Induktor (Bagian 2)

Dari pemahaman fisika, elektron yang bergerak akan menimbulkan medan elektrik di sekitarnya. Berbagai bentuk kumparan, persegi empat, setegah lingkaran ataupun lingkaran penuh, jika dialiri listrik akan menghasilkan medan listrik yang berbeda. Penampang induktor biasanya berbentuk lingkaran, sehingga diketahui besar medan listrik di titik tengah lingkaran adalah :

Medan Listrik

Jika dikembangkan, n adalah jumlah lilitan N relatif terhadap panjang induktor l. Secara matematis ditulis :

Lilitan per-meter

Lalu i adalah besar arus melewati induktor tersebut. Ada simbol m yang dinamakan permeability dan mo yang disebut permeability udara vakum. Besar permeability m tergantung dari bahan inti (core) dari induktor. Untuk induktor tanpa inti (air winding) m = 1.

Jika rumus-rumus di atas di subsitusikan maka rumus induktansi (rumus 3) dapat ditulis menjadi :

Induktansi Induktor

Induktor selenoida dengan inti (core)

L : induktansi dalam H (Henry)

m : permeability inti (core)

mo : permeability udara vakum

mo = 4p x 10-7

N : jumlah lilitan induktor

A : luas penampang induktor (m2)

l : panjang induktor (m) 

Ferit dan Permeability

Besi lunak banyak digunakan sebagai inti (core) dari induktor yang disebut ferit. Ada bermacam-macam bahan ferit yang disebut ferromagnetik. Bahan dasarnya adalah bubuk besi oksida yang disebut juga iron powder. Ada juga ferit yang dicampur dengan bahan bubuk lain seperti nickel, manganese, zinc (seng) dan magnesium. Melalui proses yang dinamakan kalsinasi yaitu dengan pemanasan tinggi dan tekanan tinggi, bubuk campuran tersebut dibuat menjadi komposisi yang padat. Proses pembuatannya sama seperti membuat keramik. Oleh sebab itu ferit ini sebenarnya adalah keramik.

Ferit yang sering dijumpai ada yang memiliki m = 1 sampai m = 15.000. Dapat dipahami penggunaan ferit dimaksudkan untuk mendapatkan nilai induktansi yang lebih besar relatif terhadap jumlah lilitan yang lebih sedikit serta dimensi induktor yang lebih kecil.

Penggunaan ferit juga disesuaikan dengan frekuensi kerjanya. Karena beberapa ferit akan optimum jika bekerja pada selang frekuensi tertentu. Berikut ini adalah beberapa contoh bahan ferit yang di pasar dikenal dengan kode nomor materialnya. Pabrik pembuat biasanya dapat memberikan data kode material, dimensi dan permeability yang lebih detail.

Data Material Ferit

Sampai di sini kita sudah dapat menghitung nilai induktansi suatu induktor. Misalnya induktor dengan jumlah lilitan 20, berdiameter 1 cm dengan panjang 2 cm serta menggunakan inti ferit dengan m = 3000. Dapat diketahui nilai induktansinya adalah :

L » 5.9 mH

Kawat tembaga

Untuk membuat induktor biasanya tidak diperlukan kawat tembaga yang sangat panjang. Paling yang diperlukan hanya puluhan sentimeter saja, sehingga efek resistansi bahan kawat tembaga dapat diabaikan. Ada banyak kawat tembaga yang bisa digunakan. Untuk pemakaian yang profesional di pasar dapat dijumpai kawat tembaga dengan standar AWG (American Wire Gauge). Standar ini tergantung dari diameter kawat, resistansi dan sebagainya. Misalnya kawat tembaga AWG32 berdiameter kira-kira 0.3mm, AWG22 berdiameter 0.7mm ataupun AWG20 yang berdiameter kira-kira 0.8mm. Biasanya yang digunakan adalah kawat tembaga tunggal dan memiliki isolasi.

Penutup

Sayangnya untuk pengguna amatir, data yang diperlukan tidak banyak tersedia di toko eceran. Sehingga terkadang dalam membuat induktor jumlah lilitan yang semestinya selalu berbeda dengan hasil perhitungan teoritis. Kawat tembaga yang digunakan bisa berdiameter berapa saja, yang pasti harus lebih kecil dibandingkan diameter penampang induktor. Terkadang pada prakteknya untuk membuat induktor sendiri harus coba-coba dan toleransi induktansinya cukup besar. Untuk mendapatkan nilai induktansi yang akurat ada efek kapasitif dan resistif yang harus diperhitungkan. Karena ternyata arus yang melewati kawat tembaga hanya dipermukaan saja. Ini yang dikenal dengan istilah efek kulit (skin effect). Ada satu tip untuk membuat induktor yang baik, terutama induktor berbentuk silinder. Untuk memperoleh nilai “Q” yang optimal panjang induktor sebaiknya tidak lebih dari 2x diameter penampangnya. Untuk toroid usahakan lilitannya merata dan rapat.

Induktor (Bagian 1)

Induktor adalah komponen yang tersusun dari lilitan kawat. Induktor termasuk juga komponen yang dapat menyimpan muatan listrik. Bersama kapasitor induktor dapat berfungsi sebagai rangkaian resonator yang dapat beresonansi pada frekuensi tertentu.
Fungsi Induktor:

Penyimpan arus listrik dalam bentuk medan magnet
Menahan arus bolak-balik/ac
Meneruskan/meloloskan arus searah/dc
Sebagai penapis (filter)
Sebagai penalaan (tuning)Kumparan/coil ada yang memiliki inti udara, inti besi, atau inti ferit.
Nilai/harga dari inductor disebut sebagai induktansi dengan satuan dasar henry.

Simbol Induktor :

Simbol Induktor

Contoh bentuk fisik induktor :

Bentuk Fisik InduktorJenis induktor :

Fixed coil, yaitu inductor yang memiliki harga yang sudah pasti. Biasanya dinyatakan dalam kode warna seperti yang diterapkan pada resistor. Harganya dinyatakan dalam satuan mikrohenry (μH).
Variable coil, yaitu inductor yang harganya dapat diubah-ubah atau disetel. Contohnya adalah coil yang digunakan dalam radio.
Choke coil (kumparan redam), yaitu coil yang digunakan dalam teknik sinyal frekuensi tinggi.

Masih ingat aturan tangan kanan pada pelajaran fisika ? Ini cara yang efektif untuk mengetahui arah medan listrik terhadap arus listrik. Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya.

Tentu masih ingat juga percobaan dua utas kawat tembaga paralel yang keduanya diberi arus listrik. Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarik-menarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu didefinisikan sebagai besar magnetic flux. Simbol yang biasa digunakan untuk menunjukkan besar magnetic flux ini adalah F dan satuannya Weber (Wb = T.m2). Secara matematis besarnya adalah :

Medan Flux

Lalu bagaimana jika kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan. Jika kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid.

Dari buku fisika dan teori medan magnet, dibuktikan bahwa induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik. Energi ini direpresentasikan dengan adanya tegangan emf (electromotive force) jika induktor dialiri listrik. Secara matematis tegangan emf ditulis :

Tegangan emf

Jika dibandingkan dengan rumus hukum Ohm V=RI, maka kelihatan ada kesamaan rumus. Jika R disebut resistansi dari resistor dan V adalah besar tegangan jepit jika resistor dialiri listrik sebesar I. Maka L adalah induktansi dari induktor dan E adalah tegangan yang timbul jika induktor di aliri listrik. Tegangan emf di sini adalah respon terhadap perubahan arus fungsi dari waktu terlihat dari rumusdi/dt. Sedangkan bilangan negatif sesuai dengan hukum Lenz yang mengatakan efek induksi cenderung melawan perubahan yang menyebabkannya.

Hubungan antara emf dan arus inilah yang disebut dengan induktansi, dan satuan yang digunakan adalah (H) Henry.

Induktor disebut self-induced

Arus listrik yang melewati kabel, jalur-jalur pcb dalam suatu rangkain berpotensi untuk menghasilkan medan induksi. Ini yang sering menjadi pertimbangan dalam mendesain pcb supaya bebas dari efek induktansi terutama jika multilayer. Tegangan emf akan menjadi penting saat perubahan arusnya fluktuatif. Efek emf menjadi signifikan pada sebuah induktor, karena perubahan arus yang melewati tiap lilitan akan saling menginduksi. Ini yang dimaksud dengan self-induced. Secara matematis induktansi pada suatu induktor dengan jumlah lilitan sebanyak N adalah akumulasi flux magnet untuk tiap arus yang melewatinya :

Induktansi

Induktor selenoida

Fungsi utama dari induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya. Aplikasinya pada rangkaian dc salah satunya adalah untuk menghasilkan tegangan dc yang konstan terhadap fluktuasi beban arus. Pada aplikasi rangkaian ac, salah satu gunanya adalah bisa untuk meredam perubahan fluktuasi arus yang tidak dinginkan. Akan lebih banyak lagi fungsi dari induktor yang bisa diaplikasikan pada rangkaian filter, tuner dan sebagainya.

Kapasitor , Jenis dan Cara Menghitungnya

Komponen elektronika kedua yang saya bahas kali ini setelah pada artikel sebelumnya Resistor Dan Cara Menghitung Nilainnya adalah kapasitor. Kapasitor yang juga punya nama lain kondensator ini mempunyai fungsi untuk menyimpan arus sementara dan juga  digunakan sebagai filter/penyaring,perata tegangan DC pada power supply  , pembangkit gelombang ac atau oscilator ( pembangkit frekuensi tinggi ).
Didalam dunia elektronika kapasitor disimbolkan dengan hurup C dan mempunyai satuan Farad ( F ).

Berikut adalah contoh satuan dibawah farad :
1.000 pF ( piko farad ) = 1 nF ( nano farad )
1.000 nF ( nano farad ) = 1 uF (  mikro farad )
1 uF (  mikro farad ) = 1 Farad

Kapasitor sebenarnya banyak sekali jenisnya , nah kali ini saya akan jelaskan versi saya semoga lebih mudah untuk dipahami ( harapan saya ).

Menurut kapasitasnya kapasitor dibagi menjadi 2 yaitu :

Kapasitor variabel 

Kapasitor jenis ini nilai kapasitasnya dapat diubah sesuai keinginan kita dan biasanya dipakai pada rangkaian frekuensi tinggi seperti tuner / penala radio ( varco ) dan juga pada pemancar fm ( trimer ) .

* Kapasitor trimer :

* Kapasitor variable : 

Kapasitor tetap

Kapasitor jenis ini nilai kapasitasnya tetap dan sudah tertera pada body kapasitor itu sendiri.

* Kapasitor tetap :

Menurut polaritasnya kapasitor dibedakan menjadi dua yaitu :
- Kapasitor bipolar
Jenis kapasitor ini mempunyai kutup + ( positif ) dan juga - ( negatif ) serta dalam pemasangannya tidak boleh terbalik.

- Kapasitor nonpolar
Kapasitor jenis ini tidak memiliki kutup dan boleh dipasang bolak balik. 

Menurut Bahan Pembuatannya kapasitor di bedakan menjadi :
- kapasitor elektrolit ( elco )
- kapasitor keramik
- kapasitor milar
- kapasitor udara ( varco dan trimer )
- kapasitor kertas
- kapasitor tantalum  dan lain lain

Cara menghitung nilai kapasitor sebenenarnya cukup mudah yaitu dengan melihat angka kode pada bodinya. Untuk cara menghitung hampir sama dengan cara menghitung resistor yaitu :
- angka pertama menunjukan nilai pertama
- angka kedua menunjukan nilai kedua
- angka ketiga menunjukan jumlah nol 

Contoh :

pada gambar disamping nilainya adalah :
- angka pertama 1 = 1
- angka kedua 0 = 0
- angka ketiga 4 = 0000 ( jumlah nol = 4 )
jadi nilai kapasitor di samping adalah 10.0000 piko farad atau juga 100 nano farad atau 0,1 mikro farad

Untuk menghitung nilai elco agak berbeda dari kapasitor lainnya karena tidak memerlukan kode dan sangat mudah karena nilanya sudah tertera di bodi. Pada contoh disamping nilai elco adalah 100 mikro farad 16 volt.
Jadi elco ini mempunyai kapasitas 100 mikro farad dengan tegangan kerja maksimum 16 volt. Jika melebihi 16 volt maka elco ini bisa meledak.

Demikian artikel saya tentang kapasitor , jenis dan cara menghitungnya.
Semoga mudah di pahami dan bermanfaat buat semua , amin. Coba Saja

Resource : http://infonettmu.blogspot.com/2013/02/kapasitor-jenis-dan-cara-menghitungnya.html

Resistor di Pasaran dan Cara Menghitungnya..

Resistor Yang Umum di Jual di Pasaran

Menghitung nilai resistor merupakan hal yang paling membosankan bagi seorang pemula yang mulai tahap belajar untuk berkecimpung dalam dunia elektronika. Karena harus membuka kamus dan menghitung kode warna tersebut satu persatu. Karena faktor waktu dan susah sehingga menjadikan suatu pekerjaan yang malas untuk dilakukan.

Oleh karena alasan tersebut Pusat Pengetahuan dan Teknologi akan mencoba untuk membantu anda dalam memecahkan masalah tersebut. Di bawah ini saya berikan gambar kumpulan berbagai kode kode warna resistor yang paling banyak dan umum di jual dipasaran. 

1. KODE WARNA RESISTOR YANG UMUM DIJUAL DI PASARAN

Jika anda menemukan resistor yang mempunyai kode 5 warna , silahkah lihat gambar di bawah ini :

2. KODE WARNA RESISTOR METAL FILM GELANG 5 WARNA

Resource : http://www.eyuana.com/2012/11/resistor-yang-umum-di-jual-di-pasaran.html