RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA DAN POLA SAKLAR

RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA
MAKALAH
diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah
Eksperimen Fisika Dasar II
Dosen : Heni Rusnayati, M.Si

disusun oleh :
Budi Januar P.K.W.(1202285)
Lia Awaliyah          (1203130)
Nia Nurhayati         (1206360)
Pabel Frasetya        (1204388)
Tini                         (1203134)
Yulia Permatasari   (1004900)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013



KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Makalah yang berjudul “Rangkaian Listrik Sederhana” ini dapat diselesaikan.
Makalah ini berisikan tentang informasi rangkaian listrik sederhana dan pola pada macam- macam saklar.
Diharapkan makalah ini dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang rangkaian listrik sederhana dan pola pada macam- macam saklar ini dapat bermanfaat bagi masyarakat.
Akhir kata, penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi semua pihak. Amin
Bandung, Oktober  2013


    Penulis
DAFTAR ISI


KATA PENGANTAR    i
DAFTAR ISI    ii
BAB I    2
PENDAHULUAN    2
A.    Latar Belakang    2
B.    Tujuan Makalah    2
C.    Rumusan masalah    2
D.    Manfaat  Makalah    3
E.    Metode    3
BAB II    4
PEMBAHASAN    4
A.    Tujuan    4
B.    Dasar Teori    4
c.    Tugas sebelum percobaan    5
d.    Prediksi    5
e.    Alat dan bahan    6
f.    Prosedur percobaan    6
g.    Tabel pengamatan    7
h.    Analisis    10
i.    Penerapan dalam Terowongan    11
BAB III    12
PENUTUP    12
a.    Kesimpulan    12


 

BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendengar kata saklar. Saklarpun sering kita jumpai dirumah kiita ataupun di kosan  kita saat ini. Saklar merupakan salah satu komponen listrik yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik, terutama pada rangkaian yang dihubungkan dengan hambatan berupa lampu. Adapun jenis–jenis saklar itu sendiri yaitu saklar tunggal, saklar ganda dan reversing switch.
Pada eksperimen ini kita diberi permasalahan ( problem solving ) tentang sebuah proyek penambangan dimana terdapat sebuah lorong yang sering di lewati oleh pekerja tambang, untuk melewati lorong tersebut diperlukan lampu sebagai penerangnya, agar energi listrik yang terpakai efisien, maka dipasang saklar di ujung-ujung terowongan sehingga lampu di terowongan dapat dikendalikan oleh dua saklar tersebut. Disini kami dituntut untuk membuat sebuah rangkaian dengan ketentuan sebagai berikut:
1.    Saklar dapat dinyalakan oleh pekerja yang memasuki terowongan dan dimatikan oleh pekerja tersebut setelah melewati terowongan.
2.    Saklar di kedua ujung terowongan tersebut dapat berfungsi untuk mematikan dan menyalakan lampu dalam terowongan.
B.    Tujuan Makalah
1.    Untuk mengetahui fungsi saklar
2.    Mengetahui pola bermacam- macam saklar
3.    menentukan pola rangkaian saklar
C.    Rumusan masalah
1.    Untuk menentukan pola rangkaian saklar yang tepat pada ujung-ujung terowongan dengan        ketentuan:   
a.    Saklar dapat dinyalakan oleh pekerja yang memasuki terowongan dan dimatikan olehpekerja tersebut setelah melewatiterowongan
b.    Saklar di kedua ujung terowongan     tersebut     dapat berfungsi untuk mematikan     danmenyalakan lampu     dalam terowongan.

D.    Manfaat  Makalah
1.    Mengetahui fungsi saklar
2.    Mengetahui Pola bermacam-macam saklar
E.    Metode
Metode yang dilakukan adalah praktikum
 

BAB II
PEMBAHASAN

A.    Tujuan
1.    Untuk mengetahui fungsi saklar
2.    Mengetahui pola bermacam- macam saklar
3.    menentukan pola rangkaian saklar

B.    Dasar Teori
Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.
Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan.
1) Saklar tunggal
Fungsi saklar tunggal adalah untuk menyalakan dan mematikan lampu. Pada saklar ini terdapat dua titik kontak yang menghubungkan hantaran fasa dengan lampu atau alat yang lain.
2) Saklar ganda

Fungsi saklar ganda adalah untuk menyalakan dan mematikan lampu dengan meminimalisir penggunaan jumlah saklar. Pada saklar ini terdapat empat titik kontak yang menghubungkan hantaran fasa dengan lampu atau alat yang lain.
Ada beberapa jenis saklar yaitu saklar tunggal, saklar ganda, saklar hotel dan lain-lain








c.    Tugas sebelum percobaan
1.    Pada suatu proyek penambangan terdapat sebuah lorong yang sering dilewati oleh pekerja tambang, untuk melewati lorong tersebut diperlukan lampu sebagai penerangannya, agar energi listrik yang terpakai efisien maka dirancang saklar pada ujung-ujung terowongan sehingga lampu di terowongan dapat dikendalikan oleh dua saklar tersebut.
Anda sebagai seorang mahasiswa fisika diminta untuk membuat rangkaian dengan ketentuan sebagai berikut :
   
1. Saklar dapat dinyalakan oleh pekerja yang memasuki  terowongan dan dimatikan oleh pekerja tersebut     setelah     melewati terowongan
2. Saklar dikedua ujung terowongan tersebut dapat     berfungsi untuk mematikan dan menyalakan lampu  dalam terowongan .
Dengan cara kerja rangkaian yang anda buat, diharapkan efisiensi energi pemakain listrik dapat dicapai. Berdasarkan ketentuan tersebut anda dapat membuat rangkaian yang terdiri atas lampu, sumber tegangan dan beberapa kabel penghubung dan saklar




d.    Prediksi
1.    Saklar pada rangkaian listrik bersimpal tunggal.jika pada kedua sisi lampu di pasang dua buah saklar








2.    Prediksi rangkaian saklar sesuai permasalahan




e.    Alat dan bahan
1.    Power suplly / baterai
2.    Kabel penghubung
3.    Lampu
4.    Saklar

f.    Prosedur percobaan
1.    Prosedur percobaan untuk prediksi :
a.     menyiapkan alat dan bahan
b.    menyusun rangkaian sesuai  prediksi
c.    mengamati nyala lampu untuk     setiap         pola yang berbeda
d.     mencatat hasil pengamatan
2.     Prosedur percobaan sesuai permasalahan :
a. menyiapkan alat dan bahan
b. menyusun rangkaian sesuai prediksi
c.mengamati nyala lampu untuk setiap pola     saklar yang berbeda
d.mencatat hasil pengamatan
e. menyimpulkan kombinasi saklar yang     tepat sesuai permasalahan

g.    Tabel pengamatan

Table rangkaian 1








        Sketsa pola saklar hotel
1.    Pola sesuai permasalahan





2.   Pola rangkaian  lampu tidak sesuai dengan permasalahan



h.    Analisis
1.     Berdasarkan uji coba rangkaian yang kami lakukan, nyala tidaknya lampu sesuai dengan sketsa prediksi yang kami buat.
2.    Dalam pemecahan masalah kami menggunakan saklar hotel, karena dalam penggunaan saklar tunggal kami tidak dapat memecahkan permasalahan .
Dalam hal ini saklar hotel dapat digunakan dalam pemecahan masalah karena saklar hotel hanya men-switch arus listrik dari satu kutub ke kutub lainnya, sehingga arus tetap mengalir tanpa ada rangkaian terbuka. Jenis saklar ini berbeda dengan saklar tunggal karena saklar tunggal memutuskan arus yang mengakibatkan rangkaian terbuka sehingga lampu tidak menyala
3.    Rangkaian ini dipasang secara seri, agar arus yang mengalir akan tetap masuk ke saklar dan lampu, sedangkan jika di pasang secara paralel, arus yang mengalir akan tetap masuk ke saklar dan lampu, sehingga lampu akan tetap menyala, tegangan terbagi-bagi sehingga saat saklar di on/off maka lampu tetap menyala dengan perbedaan terang redupnya saat menggunakan baterai, tidak terlihat . Agar terlihat perbedaan terang redupnya lampu gunakan power suplly dengan menggunakan besar tegangan yang tetap.
Persamaan dan perbedaan antara saklar tunggal, saklar ganda dan saklar hotel

 

i.    Penerapan dalam Terowongan
Pola rangkaian yang digunakan

Listri Dinamis 3 (Rangkaian Listrik Seri-paralel)

Setelah mengetahui tiga besaran serta salah satu hukum yang pokok dalam listrik dinamis, kali ini akan dibahas mengenai hubungan komponen-komponen listrik dalam suatu susunan rangkaian listrik.

Rangkaian Listrik Sederhana

Rangkaian listrik merupakan suatu lintasan yang dapat diairi oleh muatan listrik (arus). Suatu rangkaian listrik umumnya terdiri dari banyak komponen listrik. Komponen-komponen listrik tersebut terdiri dari komponen pen-supply energi listrik (seperti batterai) dan komponen pengguna energi listrik (seperti bola lampu –resistor). Arus listrik akan mengalir dalam suatu rangkaian yang setidaknya :

1.  memiliki sumber tegangan untuk membuat arus mengalir,
2.  memiliki komponen pengguna energi yang di-supply sumber tegangan, dan
3.  merupakan rangkaian tertutup.

Gambar di atas merupakan contoh untuk sebuah rangkaian listrik sederhana. Pada gambar tersebut komponen pen-supply energi adalah baterai, sementara bola lampu bertindak sebagai komponen pengguna energi, dan rangkaian tersebut tertutup, sehingga arus dapat mengalir.

Pertanyaannya, apakah bila tidak ada bola lampu arus tidak akan mengalir? Dalam syarat yang ke-2 dikatakan harus terdapat suatu komponen yang menggunakan energi listrik yang disokong oleh sumber tegangan. Hal tersebut dikarenakan agar kedua ujung penghantar listrik memiliki potensial yang berbeda sehingga arus dapat terus mengalir. Namun, tanpa bola lampu pun arus listrik dapat mengalir, karena dalam penghantar listrik pun memiliki hambatan. Sehingga sebenarnya kawat penghantar pun bertindak sebagai komponen pengguna energi listrik.

Rangkaian Hambatan Seri

Komponen-komponen listrik dinyatakan dirangkai secara seri pada saat komponen-komponen tersebut dihubungkan secara berturutan dalam satu jalur rangkaian. Karakteristik dari rangkaian seri yaitu :

1. Arus listrik hanya memiliki satu jalur untuk mengalir. Hal ini berarti arus listrik yang mengalir pada tiap komponen listrik dalam rangkaian seri memiliki besar yang sama.
2. Arus listrik yang mengalir dihambat oleh hambatan pertama, setelah melewati hambatan pertama, arus yang sama dihambat oleh hambatan kedua, hambatan ketiga, dan seterusnya. Sehingga Hambatan total pada rangkaian seri merupakan jumlah dari tiap hambatan sepanjang rangkaian listrik.
3. Energi listrik yang diberikan sumber tegangan untuk membuat arus mengalir, didisipasi oleh tiap hambatan pada rangkaian. Hal ini berarti jumlah tegangan pada tiap komponen listrik pada rangkaian seri sama dengan tegangan pada sumber tegangan.
4. Karena hambatan total pada rangkaian seri merupakan jumlah dari tiap hambatan pada rangkaian, maka rangkaian seri biasanya ditujukan untuk memperbesar hambatan pada rangkaian.

Rangkaian Hambatan Paralel

Apabila komponen-komponen listrik dihubungkan pada dua titik yang sama dalam rangkaian listrik, maka dapat dinyatakan bahwa komponen-komponen listrik tersebut dirangkai secara paralel. Karakteristik dari rangkaian paralel yaitu :

1. Tiap komponen terhubung pada dua titik yang sama dalam rangkaian. Sehingga tegangan tiap hambatan memiliki besar yang sama.
2. Arus total dalam rangkaian terbagi pada cabang-cabang paralel dengan jumlah arus yang mengalir pada tiap cabang sama dengan arus total pada rangkaian.
3. Tegangan pada hambatan dalam tiap cabang paralel besarnya sama, namun arus yang mengalir pada tiap cabang berbeda. Sehingga besarnya arus pada tiap cabang berbanding terbalik dengan besarnya hambatan pada cabang tersebut.
4. Penambahan jumlah cabang paralel menyebabkan hambatan total semakin kecil, sehingga rangkaian paralel ditujukan untuk memperkecil hambatan.

Dasar – Dasar Instalasi Listrik

Standarisasi dan Persyaratan.

Tujuan standarisasi ialah mencapai keseragaman antara lain mengenai
1. Ukuran , bentuk dan mutu barang.
2. Cara menggambar dan cara kerja
Dengan makin rumitnya konstruksi dan makin meningkatnya jumlah dan jenis barang yang dihasilkan, standarisasi menjadi suatu keharusan.
- Standarisasi juga mengurangi pekerjaan tangan maupun pekerjaan otak. Dengan tercapainya standarisasi, mesin-mesin dn alat-alat dapat dipergunakan secara lebih baik dan lebih efisien, sehingga dapat menurunkan harga pokok dan meningkatkan mutu.
- Standarisasi membatasi jumlah jenis bahan dan barang, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan.

Peraturan umum untuk instalasi cahaya dan tenaga.
1. Semua alat hubung dan perlangkapan pembagi pesawat listrik, motor listrik, hantaran dari alat-alat harus memenuhi peraturan dan pemeriksaan yang berlaku untuk itu.
2. Hal tersebut di atas tidak berlaku untuk tegangan yang lebih dari pada yang ditetapkan.
3. Tegangan untuk instalasi penerangan arus bolak-balik tidak boleh lebih tinggi dari 300 volt terhadap tanah.
4. Instalasi harus terdiri dari paling sedikit dua golongan. Terkecuali jika instalasi tersebut tidak lebih dari 6 titik hubung. Tiap golongan tidak lebih dari 12 titik hubung, untuk pemasangan yang baru tidak lebih dari 10 titik. Ketentuan di atas tidak berlaku untuk penerangan reklame, pesta dan yang bersifat istimewa seperti pada toko.
5. Setiap golongan penerangan, pembagian arusnya harus sama rata pada bagian fasenya.

Instalasi Rumah Tinggal
Untuk pemasangan suatu instalasi listrik lebih dahulu harus dibuat gambar-gambar rencananya berdasarkan denah bangunan, dimana instalasinya akan dipasang jika spesifikasinya dan syarat-syarat pekerjaan yang diterima dari pihak bangunan / pemesan. Harus diperhatikan spesifikasi dan syarat pekerjaan ini menguraikan syarat yang harus dipenuhi pihak pemborong, antara lain mengenai pelaksanaannya material yang digunakan, waktu penyerahannya dan sebagainya.
Gambar-gambarnya harus jelas, mudah dibaca dan dimengerti. Gambar denah bangunannya biasanya disederhanakan. Dinding-dindingnya digambar dengan garis tunggal agar tipis, saluran-saluran listriknya karena lebih penting maka digambar lebih tebal. Supaya gambarnya rapi harus dipilih tebal garis yang tepat.
Menurut ayat 401B3, gambar-gambar yang diperlukan yaitu :
Gambar situasi, untuk menyatakan letak bangunan dimana sintalasinya akan dipasang, serta rencana penyambungan dengan jaringan PLN.
A) Gambar Instalasinya meliputi :
- Rencana penempatan semua peralatan listrik yang akan dipasang dan sarana peralatan, misalnya titik lampu, sakelar, kontak-kontak, perlengkapan hubung bagi.
- Rencana penyambungan peralatan listrik dengan alat pelayanannya misalnya antara lampu dengan sakelarnya, motor dan pengasutnya dan sebagainya.
- Hubungan antara peralatan listrik dan sarana pelayanannya dengan perlengkapan hubung bagi yang bersangkutan.
- Data teknis penting dari setiap peralatan listrik yang akan dipasang

perencanaan letak saklar,lampu dan stop kontak

B) Diagram instalasi garis tunggal meliputi :
- Diagram perlengkapan hubung bagi dengan keterangan mengenai ukuran/daya nominal setiap komponen.
- Keterangan mengenai beban yang terpasang dan pembaginya.
- Ukuran dan jenis hantaran yang akan digunakan.
- System pentanahannya.

diagram garis tunggal

C) Gambar perincian atau keterangan yang diperlukan misalnya :
- Perkiraan ukuran fisik perlengkapan hubung bagi.
- Cara pemasangan alat-alat listriknya
- Cara pemasangan kabelnya.
- Cara kerja instalasi kontrolnya kalau ada.

Pengawasan dan tanggung jawab.
Pengawasan pemasangan instalasi listrik dan tanggung jawab pelaksana dan pelaksanaan pekerjaan diatur dalam pasal 910 antara lain ditentukan sebagai berikut.
1. Setiap pemasangan listrik harus mendapat ijin dari instansi yang berwenang, umumnya dari cabang PLN setempat.
2. Penaggung jawab pekerjaan instalasi harus seorang yang ahli berilmu pengetahuan dalam pekerjaan instalasi listrik danmemiliki ijin dari instansi yang berwenang.
3. Pekerjaan pemasangan instalasi listrik harus diawasi oleh seorang pengawas yang ahli dan berpengetahuan tentang listrik, menguasai pengaturan perlistrikan, berpengalaman dlaam pemasangan instalasi listrik dan bertanggung jawab atas keselamatan para pekerjanya.
4. Pekerjaan pemasangan instalasi listrik harus dilaksanakan oleh orang-orang yang berpengalaman tentang listrik.
5. Pemasangan instalasi listrik yang selesai dikerjakan harus dilaporkan secara tertulis kepada bagan pemeriksa (umumnya PLN setempat) untuk diperiksa dan diuji.
6. Setelah dinyatakan baik secara tertulis oleh bagan pemeriksa dan sebelum diserahkan kepada pemilik, instalasinya harus dicoba dengan tegangan dan arus kerja penuh selama waktu yang cukup lama, semua peralatan yang dipasang harus dicoba.
7. Perencana suatu instalasi listrik bertanggung jawab atas rencana yang telah dibuatnya.
8. Pelaksana pekerjaan instalasi listrik bertanggung jawab atas pekerjaannya selama batas waktu tertentu. Jika terjadi suatu kecelakaan karena kesalahan pemasangan ia bertanggung jawab atas kecelakaan tersebut.

Pemeriksaan dan pengujian instalasi listrik meliputi :
1. Tanda-tanda.
2. Peralatan listrik yang dipasang.
3. Cara pemasangannya.
4. Polaritasnya.
5. Pentanahannya.
6. Tahanan isolasi.
7. Continuenitas rangkaian.
Alat-alat dan bahan yang umum dalam pembuatan instalasi listrik rumah tinggal.
- Penghantar / kabel.
- Pipa PVC untuk pengkabelan yang di tanam di dalam tembok dengan ukuran standart.
- Kotak cabang(T-Dos / Cross-Dos).
- L-bo untuk tikungan pada pipa.
- Rol isolator bila digunakan.
- Klem pipa.
- Sekrup ukuran yang sama dengan klem pipa.
- Saklar (sakelar tunggal, sakelar ganda, sakelar seri, sakelar tukar/sakelar hotel dsb) apa yang diperlukan.
- Stop kontak.
- Lampu (tergantung lampu apa yang perlu digunakan).
- Kotak Hubung Bagi (digunakan jika instalasi lebih dari 12 titik).
- Sekring / MCB.
- Obeng + dan obeng -.
- Tang kombinasi, tang potong, tang cucut dsb.
- Palu.
- Jangan lupa! Yang terpenting dalam pekerjaan instalatir adalah TESTPEN :)