate (PbSO4). Selama siklus pengisian, lapisan sulfat ini diubah seperti yang telah
dijelaskan sebelumya. Namun jika lapisan sulfat ini telah mengeras maka ia tidak bisa diubah lagi. Arus
keluarannya menjadi terbatas dan kondisi ini mengarah pada kerusakan total. Sebuah baterai yang telah
ter-sulfat adalah baterai yang telah rusak selama proses yang disebut sulphation. Kondisi ini biasanya
Sulphation
Battery
Tegangan Terminal
Battery Maintenance
Tegangan baterai tidaklah konstan. Baterai tidak menghasilkan tegangan yang konstan setiap waktu.
Faktor utama yang mempengaruhi tegangan terminal baterai adalah suhu, beban kerja dan tingkat
pengisian.
Baterai menghasilkan arus oleh reaksi kimia melalui aksi asam sulfur pada pelat positif dan pelat negatif.
Pada suhu yang lebih rendah zat kimia tidak bereaksi secepat yang terjadi pada suhu normal dan
karenanya baterai akan memiliki tegangan yang lebih rendah. Suhu akan mempengaruhi tegangan terminal
baterai. Jika suhu menurun, baterai menjadi kurang efisien, sementara itu dibutuhkan usaha yang lebih
besar untuk menghidupkan engine pada suhu rendah. Pada suhu 27°C (80°F) baterai 100% efisien dan
memberikan tenaga penuh untuk cranking. Pada suhu -30°C (-22°F) baterai hanya 30% efisien.
Suhu
Battery
Deep Cycling
Battery Maintenance
Sebagian besar baterai kendaraan tidak dirancang untuk deep cycling. Deep cycling terjadi pada saat
baterai hampir mencapai keadaan kosong total dan kemudian diisi kembali. Pengisian kembali sebuah
baterai yang telah kosong sempurna cenderung lebih sulit karena panas yang timbul oleh adanya
tahanan internal. Panas Ini dapat mengakibatkan pelat menjadi bengkok. Aplikasi khusus yang
menggunakan baterai yang bisa sering mengalami deep cycling (cycling karena kosong total diikuti oleh
pengisian penuh), seperti pada forklift elektrik, pelat-pelat dibuat lebih tebal. Baterai kendaraan tidak
dirancang untuk deep cycling yang berulang dan akan rusak lebih awal jika secara berulang-ulang
mengalami deep cycling.
LCFC04MDL0160 - BASIC Electrical unm.pptx

LCFC04MDL0160 - BASIC Electrical unm.pptx

  • 1.
  • 2.
    Name : KhoirulUmam Place of Birth : Semarang, Jawa Tengah Residence : Cikarang, Bekasi HP : 0822 9986 7127 E-mail : khoirulumam@kobexindo.com PERSONAL INFORMATION Company : PT. Kobexindo Tractors Tbk Division : Human Capital Department : Learning and Organization Development WORKING INFORMATION
  • 3.
  • 4.
  • 5.
    Ground Rules Coffe Break 10:00– 10:15am 15:00 – 15:15pm
  • 6.
    Makan Siang 12:00 -01:00pm Ground Rules
  • 7.
  • 8.
  • 9.
    Dasar listrik Elektron adalahbagian terkecil dari suatu atom. Sifatnya ringan dan selalu mengorbit pada inti (proton). Lihat gambar berikut ini : Teori Listrik ELECTRON Gambar 1. Elektron dan proton
  • 10.
    Dasar listrik Teori Listrik ELECTRON Atomyang sederhana adalah atom hydrogen. Atom ini mempunyai satu elektron yang mengorbit pada satu inti (proton). Atom yang elektronnya lebih banyak adalah atom uranium. Atom ini mempunyai 92 elektron dan 92 proton. Setiap atom mempunyai struktur sendiri–sendiri. Tetapi pada umunya setiap atom mempunyai jumlah proton dan elektron yang sama (sebanding). Atom–atom tersebut menyebar dalam lintasan yang terdapat pada atom tersebut. Menurut Paulli, banyaknya elektron maksimum yang dapat menempati tiap kulit dirumuskan dengan : (n = nomor lintasan kulit atom) Simbol kulit dalam banyaknya elektron maksimum dalam setiap kulit adalah : K = (n – 1 ) = 2 x (1)2 = 2 elektron L = (n – 2 ) = 2 x (2)2 = 8 elektron M = (n – 3 ) = 2 x (3)2 = 18 elektron N = (n – 4 ) = 2 x (4)2 = 32 elektron O = (n – 5 ) = 2 x (5)2 = 50 elektron P = (n – 6 ) = 2 x (6)2 = 72 elektron Elektron yang terdapat pada kulit terluar disebut Valensi.
  • 11.
    Dasar listrik Teori Listrik Gambar2. Atom dan lintasan elektron konduktor, semikonduktor, dan isolator Contoh di atas menunjukkan macam-macam bahan berdasarkan nomor atom dan sifat kemudahan menghantar arus listrik (konduktivitas). Berdasarkan jumlah valensi atau jumlah electron pada kulit atom terluar suatu bahan dapat dikategorikan sebagai konduktor, semi konduktor dan isolator. 1. Konduktor Konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan arus listrik. Konduktor juga merupakan Bahan yang atom–atomnya mempunyai jumlah elektron lebih kecil dari 4 pada lintasan (kulit) terluar.
  • 12.
    2. Semi konduktor Semikonduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan arus listrik (konduktor) tapi juga dapat menjadi bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik (isolator). Dasar listrik Teori Listrik 3. Isolator Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Isolator merupakan bahan yang atom–atomnya mempunyai lebih dari 4 elektron pada lintasan (kulit) terluar. Proton dan elektron dalam atom mempunyai gaya potensial : 1. Proton mempunyai muatan positif (+) 2. Elekton mempunyai muatan negative (-) Inti (proton) menarik elektron dan mempertahankan dalam lintasannya dan pada saat muatan positif (proton) sebanding dengan muatan negatif (elektron), maka atom menjadi netral. Meskipun demikian, muatan atom dapat berubah dari netral menjadi bermuatan positif (+) jika elektron terluarnya ada yang terlepas atau negatif jika mendapat tambahan elektron dari atom lain pada kulit terluarnya.
  • 13.
    Dasar listrik Teori Listrik 1.TEGANGAN (Voltage) Tegangan adalah beda potensial yang menimbulkan gaya yang mengakibatkan mengalirnya arus listrik (perpindahan elektron). Tegangan dapat dianalogikan sebagai perbedaan ketinggian air pada dua buah tabung air apabila dihubungkan dengan sebuah pipa sehingga air mengalir dari level yang tinggi ke level yang rendah. Kemudian tidak mengalir setelah ketinggian (beda potensial) sama. Tegangan dapat juga didefinisikan sebagai perbedaan potensial yang diperlukan untuk mengalirkan 1 Ampere arus melalui 1 Ohm hambatan. Satuan tegangan listrik disebut “Volt“ dan disimbolkan “V“. Tegangan, Arus dan Hambatan
  • 14.
    Dasar listrik Teori Listrik 2.ARUS Ketika dua konduktor (A) dan (B) diisi muatan positif dan negatif yang dihubungkan dengan kawat penghantar (C). Elektron–elektron bebas yang berada pada konduktor (B) akan berpindah ke konduktor (A) melalui penghantar (C). Hal ini akan menyebabkan terjadinya arus elektron dari konduktor (B) yang bermuatan negatif ke konduktor (A) yang bermuatan positif. Arus adalah jumlah muatan listrik yang mengalir melalui suatu titik tertentu selama satu detik. Arus dirumuskan dengan : Dimana : I = Arus [A] Q = Muatan listrik [Coloumb] t = Waktu [detik]
  • 15.
    Dasar listrik Teori Listrik Satuandasar arus listrik adalah Ampere (A). Satu (1) Ampere didefinisikan sebagai aliran satu (1) coulomb muatan listrik dalam 1 detik. Coloumb (Q) adalah banyaknya muatan listrik (elektron) yang mengalir melalui suatu titik pada penghantar. 1 Q = 6,28 x 1018 elektron. 6 250 000 000 000 000 000 / sec. = 1 ampere
  • 16.
    Setiap obyek atauunsur memiliki nilai hambatan, hambatan ini melawan atau menghambat aliran arus listrik. Besarnya hambatan dalam rangkaian listrik menentukan jumlah arus yang mengalir dalam rangkaian pada setiap tegangan sumbernya. Satuan hambatan adalah Ohm (Ω), jumlah hambatan yang meloloskan arus 1 Ampere ketika dipasang pada tegangan 1 volt (pada temperatur konstan). Singkatan yang baku untuk hambat listrik adalah R. Kawat tembaga pada umumnya digunakan untuk menghantarkan arus llistrik karena kawat tembaga, hambatan terhadap aliran listriknya kecil. Lihat gambar berikut : Dasar listrik Teori Listrik 3. HAMBATAN
  • 17.
    Dasar listrik Teori Listrik Gambar7, merupakan gambaran umum hambatan listrik dalam konduktor. Ketika elektron bebas berjalan melalui sebuah logam, elektron–elektron itu melambung melawan molekul, yang akan memperlambat kecepatan jalannya. Perlambatan kecepatan ini disebut dengan “Electric Resistance“ atau “Hambatan Listrik“. Adapun nilai hambatan pada sebuah penghantar dipengaruhi oleh bahan penghantar, luas penampang penghantar, panjang penghantar, serta temperatur. Besarnya harga hambatan dapat dihitung dengan rumus : R = Hambatan [Ohm/Ω] ρ = Tahanan jenis [ohm/ Ω meter] L = Panjang kawat [meter] A = Luas penampang kawat [m2 ] Dimana :
  • 18.
    Tahanan jenis setiapmaterial berbeda–beda. Beberapa dian-taranya adalah sebagai berikut : Dasar listrik Teori Listrik Tabel 1. Jenis material dan hambatan jenisnya.
  • 19.
    Dasar listrik Teori Listrik HUKUMOHM Hukum Ohm menyatakan bahwa banyaknya arus (I) yang mengalir melalui konduktor adalah berbanding lurus dengan tegangannya (V), dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R). Kalau dirumuskan : I = Arus yang mengalir [Ampere] V = Tegangan [Volt] R = Hambatan [Ohm] Dimana :
  • 20.
    Berikut adalah contohrangkaian percobaan untuk membuktikan hukum ohm. Komponen yang dibutuhkan adalah sumber tegangan 12 V, potensiometer 10 KOhm, resistor 0,5 KOhm, Amperemeter, Voltmeter, dan Switch. Dasar listrik Teori Listrik HUKUM OHM Jika switch SW dihubungkan, maka arus yang mengalir pada rangkaian akan dapat terukur, begitu juga tegangan pada masing-masing resistor dapat juga diukur dengan menggunakan Voltmeter. Jika resistansi pada potensiometer diperkecil maka arus akan besar, sebaliknya jika resistansi pada potensiometer diperbesar maka arus akan kecil.
  • 21.
    Dasar listrik Teori Listrik ARUSSEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK Arus Searah (Direct Current) Arus searah (DC) adalah arus yang mengalir dalam arah yang tetap (konstan). Arus searah dapat diilustrasikan sebagai berikut :
  • 22.
    Dasar listrik Teori Listrik ARUSSEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK Generator adalah salah satu alat yang dapat membuat beda potensial. Putaran engine akan menciptakan beda potensial antara kedua polaritas. Masing–masing terminal selalu tetap polaritasnya. Misalkan sebagai kutub (+) selalu menghasilkan polaritas positif begitu pula sebaliknya. Beberapa contoh sumber arus searah (DC) adalah battery, accu, dynamo, generator DC. Bentuk gelombang tersebut adalah gelombang tegangan, jika bentuk gelombang tegangan hanya dalam satu arah saja (arah positif) maka akan menghasilkan arus yang searah. Arus yang demikian disebut “Direct Current (DC)“.
  • 23.
    Dasar listrik Teori Listrik ARUSSEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK Arus Bolak-balik (Alternating Current). Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang mengalir dengan polaritas yang selalu berubah-ubah. Arus bolak-balik dapat diilustrasikan :
  • 24.
    Putaran engine membuatbeda potensial yang berubah-ubah sehingga arus akan mengalir dengan arah yang berubah-ubah. Pada masing-masing sumber arus bolak-balik, polaritasnya selalu bergantian. Contoh sumber arus bolak-balik adalah: Alternator (AC generator), PLN. Dasar listrik Teori Listrik ARUS SEARAH DAN ARUS BOLAK - BALIK Arus bolak-balik dari alternator akan berbentuk gelombang yang berubah-ubah dari positif ke negatif dalam waktu tertentu. Seperti terlihat pada gambar di atas. Arus yang demikian ini disebut “ Alternating Current “ dan disingkat dengan AC. Polaritas yang berubah-ubah ini terjadi secara terus-menerus dalam tiap detiknya sehigga disebut frekwensi. Frekwensi adalah banyaknya gelombang dalam tiap detik.
  • 25.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Sumber Tenaga Listrik Sumber tenaga listrik adalah alat yang dapat mensupply energi listrik ke peralatan elektronika (beban). Contoh : Generator Set (genset), Battery kering, Accu.
  • 26.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Tenaga listrik adalah jumlah dari usaha listrik yang dihasilkan selama periode waktu satu detik. Pembangkit tenaga listrik ini berfungsi untuk men-supply kebutuhan tenaga listrik dari beban. Horse power (HP) digunakan sebagai satuan tenaga mekanis, jika dikonversikan ke tenaga listrik : 1 HP = 746 [W] (Foot Pound HP) 1 PS = 735 [W] (Metrik Horse Power = PferdeStarke) Tenaga ini disediakan oleh generator. Kemudian tenaga yang dihasilkan oleh generator dapat disimbolkan P. (kerugian dalam generator dan sirkuit dianggap nol).
  • 27.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Tenaga Listrik yang diserap Tenaga listrik yang diserap adalah tenaga yang diubah dalam bentuk lain selama periode waktu satu detik. Tenaga ini merupakan tenaga yang dibutuhkan oleh beban atau yang di-supply oleh sumber tenaga listrik. Contoh lampu, motor, pendingin, pemanas, dan lain-lain. Sebagai contoh lihat gambar berikut ini :
  • 28.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Sebuah Battery menghasilkan tegangan V melewati beban R (Ω) untuk menghasilkan arus I [Ampere] melalui beban R (lampu), maka tenaga (P) adalah : P = Tenaga listrik [watt] V = Tegangan [Volt] I = Arus [Ampere] Satuan tenaga listrik adalah “watt“ disingkat (W). Satu (1) watt menunjukkan tenaga yang membutuhkan arus sebesar 1 A, pada tegangan 1 V dalam setiap detik.
  • 29.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Jika sebuah lampu bertuliskan 24 W/12 V, berarti lampu tersebut menyerap daya 24 W jika dipasang pada tegangan 12 volt. Maka daya yang diserap lampu tersebut adalah:       A V W V P I 2 12 24              6 2 12 A V I V R   W R I P 24 6 2 2 2      Jadi daya yang diserap lampu adalah 24 W. Sesuai dengan daya yang tertulis pada lampu.
  • 30.
    Dasar listrik Teori Listrik TENAGALISTRIK Energi Listrik Energi listrik adalah jumlah dari kemampuan kerja listrik dalam setiap satuan waktu (detik). Jumlah tenaga listrik diartikan salah satu jumlah usaha listrik yang dihasilkan atau ditetapkan dalam periode tertentu. Satuan energi listrik adalah watt detik disingkat dengan (WS) atau joule (J) jika jumlah pengukuran besar satuan yang digunakan (Wh) Watt–jam. V = Tegangan [Volt] I = Arus [ampere] t = waktu [detik]
  • 31.
    Panas Joule Joule menemukanbahwa tenaga listrik yang dipakai dalam sebuah hambatan berubah semuanya menjadi panas. Penemuan ini disebut “Hukum Joule“ Panas yang dihasilkan berasal dari aliran listrik dalam sebuah hambatan dan disebut “Panas Joule“ dan 1 (WS) = 1 joule. Dasar listrik Teori Listrik TENAGA LISTRIK
  • 32.
    Dasar listrik Teori Listrik JENI-JENISRANGKAIAN LISTRIK Rangkaian Seri Tegangan (voltage) Tegangan kalau diseri akan berlaku rumus : Vt = V1 + V2 + V3 + ….. Vn . Hambatan (Resistansi) Hambatan dirangkaikan seri akan berlaku rumus : Rt = R1 + R2 + R3 + ….. Rn A r u s Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian seri dirumuskan dengan : It = I1 = I2 = I3 = ….. In
  • 33.
  • 34.
    Dasar listrik Teori Listrik RangkaianPararel Tegangan (voltage) Tegangan sumber dirangkai parallel berlaku rumus : n t V V V V V      .... 3 2 1 n T R R R R R 1 .... 1 1 1 1 3 2 1     Hambatan (resistansi) Hambatan dirangkaikan secara paralel akan berlaku rumus : Arus Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian paralel dirumuskan dengan : It = I1 + I2 + I3 …. In
  • 35.
    Dasar listrik Teori Listrik RangkaianSeri - Pararel Tegangan (voltage) Tegangan sumber dirangkai seri-paralel berlaku rumus : VRp = V2 + V3 Vt = V1 + VRp Hambatan (resistansi) Hambatan dirangkaikan secara seri-parallel akan berlaku rumus : P t n P R R R R R R R      1 2 1 1 .... 1 1 1 A r u s Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian seri- paralel dirumuskan dengan : 1 3 2 2 1 3 2 3 2 3 2 1 ) ( 3 ) ( I R R R I I R R R I I I I I t         
  • 36.
    Dasar listrik Teori Listrik Contoh Darirangkaian seri berikut : Diketahui : Sebuah sumber 12 volt dihubungkan seri dengan dua buah lampu masing–masing 24 W/12V dan 12 W/12V. Hitung : a. Arus total (It) ? b. Voltage drop (Vd1 dan Vd2)? c. Power (P1 dan P2) ?
  • 37.
    Dasar listrik Teori Listrik Contoh Jawab: Lampu 1 : Arus yang diminta : IL1 = WL1/VL1 = 24/12 = 2 [A] Hambatan lampu 1 : RL1 = VL1/IL1 = 12/2 = 6 [Ω] Lampu 2 : Arus yang diminta : IL2 = WL2/VL2 = 12/12 = 1 [A] Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2/IL2 = 12/1 = 12 [Ω] Rt = RL1 + RL2 = 6 + 12 = 18 [Ω] a. It = V/Rt = 12/18 = 0.66 [A] b. Vd1 = I1 x R1 = 0.66 [A] x 6 [Ω] = 3,96 [V] Vd2 = I2 x R2 = 0.66 [A] x 12 [Ω] = 7,92 [V] Besarnya voltage drop pada hambatan yang dihubungkan seri adalah tergantung besarnya arus yang mengalir dan besarnya hambatannya.
  • 38.
    c. Tenaganya adalah: P1 = ( It )2 x RL1 = ( 0.66 )2 x 6 = 2,6 Watt Dasar listrik Teori Listrik Contoh P2 = ( It )2 x RL1 = ( 0.66 )2 x 12 = 5,2 Watt
  • 39.
    Dasar listrik Teori Listrik Contoh 2.Dari rangkaian paralel berikut : Diketahui : Sebuah sumber 12 volt dihubungkan paralel dengan dua buah lampu masing– masing 24 W/12 V dan 12 W/12 V. Hitung : a. Arus total (It) ? b. Arus (IL1 dan IL2) ? c. Power (P1 dan P2) ?
  • 40.
    Dasar listrik Teori Listrik Contoh Lampu1 : Arus yang diminta : IL1 = WL1 /VL1 = 24/12 = 2 [A] Habatan lampu 1 : RL1 = VL1 /IL1 = 12/2 = 6 [Ω] Lampu 2 : Arus yang diminta : IL2 = WL2 /VL2 = 12/12 = 1 [A] Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2 /IL2 = 12/1 = 12 [Ω] 1/Rt = 1/6 +1/12 = 2/12 + 1/12 = 3/12 Rt = 12/3 = 4 [Ω] a. It = Vt/ Rt = 12/4 = 3 [A] b. IL1 = It x R2 / (R1+R2) IL2 = It x R1 / (R1+R2) IL1 = 3 x 12/18 = 2 [A] IL2 = 3 x 6/18 = 1 [A] c. Tenaga pada : Lampu 1 : P1 = ( IL2 )2 x R1 = 22 x 6 P1 = 24 [W] Lampu 2 : P2= ( IL2 )2 x R2 = 12 x 12 P2= 12 [W]
  • 41.
    Dasar listrik Teori Listrik Contoh Diketahui: Sebuah sumber 12 volt dihubungkan dengan 3 buah lampu, dan dirangkai seperti gambar di atas. Hitung : a. Arus total (It) ? b. Arus (IL1, IL2, dan IL3) ? c. Voltage drop (Vd1, Vd2 dan Vd3) ? d. Power ( P1, P2, dan P3)?
  • 42.
    Jawab : Lampu 1: Arus yang diminta : IL1 = WL1 /VL1 = 12/12 = 1 [A] Hambatan lampu 1 : RL1 = VL1 /IL1 = 12/1 = 12 [Ω] Lampu 2 : Arus yang diminta : IL2 = WL2/VL2 = 24/12 = 2 [A] Hambatan lampu 2 : RL2 = VL2/IL2 = 12/2 = 6 [Ω] Lampu 3 : Arus yang diminta : IL3 = WL3/VL3 = 24/12 = 2 [A] Hambatan lampu 3 : RL3 = VL3/IL3 = 12/2 = 6 [Ω] Dasar listrik Teori Listrik Contoh 1/R2,3 = 1/6 + 1/6 = 2/6 R2,3 = 6/2 = 3 [Ω] Rt = R1 + R2,3 = 12 + 3 = 15 [Ω]
  • 43.
    a. It =Vt/Rt = 12/15 = 0,8 [A] b. IL1 = It x R2 / (R1+R2) IL2 = It x R1 / (R1+R2) I2 = 0.8 x 6/12 = 0,4 [A] I3 = 0.8 x 6/12 = 0,4 [A] c. Voltage drop pada R1 : Vd1 = It x R1 = 0,8 x 12 = 9,6 [V] Vd2,3 = It x R2,3 = 0,8 x 3 = 2,4 [V] Dasar listrik Teori Listrik Contoh Tenaga yang diserap : Lampu 1 : Lampu 2 : Lampu 3 : P1 = (IL1)2 x R1 P2 = (IL2)2 x R2 P3 = (IL3)2 x R3 = 0,82 x 12 = 0,42 x 6 = 0,42 x 6 P1 = 7,68 [W] P2 = 0,96 [W] P3 = 0,96 [W] Besarnya voltage drop pada hambatan yang dihubungkan paralel adalah sama meskipun hambatan yang diparalelkan berbeda-beda.
  • 44.
    Dasar listrik Avometer Avometer Avometer adalahalat ukur yang multi guna untuk mengukur (Ampere, Volt, Ohm) dan sebagian orang menyebut Multi Tester. Skala Pointer Zero-point Adjusment Screw Measuring Terminal (-) Rotary Switch Measuring Terminal (+) Lead Grip Test Pin Test Pin
  • 45.
    Dasar listrik Avometer Mengukur Arus(Ampermeter)  Mengetahui kira-kira besarnya arus yang akan diukur.  Mengetahui sumber tegangannya DC atau AC. Bila sumbernya adalah DC maka harus diketahui kutub (+) atau kutub (-). Pada umumnya Avometer hanya untuk mengukur arus DC yang kecil (0 - 500 mA).  Posisikan selektor (rotary switch) pada skala Ampere.  Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan menyetel zero point adjusting screw.  Pasang Ampere meter seri dengan sirkuit yang akan diukur.  Pembacaan besarnya arus yang akan diukur adalah sesuai dengan skala pada selektor (rotary switch). Dasar listrik
  • 46.
    Avometer Mengukur Tegangan (Voltmeter) Dasarlistrik  Mengetahui kira-kira besarnya tegangan yang akan diukur.  Mengetahui sumber tegangannya DC atau AC. Bila sumbernya adalah DC maka harus diketahui kutub (+) atau kutub (-).  Posisikan selektor (rotary switch) pada skala volt (DC volt atau AC volt).  Posisikan skala selektor di atas atau lebih besar dari tegangan yang akan diukur.  Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan menyetel zero point adjusting screw.  Pasang volt meter paralel dengan sirkuit yang akan diukur.  Pembacaan besarnya tegangan yang akan diukur adalah sesuai dengan skala pada selektor (rotary switch).
  • 47.
    Avometer Mengukur Arus (Amperemeter)dan Tegangan (Voltmeter) Dasar listrik Gambar disamping adalah rangkaian pada saat melakukan pengukura arus dan tegangan secara bersamaan.
  • 48.
    Avometer Mengukur Tahanan (Ohmmeter) Dasarlistrik  Pastikan bahwa hambatan yang akan diukur tidak dialiri arus dan tidak mempunyai hubungan dengan hambatan yang lain.  Posisikan selektor (rotary switch) pada skala Ohm.  Set pointer pada posisi 0 (nol) dengan menyetel zero ohm adjuster (kedua test pin dihubungkan).  Pasang Ohm meter paralel dengan hambatan yang akan diukur.  Pembacaan besarnya hambatan yang diukur adalah sesuai dengan penunjukan pada pointer dikalikan dengan faktor pengali selektor switchnya.
  • 49.
     Posisikan rotaryswitch ke - x 10 Ω  Hubungkan kedua test pin  Lihat penunjukan skala, atur zero point adjustment screw supaya penunjukkan 0 Ω. Jika setelah diatur tetap tidak bisa 0 Ω, maka ganti battery dalam AVO. Avometer Set Pointer 0 Dasar listrik
  • 50.
     Gunakanlah batasukur yang nilainya terdekat dengan nilai yang sedang dicheck/diperiksa. Sebagai contoh untuk mengukur tegangan battery kering 1.5 volt, gunakan batas ukur DC 2.5 V.  Mengukur nilai yang tidak diketahui. Mulailah dengan memilih batas ukur yang tertinggi. Jika tidak terbaca, turunkan batas ukur dengan memilih batas ukur yang menghasilkan penununjukkan kira-kira ½ kali batas ukur, untuk membaca/mengukur lebih akurat.  Perlindungan dari tester. Tester adalah instrumen presisi, guncangan atau getaran yang kuat harus dihindari, Jangan membiarkan terlalu lama pada tempat yang bertemperatur atau kelembaban tinggi.  Penggantian battery di dalam AVO. Jika penyetelan 0 Ω tidak bisa dilakukan, maka ganti battery dalam AVO Avometer Penggunaan / Perawatan Dasar listrik
  • 51.
  • 52.
    Magnet adalah sebuahbenda logam yang mempunyai sifat menarik benda-benda besi. Terdapat 2 (dua) macam magnet, yaitu : Pengertian Magnet Magnet 1. Magnet Alam Magnet alam adalah magnet yang terdapat pada batu besi magnet. 2. Magnet Buatan Magnet buatan adalah besi dengan cara tertentu dibuat menjadi magnet. Pada magnet buatan, jika dapat menyimpan kemagnetannya dengan baik (lama) disebut Magnet Permanen, sedangkan jika dapat menyimpan kemagnetan hanya sementara disebut Remanen Magnet.
  • 53.
    Sifat - SifatMagnet Magnet 1. Pada ujung magnet terdapat kutub utara (N pole) dan kutub selatan (S pole).
  • 54.
    2. Kutub yangsenama saling tolak-menolak, sedangkan kutub yang tidak senama saling tarik menarik. Sifat - Sifat Magnet Magnet
  • 55.
    3. Kemagnetan yangterkuat terdapat pada ujung-ujungnya. Sifat - Sifat Magnet Magnet
  • 56.
    4. Magnet mempunyaigaris-garis gaya magnet :  Diluar batang magnet mengarah dari kutub utara ke kutub selatan.  Di dalam batang magnet mengarah dari kutub selatan ke kutub utara. Sifat - Sifat Magnet Magnet
  • 57.
    Elektromagnet Pengertian Elektromagnet Magnet Elektromagnet adalahmedan magnet yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus listrik pada sebuah konduktor atau coil.
  • 58.
    a. Bila sebuahkonduktor dialiri arus listrik, maka di sekeliling konduktor akan timbul medan magnet. Hal ini dapat ditentukan menurut aturan tangan kanan Weeber. Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet
  • 59.
    b. Arah medanmagnet yang timbul tergantung dari arah arus yang melewati konduktor tersebut. Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet
  • 60.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet c. Makinbesar arus yang mengalir, makin besar medan magnet yang timbul.
  • 61.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet d. Bilagulungan/coil dialiri arus listrik, maka pada gulungan/coil tersebut akan timbul medan magnet.
  • 62.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet e. Arahgulungan atau arah arus listrik berubah, maka arah medan magnet yang timbul juga akan berbalik.
  • 63.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet f. Untukmemperbesar medan magnet dapat dilakukan :  Memperbesar arus yang mengalir.  Menambahkan inti besi ke dalam gulungan/coil.  Memperbanyak jumlah gulungan/coil.
  • 64.
    g. Induksi diri(Self Induction) Pada gambar berikut diperlihatkan bahwa switch, lilitan dan battery dihubungkan seri. Bila switch di On-kan maka arus akan mengalir dan pada lilitan akan timbul garis-garis gaya magnet. Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet
  • 65.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet h. MutualInduction (Induksi timbal balik) Sebuah lilitan dihubungkan seri dengan switch dan battery. Lilitan S dengan jumlah lilitan yang lebih banyak didekatkan dengan lilitan P tersebut. Bila arus melewati lilitan P diputus dan dihubungkan maka akan menyebabkan gaya gerak listrik pada lilitan S seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini : Gaya gerak listrik pada lilitan S tersebut di atas disebabkan oleh perubahan medan magnet (induksi medan magnet) dari lilitan P
  • 66.
    Elektromagnet Sifat Elektromagnet Magnet i. Transformer Padagambar berikut ini diperlihatkan bahwa primary coil yang dihubungkan seri dengan battery dan switch, maka ketika switch digerak-gerakkan ON dan OFF lampu akan menyala. Sedangkan bila primary coil dihubungkan dengan sumber AC, lampu akan menyala. Hal ini disebabkan perubahan arus bolak-balik berubah secara periodik dengan frequency yang sama besar. Perubahan arus karena ON dan OFF atau karena arus AC (bolak-balik) tersebut menyebabkan perubahan medan magnet pada lilitan primer dan menginduksi lilitan sekunder. Induksi medan magnet ini menjadikan gaya gerak listrik di secondary coil berlangsung terus- menerus. Inilah yang merupakan prinsip dasar sebuah transformer.
  • 67.
  • 68.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet 1.Hukum Farday Bila sebuah konduktor digerak-gerakkan memotong garis gaya magnet, maka pada konduktor akan mengalir arus listrik. Medan magnet di dalam lilitan akan berubah yang mengakibatkan gaya gerak listrik sehingga arus akan mengalir. Hal ini disebut dengan induksi elektromagnet.
  • 69.
  • 70.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet 2.Arah induksi di dalam sebuah konduktor Pada gambar dibawah ini terlihat bahwa bila sebuah konduktor yang berada dalam medan magnet, digerakkan memotong medan magnet tersebut, maka pada konduktor akan timbul gaya gerak listrik (timbul arus listrik). Kaidah Tangan Kanan Fleming menyatakan bahwa :  Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet.  Ibu jari menunjukkan gerak konduktor.  Jari tengah menunjukkan arah arus induksi.
  • 71.
    Generator adalah alatyang merubah garis-garis gaya magnet yang memotong coil menjadi tenaga listrik. Prinsip dasar dari keduanya ini adalah sama namun dengan konstruksi yang berbeda. Perbedaan konstruksi inilah yang pada akhirnya generator dibagi atas dua jenis yaitu :  AC generator (alternator).  DC generator (dynamo). Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet 3. Prinsip generator
  • 72.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet Padaalternator ditandai dengan tidak adanya magnet tetap, dengan demikian alternator harus diberikan arus listrik awal agar tercipta medan magnet. Bagian yang berputar pada alternator disebut rotor coil atau field coil yang sekaligus sebagai pembangkit medan magnet bila coil tersebut dialiri arus. Sedangkan bagian yang diam disebut Stator coil atau armature coil. Armature coil inilah yang kemudian akan mengeluarkan arus listrik bila field coil berputar. Flux yang melalui stator coil akan berubah perlahan–lahan seperti AC Generator berikut :
  • 73.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet ACGenerator Ketika rotor diputar searah jarum jam, maka induksi gaya gerak listrik akan maksimum pada 90° dan 270° serta akan minumum pada 180° dan 360°, dengan demikian arus listrik selalu berbeda polaritas setiap 180°. Polaritas yang demikian ini disebut dengan arus bolak-balik atau Alternating Current.
  • 74.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet DCGenerator Pada DC generator, ditandai dengan adanya magnet tetap sedangkan armature coilnya berputar di dalam magnet tersebut. Akibatnya terjadilah pemotongan garis gaya magnet oleh armature coil sehingga pada armature coil akan ada arus listrik. Pada shaft armature terdapat comutator (cincin yang belah). Adanya cincin ini menyebabkan arus yang berbalik polaritasnya selalu diarahkan ke tempat yang sama. Dengan demikian biarpun pada armature coil terjadi polaritas bolak-balik, tetapi keluarannya setelah melewati comutator memiliki polaritas yang selalu tetap. Arus yang polaritasnya tetap ini dinamakan arus searah.
  • 75.
    Elektromagnet Prinsip Kerja Alternator Magnet DCGenerator Prinsip kerja DC Generator
  • 76.
    Elektromagnet Prinsip Motor Listrik Magnet 1.Kaidah Tangan Kiri Flaming Bila sebuah konduktor diletakkan diantara kutub N dan S dari magnet tapal kuda dan konduktor dialiri arus, maka konduktor akan terlempar keluar dari kutub-kutub magnet tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat pada gambar berikut ini.
  • 77.
    Elektromagnet Prinsip Motor Listrik Magnet 1.Kaidah Tangan Kiri Flaming Peristiwa tersebut dapat dipahami dengan kaidah tangan kiri Fleming :  Jari telunjuk sebagai simbol arah medan magnet.  Jari tengah sebagai simbol arah arus pada konduktor. Ibu Jari sebagai simbol arah gaya magnet pada konduktor
  • 78.
    Elektromagnet Prinsip Motor Listrik Magnet 1.Prinsip kerja motor Pada sebuah motor listrik, diantara kutub magnet N dan S terdapat sebuah konduktor yang berujung di C1 dan C2 (setengah cincin tembaga yang disebut commutator). Dua buah sikat arang (brush) B1 dan B2 yang berhubungan dengan commutator memungkinkan arus mengalir ke konduktor. Bagian yang dapat berputar ini disebut dengan armature. Konduktor yang terletak didekat kutub S akan bergerak ke kanan dan konduktor yang terletak didekat kutub N akan bergerak ke kiri. Gabungan dari gerak tersebut akan memutar armature searah jarum jam (sesuai dengan kaidah tangan kiri fleming). Bila arus pada konduktor tersebut di balik, maka putaran armature akan berbalik
  • 79.
  • 80.
    Battery Fungsi dan Tipe Batterymerupakan sumber energi listrik utama pada unit. Proses kerja battery adalah sebuah reaksi kimia antara dua buah plat timbal yang berbeda sifat kimia dan terendam dalam larutan elektrolit. Berdasarkan kondisi operasional di unit maka fungsi battery adalah:  Pada saat engine off, berfungsi untuk menyediakan arus listrik untuk lampu dan accesoris lainnya.  Pada saat engine start, berfungsi untuk mensuplay arus ke starting motor dan sistem electric control engine.  Pada saat engine running kebutuhan arus listrik sepenuhnya telah di-supplay dari charging system, battery hanya berfungsi sebagai penstabil tegangan atau filter, sehingga komponen-komponen yang sangat sensitif terhadap kenaikan dan penurunan tegangan seperti controller engine dan controller lainnya akan aman.
  • 81.
    Battery Fungsi dan Tipe Berdasarkankonstruksinya, battery dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: Konstruksi compound, dimana sel-sel yang terdapat pada battery berdiri sendiri-sendiri. Sel yang satu dengan yang lainnya, dihubungkan dengan lead bar (connector) di luar case. Konstruksi solid, dimana sel yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan lead bar di dalam case. Hanya terlihat dua terminal yang menghubungkan seri sel-sel di dalamnya.
  • 82.
    Battery Tipe Battery Tipe basah( Maintenance ) Tipe basah (wet type), terdiri dari elemen- elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik (full charged) dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit. Battery ini tidak bisa dipertahankan tetap dalam kondisi full charge, sehingga harus diisi (charge) secara periodik. Selama battery tidak digunakan atau dalam penyimpanan, akan terjadi reaksi kimia secara lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas battery, reaksi ini disebut self discharge.
  • 83.
    Battery Tipe Battery Tipe Kering( Maintenance Free ) Tipe Kering (dry type), terdiri dari plat-plat (positif & negatif) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Battery tipe ini pada dasarnya sama seperti dengan battery tipe basah. Elemen-elemen battery diisi secara khusus dengan cara memberikan arus DC pada plat yang direndamkan dalam larutan elektrolit lemah. Setelah plat-plat terisi penuh dengan muatan listrik, kemudian diangkat dari larutan elektrolit kemudian dicuci dengan air dan dikeringkan. Plat -plat tersebut kemudian di-assembling dalam case battery, sehingga bila battery tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan langsung bisa digunakan tanpa charge kembali.
  • 84.
    Battery Struktur Lubang pengisian ditutupdengan sumbat ventilasi (vent plug). Fungsi vent plug adalah untuk mencegah masuknya debu dan kotoran ke dalam sel. Vent plug juga berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen dan uap asam sulfat yang terbentuk pada saat proses pengisian berlangsung. Gas hidrogen keluar melalui lubang ventilasi (vent hole), sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah • Vent Plug
  • 85.
    Battery Struktur • Plat Positifdan Plat Negatif Pada setiap sel baterai terdapat elemen yang terendam pada elektrolit. Elemen baterai adalah kesatuan dari plat (plate), pemisah (separator) dan serat gelas (fiberglass). Plat terbuat dari timah hitam atau campuran timah hitam dengan antimon ditambah dengan bahan aktif untuk menambah daya penyimpanan. Plat positif adalah oksida timah hitam (PbO2) berwarna sawo matang, sedangkan plat negatif adalah timah hitam (Pb) berpori berwarna kelabu. Plat positif dan negatif masing-masing dihubungkan oleh pengikat plat (plate strap) dipasangkan berselang-seling dan dibatasi oleh pemisah dan serat gelas. Serat gelas melindungi bahan aktif pada plat positif yang tidak tahan terhadap getaran dan mudah membentuk gumpalan-gumpalan. Posisi plat ditinggikan dari dasar dan diberi penyekat agar tidak terjadi hubungan singkat apabila terdapat bahan aktif yang lepas dari plat.
  • 86.
    Battery Struktur • Elektrolit (H2SO4) Elektrolitbaterai adalah larutan asam sulfat (SO4) dengan air suling (H2O). Komposisi campuran adalah 36% SO4 dan 64% H2O. Standard berat jenis (specific gravity) elektrolit battery pada temperature standard (200 C) adalah 1.280. Apabila temperature larutan elektrolit berubah, maka standard berat jenis dapat dicari dengan rumus: S20 = St + 0.0007 ( t – 20 ), dimana: S20 = Berat jenis pada temperatur 20°C St = Berat jenis pada temperatur pengukuran t = Temperatur elektrolit pada saat pengukuran
  • 87.
    Battery Struktur Berat jenis akanturun pada saat battery dipakai (discharge). Pada kondisi standard (20°Celsius), bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200, maka battery harus diisi kembali (charging). Bila jumlah elektrolit di dalam battery berkurang, maka harus ditambah dengan air suling. Perubahan berat jenis elektrolit tergantung pada: - Discharge rate. - Charge rate. - Temperature. - Jumlah asam sulfat yang terkandung dalam elektrolit
  • 88.
    Battery Struktur Larutan elektrolit dapatmembeku pada temperatur tertentu. Oleh karena itu, menyimpan battery boleh ditempat sedingin mungkin asalkan tidak sampai larutan elektrolitnya membeku.
  • 89.
    Battery Struktur • Reaksi Kimia Prosespengosongan (discharge) dan pengisian (charge) battery merupakan satu siklus reaksi kimia sebagai berikut: Selama proses pengisian SO4 terpisah dari PbSO4, sehingga terbentuk PbO2 pada plat positif dan Pb pada plat negatif. H2SO4 akan kembali terbentuk di dalam elektrolit, sehingga konsentrasi dan berat jenis elektrolit bertambah. Selama proses pengosongan plat positif (PbO2) dan negatif (Pb) bereaksi dengan sulfat (SO4) membentuk PbSO4. Reaksi tersebut menyebabkan H2SO4 sedikit demi sedikit berubah menjadi H2O, akibatnya konsentrasi dan berat jenis elektrolit berkurang.
  • 90.
    Battery Struktur • Terminal Voltage Terminalvoltage adalah batas tegangan battery yang diijinkan pada saat proses pengosongan (discharge) dan pengisian (charge) battery. Ketika battery dipakai dengan arus besar, sebagai contoh digunakan untuk memutar engine pada saat start, maka tahanan dalam battery akan naik. Hal ini tidak hanya disebabkan berkurangnya asam sulfat (yang semestinya untuk mempertahankan kecepatan reaksi kimia antara plat-plat dan elektrolit), tetapi juga akibat polarisasi battery itu. Terminal volatge battery dalam satu sel yang dipakai selama 20 jam (untuk battery N200) dan arus yang digunakan 10A adalah seperti pada kurva di samping.
  • 91.
    Battery Struktur Proses pengisian (aruspengisian ± 1/10 dari arus discharge rata-rata) akan menghasilkan naiknya perbedaaan potensial antara terminal positif dan negatif. Pada saat charging tersebut, akan timbul gelembung-gelembung karena peristiwa elektrolisa (penguraian) H2O. Gelembung- gelembung tersebut dapat menyebabkan umur battery pendek. Oleh karena itu, apabila sudah mencapai terminal voltage, maka charging harus dihentikan.
  • 92.
    Battery Struktur • Self Discharge Suatubattery yang telah diisi elektrolit, jika didiamkan (tidak dipakai) akan kehilangan muatan listriknya. Hal ini disebabkan setelah battery diisi elektrolit, maka battery mulai mengalami suatu reaksi kimia, meskipun battery tersebut dipakai atau tidak. Sifat seperti ini tidak dapat dihindarkan pada semua battery. Kehilangan muatan listrik yang tersimpan tanpa pemakaian melalui rangkaian luar disebut self discharge. Sebab-sebab terjadinya self discharge adalah: - Plat negatif beraksi langsung dengan asam sulfat dari elektrolit membentuk timbal sulfat (PbSO4) - Hubungan singkat antara plat positif dan plat negatif melalui endapan dari material aktif. - Jika suhu dan konsentrasi elektrolit tidak merata disekitar plat positif dan negatif akan terjadi reaksi elektrokimia lokal. Reaksi kimia yang terjadi pada battery akan lebih cepat seiring dengan kenaikan suhu elektrolit. Hal ini juga berarti self discharge akan bertambah cepat jika suhu lebih tinggi. Penyimpanan battery pada suhu rendah akan lebih efektif dalam memperkecil kecepatan self discharge seperti terlihat pada kurva di samping Faktor lain yang mempercepat self discharge adalah bila elektrolit atau air suling yang diisikan ke dalam battery mengandung material-material pengetes, karena akan menimbulkan reaksi lokal.
  • 93.
    Battery Struktur • Kapasitas Kapasitas batteryadalah jumlah listrik yang dapat dihasilkan dengan melepaskan arus tetap, sampai dicapai voltage akhir (final terminal voltage). Besarnya ditentukan dengan mengalikan besar arus pelepasan dengan waktu pelepasan dan dinyatakan dalam AH (Ampere Hour). Jadi untuk menyatakan kapasitas battery, perlu ditentukan laju arus pelepasan. Karena kapasitas battery tergantung dari kuat arus pelepasan. Misalnya suatu battery mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam. Ini berarti battery tersebut sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere selama 20 jam. Tapi tidak berarti sanggup melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam. Suatu battery yang sanggup melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam disebut mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 10 jam. Sedang battery yang sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere selama 20 jam disebut battery mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam. Jadi jika ingin membandingkan kapasitas battery perlu disamakan dahulu laju arus pelepasan muatan listriknya. Makin besar arus pelepasan, makin kecil laju arus pelepasan. Hubungan antara laju arus pelepasan kapasitas battery (untuk battery 120 AH/20 H) dapat dilihat pada kurva di samping
  • 94.
    Battery Struktur Selain arus pelepasandan laju arus pelepasan, suhu elektrolit juga mempengaruhi kapasitas battery. Standard suhu untuk menentukan kapasitas battery adalah 25ºC. Misalnya suatu battery yang dinyatakan mempunyai kapsitas 200 AH untuk laju arus 20 jam adalah bila battery tersebut dipakai (discharge) dengan arus konstan 10 A, akan sampai pada final terminal voltage selama laju arus 20 jam pada suhu elektrolit 25ºC. Pengaruh suhu elektrolit terhadap kapasitas battery dapat dilihat pada kurva di samping. Jika temperatur elektrolit rendah kecepatan reaksi kimia di dalam battery lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas battery. Sebaliknya reaksi kimia terjadi dengan cepat pada temperatur tinggi, menyebabkan kapasitas battery naik.
  • 95.
    Battery Struktur Charging Jumlah arus listrikbattery dapat dihasilkan di mana besarnya tergantung dari reaksi kimia yang terjadi dalam battery. Jika reaksi kimia di dalam battery telah selesai karena rusak atau digunakan terlalu lama, maka arus listrik yang dihasilkan kecil dan tidak lama pemakaiannya. Macam- macam charging pada battery : a. Fast charging Fast charging memberikan pengisian battery dengan kecepatan tinggi dengan waktu yang pendek. Jangan menggunakan fast charger untuk menjumper engine. Sambungan charger atau load tester yang mempunyai arus 30-300 A dengan battery yang akan di-charge. Posisikan kecepatan menurut pengisian pada 30-60 Ampere untuk battery 6 Volt dan 15-30 Ampere untuk battery 12 Volt. b. Slow charging Battery yang larutan asam sulfatnya sudah tidak bagus tidak bisa diisi dengan fast charging tanpa kemungkinan rusak. Maka battery ini harus dicharge dengan kecepatan rendah/slow charging. Charge battery pada kecepatan yang rendah (7% dari Ampere Hours battery). Untuk memper-panjang waktu sampai pengisian penuh. Waktu yang diperlukan untuk slow charging yaitu 12-24 jam, jika specific gravity tidak mencapai angka normal pengisian penuh (1,225-1,280) dengan waktu kurang dari 48 jam dengan slow charging, maka gantilah battery. c. Constant Voltage Constant voltage merupakan cara pengisian battery dengan tegangan tetap. Biasanya pengisian battery dengan tegangan tetap terdapat pada unit-unit. Constant Current Constant Current adalah pengisian battery dengan arus tetap. Contoh pengisian battery dengan menggunakan charger.
  • 96.
    Battery Battery Maintenance Peringatan Baterai asamtimbal mengandung elektrolit asam sulfur, yang merupakan bahan berbahaya yang sangat korosif. Yang menghasilkan hidrogen dan oksigen, ketika pengosongan dan pengisian kembali, dan bisa meledak jika disulut. Karena aksi pengosongan diri (SelfDischarging) menghasilkan hidrogen, bahkan ketika baterai tidak sedang bekerja, pastikan baterai disimpan dan digunakan dalam ruangan dengan ventilasi yang baik. Ketika bekerja pada baterai selalu gunakan alat perlindungan diri yang diakui untuk mata, wajah dan tangan.
  • 97.
    Battery Battery Maintenance Peringatan Berikut adabeberapa hal yang harus diperhatikan pada saat melakukan pekerjaan yang berkaitan dengan battery  Jauhkan percikan api, nyala api dan rokok dari baterai.  Jangan pernah mencoba membuka baterai tanpa tutup yang dapat dilepas.  Jaga tutup ventilasi baterai yang dapat dilepas (removable vent cap) tetap rapat dan rata kecuali ketika mengganti elekrolit.  Pastikan area kerja memiliki ventilasi yang baik.  Jangan pernah bersandar di atas baterai ketika boosting, testing dan pengisian.
  • 98.
    Battery Battery Maintenance Peringatan  Berhati-hatilahketika bekerja dengan alat kerja yang terbuat dari logam atau konduktor (termasuk perhiasan dan jam tangan logam) untuk mencegah hubung singkat dan percikan bunga api.  Jangan biarkan cairan elektrolit baterai bercampur dengan air garam. Bahkah dalam jumlah yang kecil cairan ini akan menghasilkan gas klorin yang bersifat MEMATIKAN.  Usahakan untuk selalu mengikuti instruksi pabrik pada saat melaksanakan testing, jump starting, pemasangan dan pengisian battery
  • 99.
    Battery Battery Maintenance Pendahluan Sebuah bateraiadalah alat yang menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia dan dapat diubah kembali menjadi energi listrik untuk menyuplai sistem kelistrikan mesin yang meliputi rangkaian starting, pengisian, dan rangkaian asksesoris. Arus baterai dihasilkan oleh reaksi kimia antara bahan aktif pada pelat baterai dan asam sulfat yang terdapat dalam larutan elektrolit. Baterai adalah penstabil tegangan bagi sistem serta bertindak sebagai akumulator atau penyimpan energi. Setelah satu periode penggunaan, baterai akan mengalami pengosongan dan tidak lagi menghasilkan aliran arus. Baterai dapat diisi kembali dengan arus searah yang diberikan dalam arah yang berlawanan dengan arah arus yang keluar dari baterai pada saat penggunaan. Dalam operasi yang normal, baterai selau diisi oleh alternator.
  • 100.
    Baterai dapat dikatakanbekerja dengan baik, jika mampu :  Menyuplai tenaga listrik untuk menghidupkan engine.  Mensuplai tenaga listrik untuk aksesoris jika beban listrik melampaui keluaran yang dapat disuplai oleh sistem pengisian (Charging System)  Menstabilkan tegangan dalam sistem selama bekerja. Battery Battery Maintenance Fungsi
  • 101.
    Battery Konstruksi Battery Pelat –Pelat Negativ dan Positif Baterai dibuat dari sejumlah elemen terpisah yang disatukan pada kotak karet keras atau plastik. Komponen dasar dari tiap sel adalah pelat positif dan negatif, seperti. Pelat negatif dilapisi dengan timbal, berwarna kelabu. Sementara pelat positif dilapisi dengan timbal peroksida yang berwarna coklat. Beberapa pelat positif dan beberapa pelat negatif dihubungkan menjadi kelompok-kelompok pelat. Pada beberapa baterai, dalam kelompok pelat negatif selalu terdapat lebih banyak satu pelat daripada pelat positif dalam kelompok pelat positif, yang memungkinkan pelat negatif membentuk dua pembatas bagian luar ketika kelompok-keompok pelat ini saling dihubungkan. Namun pada beberapa baterai yang lain ada yang memiliki jumlah pelat positif dan negatif yang sama.
  • 102.
    Battery Konstruksi Battery Sel Battery Setiapkelompok pelat dijaga tetap terpisah dengan pelat tetangganya oleh pemisah atau separator. Separator dirancang selain untuk menjaga pelat-pelat tetap terpisah, juga dibuat berpori-pori sehingga larutan elektrolit dapat bersirkulasi diantara pelat-pelat. Separator terbuat dari berbagai macam bahan, seperti plastik, karet dan fiberglass. a) & b) Grup pelat positif dan negatif yang dirangkai dengan separator membentuk sebuah elemen. Elemen ini menjadi satu sel ketika dimasukkan dalam kotak baterai. c) Kotak baterai dengan pemisah sel-sel. Pada saat pembuatan, elemen-elemen ditempatkan pada bagian terpisah dalam kotak baterai. Setiap kompartemen membentuk sebuah sel. Bagian atas kotak ditutup oleh sebuah pembungkus yang disegel ke kotak baterai
  • 103.
    Battery Konstruksi Battery Sel Battery Setiapsel adalah satu bagian yang terpisah, namun setiap sel ini terhubung satu dengan lainnya secara listrik (Gambar 3). Sel-sel tersebut dihubungkan secara seri di dalam baterai, dengan terminal positif sel dihubungkan ke terminal negatif pada sel yang berseberangan. Sel yang terletak diujung menjadi terminal utama baterai (kutub). Dengan rangkaian seri, maka tegangan setiap sel dijumlahkan. Setiap sel menghasilkan kira-kira 2.2 Volt, jadi jika terdapat enam sel yang dihubungkan bersama secara seri, maka baterai akan menghasilkan sekitar 13.2 Volt.
  • 104.
    Battery Konstruksi Battery Elektrolit AIR ASAMELEKTROLIT Larutan elektrolit adalah semua larutan yang dapat menghantarkan listrik. Pada baterai asam timbal, larutan elektrolit berfungsi untuk membuat proses galvanisasi atau reaksi kimia dapat terjadi. Larutan elektrolit pada baterai yang terisi penuh adalah larutan pekat asam sulfur (H2SO4) dicampur Air (H2O). Campuran yang tepat kira-kira 36% Asam Sulfur dan 64% Air. Untuk mengetahui berapa besar muatan listrik yang tersimpan dalam baterai maka kita perlu memahami besaran yang disebut specific gravity (SG).
  • 105.
    Battery Konstruksi Battery Elektrolit AIR ASAMELEKTROLIT Specific gravity adalah perbandingan antara berat suatu zat dengan berat air murni. SG larutan elektrolit yang tepat dapat dilihat pada gambar 5, yaitu jika air memiliki specific gravity 1.00 dan persentasinya 64%, sedangkan asam sulfur dengan specific gravity 1.834 dengan konsentrasi sebesar 36% maka SG keseluruhan campuran elektrolit adalah 1.265. Proporsi asam dengan air tidak boleh dipertukarkan. Ketika sebuah baterai baru diaktifkan, campuran awal elekrolit dimasukkan ke dalam sel baterai. Larutan elektrolit pada baterai asam timbal bersifat konduktif (dapat menghantarkan listrik) dan reaktif (dapat berpartisipasi dalam reaksi kimia).
  • 106.
    Larutan elektrolit bateraiadalah larutan asam sulfur dan air yang dapat menghancurkan pakaian dan menghanguskan kulit. Sangat berhati-hatilah jika menangani larutan elektrolit dan pastikan larutan penetral asam, seperti baking soda atau amonia yang dicampur dengan air telah tersedia. Battery Peringatan Penanganan Elektrolit
  • 107.
    Battery Peringatan Penanganan Battery  Selalugunakan alat pelindung mata, wajah dan tangan yang sesuai.  Jika lautan elektrolit terpercik ke mata, segera paksakan mata terbuka dan basuh dengan air bersih yang dingin sedikitnya 15 menit. Segera cari perawatan medis.  Jika larutan elektrolit tertelan, segera minum air atau susu dalam jumlah yang banyak. JANGAN paksa memuntahkan. Segera cari perawatan medis.  Netralkan larutan elektrolit yang tercecer pada kendaraan atau di tempat kerja. Setelah menetralkan, cuci daerah yang terkontaminasi dengan air bersih.
  • 108.
    Battery Peringatan Persiapan Larutan Elektrolit Untukmempersiapkan larutan elektrolit dengan spesifik gravity tertentu, campurkan konsentrat asam secara perlahan ke dalam air. JANGAN langsung menuangkankan air ke dalam asam karena akan cenderung membuat larutan menyembur. Aduk air ketika menambahkan sebagian kecil asam. Jika panas terbentuk, biarkan larutan mendingin sebelum melanjutkan penambahan.
  • 109.
    Tambahkan air murniatau air suling kedalam baterai karena adanya pembentukan gas didalam baterai akan mengurangi jumlah air tersebut. Air murni atau air suling tidak menghantarkan listrik. Konduktifitas air tergantung pada kandungan partikel padat yang terlarut (TDS = Total Dissolved Solid) atau mineral. Mineral bersifat konduktif. Battery Battery Maintenance Air dalam Battery Mengunakan air biasa untuk ditambahkan pada larutan elektrolit dalam jangka panjang dapat menyebabkan sel baterai terhubung singkat. Reaksi kimia pada baterai selama pengosongan mengurangi perbandingan antara asam sulfur terhadap air sehingga mengurangi kepadatan atau specific grafity dari larutan.
  • 110.
    Battery Battery Maintenance Air dalamBattery Baterai memiliki kutub-kutub atau terminal-terminal positif negatif (gambar 6). Kutub positif lebih besar dan berguna untuk mencegah baterai disambung dengan polaritas yang terbalik. Terminal positif memiliki tanda “+” di atasnya dan terminal negatif memiliki tanda “-“di atasnya. Tanda lain yang dapat dikenali pada atau dekat terminal-terminal tersebut adalah tulisan “POS” dan “NEG” atau gelang plastik berwarna yang dipasang pada terminal-terminal, merah untuk positif dan hitam untuk negatif.
  • 111.
    Battery Potensial Battery Setiap seldalam kotak baterai asam timbal memiliki tegangan 2.2 Volt. Baterai 6 Volt memiliki tiga sel yang terhubung seri (gambar 7a), sementara baterai 12 Volt memiliki enam sel yang terhubung seri (gambar 7a). Untuk tegangan yang lebih tinggi, kombinasi baterai-baterai digunakan. Pada gambar di samping, dua baterai 12 Volt dihubungkan secara seri untuk menghasilkan tegangan 24 Volt. Gambar di samping memperlihatkan dua baterai 12 Volt dihubungkan secara paralel, menghasilkan tegangan 12 Volt. Battery Maintenance
  • 112.
    Battery Siklus Kerja Battery Maintenance Bateraidapat menghasilkan arus karena adanya reaksi kimia antara bahan-bahan aktif yang terdapat pada pelat- pelat dan asam sulfur dalam larutan elektrolit (gambar 8). Ketika reaksi kimia ini terjadi, baterai mengalami pengosongan. Setelah hampir semua bahan aktif bereaksi, baterai akan kosong dan harus diisi kembali sebelum digunakan lagi. Perhatikan bahwa baterai dengan tegangan yang sama dapat menghasilkan arus yang berbeda, karena jumlah arus yang dihasilkan ditentukan oleh jumlah dan ukuran pelat-pelatnya. Lebih banyak pelat berarti juga lebih banyak reaksi kimia yang bisa terjadi diantara larutan elektrolit dan pelat-pelat sehingga lebih banyak arus yang dapat dihasilkan.
  • 113.
    Battery Siklus Kerja Battery Maintenance Jikadua baterai 12 Volt memiliki jumlah pelat-pelat yang berbeda, maka baterai dengan jumlah pelat yang lebih banyak akan menyuplai arus yang lebih besar dan juga akan memiliki kapasitas yang lebih tinggi. Sebuah baterai baterai memiliki dua siklus operasi:  Pengosongan (Discharging)  Pengisian (Charging)
  • 114.
    Battery Siklus Pengosongan Battery Maintenance Ketikasebuah rangkaian listrik di hubungkan ke terminal baterai positif dan negatif serta diberi beban maka arus akan mengalir dalam rangkaian. Timbal peroksida (PbO2) pada pelat positif bereaksi dengan larutan elektrolit asam sulfur (H2SO4), dan hasilnya adalah molekul oksigen (O2) yang dilepaskan ke dalam larutan elektrolit, membentuk air (H2O). Dalam reaksi ini, pelat negatif (Pb) bereaksi dengan elektrolit membentuk sulfur timbal (PbSO4). Gambar 9 memperlihatkan reaksi kimia yang terjadi selama siklus pengosongan.
  • 115.
    Battery Siklus Pengosongan Battery Maintenance Reaksikimia ini akan berlanjut sampai pelat positif dan pelat negatif terlapisi dengan timbal sulfida atau lead sulphate (PbSO2) dan eletrolit secara kimia telah berubah menjadi air (H2O). Selama proses pengosongan, timbal sulfida terbentuk baik di pelat positif dan pelat negatif sehingga membuat kedua pelat menjadi sejenis. Lapisan timbal sulfida ini mengurangi perbedaan tegangan didalam sel, karena tegangan bergantung pada perbedaan potensial antara pelat positif dan negatif.
  • 116.
    Battery Siklus Pengosongan Battery Maintenance Jikabaterai terus digunakan, maka akan lebih banyak timbal sulfur yang terbentuk di pelat- pelat dan lebih banyak juga air yang terbentuk didalam larutan elektrolit. Perlu diingat bahwa walaupun SO4 lepas dari larutan elektrolit tetapi ia tidak pernah keluar dari baterai. Karena itu, jangan pernah menambahkan asam sulfat (H2SO4) ke dalam baterai. Kelebihan SO4 hanya akan menyebabkan terjadinya proses self-discharging baterai dengan kecepatan yang lebih tinggi dari normal. Air adalah satu-satunya zat dalam baterai yang harus diganti.
  • 117.
    Battery Siklus Pengosongan Battery Maintenance Hampirtidak mungkin mengubah larutan elektrolit baterai menjadi bentuk air murni yang menghasilkan pembacaan specific gravity 1.00. Dengan kata lain, baterai jarang menjadi kosong sampai ke titik yang netral secara listrik. Biasanya yang disebut sebagai baterai mati adalah baterai yang memiliki elektrolit dengan specific gravity 1.140 sampai 1.160.
  • 118.
    SELAMA PENGOSONGAN SELAMAPENGISIAN Battery Siklus Pengisian Battery Maintenance Reaksi kimia yang berlangsung dalam sel baterai selama siklus pengisian (gambar 10) sesungguhnya adalah kebalikan dari yang terjadi selama siklus pengosongan. Sulfur secara radikal meninggalkan pelat-pelat dan kembali ke elektrolit, memperbanyak jumlah asam sulfur. Oksigen dari air pada larutan elektrolit yang telah mengalami pengosongan bergabung kembali dengan timbal pada pelat positif dan membentuk timbal peroksida.
  • 119.
    Battery Rangkaian Pengisian Battery Maintenance PadaCharging System gambar di samping, baterai bekerja bersama dengan alternator. Baterai memberikan arus ke rangkaian dan menjadi kosong. Alternator memberikan arus ke baterai untuk mengisinya kembali. Ketika engine dimatikan, hanya baterai yang memberikan arus ke rangkaian aksesori. Pada kecepatan rendah, baik baterai maupun alternator memberikan arus ke rangkaian aksesori. Pada kecepatan yang lebih tinggi, alternator dapat mengambil alih dan menyuplai cukup arus untuk mengoperasikan aksesoris dan juga untuk mengisi baterai. Regulator tegangan membatasi tegangan dari alternator pada nilai yang aman sehingga tidak mengisi baterai secara berlebihan pada saat engine berputar pada kecepatan tinggi.
  • 120.
    Battery Elektrolis Battery Maintenance Ketika aruslistrik mengalir dalam air, molekul air terpisah menjadi atom hidrogen dan oksigen. Kedua gas tersebut naik ke permukaan dan bercampur dengan udara. Karena itu permukaan air menurun. Proses ini dinamakan elektrolisis dan terjadi ketika baterai diisi Ketika baterai mengalami pengosongan, baik pelat positif maupun pelat negatif terlapisi oleh timbal sulfida atau lead sulphate (PbSO4). Selama siklus pengisian, lapisan sulfat ini diubah seperti yang telah dijelaskan sebelumya. Namun jika lapisan sulfat ini telah mengeras maka ia tidak bisa diubah lagi. Arus keluarannya menjadi terbatas dan kondisi ini mengarah pada kerusakan total. Sebuah baterai yang telah ter-sulfat adalah baterai yang telah rusak selama proses yang disebut sulphation. Kondisi ini biasanya Sulphation
  • 121.
    Battery Tegangan Terminal Battery Maintenance Teganganbaterai tidaklah konstan. Baterai tidak menghasilkan tegangan yang konstan setiap waktu. Faktor utama yang mempengaruhi tegangan terminal baterai adalah suhu, beban kerja dan tingkat pengisian. Baterai menghasilkan arus oleh reaksi kimia melalui aksi asam sulfur pada pelat positif dan pelat negatif. Pada suhu yang lebih rendah zat kimia tidak bereaksi secepat yang terjadi pada suhu normal dan karenanya baterai akan memiliki tegangan yang lebih rendah. Suhu akan mempengaruhi tegangan terminal baterai. Jika suhu menurun, baterai menjadi kurang efisien, sementara itu dibutuhkan usaha yang lebih besar untuk menghidupkan engine pada suhu rendah. Pada suhu 27°C (80°F) baterai 100% efisien dan memberikan tenaga penuh untuk cranking. Pada suhu -30°C (-22°F) baterai hanya 30% efisien. Suhu
  • 122.
    Battery Deep Cycling Battery Maintenance Sebagianbesar baterai kendaraan tidak dirancang untuk deep cycling. Deep cycling terjadi pada saat baterai hampir mencapai keadaan kosong total dan kemudian diisi kembali. Pengisian kembali sebuah baterai yang telah kosong sempurna cenderung lebih sulit karena panas yang timbul oleh adanya tahanan internal. Panas Ini dapat mengakibatkan pelat menjadi bengkok. Aplikasi khusus yang menggunakan baterai yang bisa sering mengalami deep cycling (cycling karena kosong total diikuti oleh pengisian penuh), seperti pada forklift elektrik, pelat-pelat dibuat lebih tebal. Baterai kendaraan tidak dirancang untuk deep cycling yang berulang dan akan rusak lebih awal jika secara berulang-ulang mengalami deep cycling.