PRAKARYA SEM 2 KELAS 8 ALAT PENJERNIH AIR

 

BAB II

ALAT PENJERNIH AIR

 

Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru,  karena  air  menutupi  3/4  permukaan  bumi.  Namun,  tidak jarang  pula  kita  mengalami  kesulitan  mendapatkan  air  bersih,  terutama  saat musim kemarau.

 

Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah dan paling umum digunakan dengan membuat saringan air. Kita dapat membuat penjernih air atau saringan air sederhana. Perlu diperhatikan, bahwa air bersih yang dihasilkan dari proses penyaringan air secara sederhana tersebut tidak dapat menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut di dalam air.

Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah penelitian dapat dilakukan lebih cepat, dibandingkan dengan  daerah  tanpa sumber  mata air dimana kemungkinan harus dilakukan melalui pengeboran terlebih dahulu. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air bersih secara alami/buatan maupun modern/tradisional

 

A. SISTEM PENYARINGAN AIR DARI BAHAN ALAMI

1.       Sistem  Penyaringan  Air  dari  Bahan  Alami

Secara umum proses penjernihan air berguna untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air. Proses ini mempunyai tujuan-tujuan sebagai berikut :

a.          Menghilangkan gas-gas terlarut.

b.          Menghilangkan rasa yang tidak enak

c.          Membasmi bakteri pathogen yang sangat berbahaya.

d.          Memperkecil  sifat  air  yang menyebabkan terjadinya endapan pada pipa                              dan saluran air.

 

Ada beberapa macam cara sederhana untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah adalah dengan teknik penyaringan dan teknik pengendapan.

a)          Teknik penyaringan

Beberapa cara sederhana untuk penyaringan air sebagai berikut.

        (1)      Saringan kain katun

Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana atau paling mudah. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil  yang  ada  dalam  air  keruh tersebut. Air hasil saringan tergantung dari ketebalan  dan kerapatan  kain yang digunakan.

        (2)      Saringan kapas

Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Teknik saringan air  ini  dapat  memberikan  hasil  yang  lebih  baik dari teknik sebelumnya.

        (3)      Aerasi

Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti  karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan.

Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi  dan  mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.

(4) Saringan Pasir Lambat (SPL)

Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas  dan  kerikil  pada  bagian  bawah.

(5) Saringan Pasir Cepat (SPC)

Saringan pasir cepat seperti  halnya  saringan  pasir  lambat,  terdiri  atas lapisan pasir  pada  bagian  atas  dan  kerikil  pada bagian  bawah.  Namun  arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan  dengan  Saringan  Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow).

(6) Graffiti-fed  filtering system

Gravity-fed filtering system merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat (SPC)  dan Saringan Pasir  Lambat  (SPL).  Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat (SPC). Dengan dua kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan  tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa Saringan Pasir Lambat.

(7) Saringan arang

Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat  efektif  dalam  menghilangkan bau dan rasa yang ada dalam air baku. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.

(8) Saringan keramik

Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air  bersih didapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik menggunakan campuran perak  yang  berfungsi  sebagai disinfektan dan membunuh bakteri.

Untuk perawatan saringan keramik ini dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang mengalir.

(9) Saringan cadas

Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah.

a)          Teknik pengendapan

Beberapa teknik pengendapan untuk proses penjernihan air sebagai berikut :

(1) Biji Kelor 

Biji buah kelor (Moringan oleifera) mengandung zat aktif rhamnosyloxy- benzil-isothiocyanate, yang mampu mengadopsi dan menetralisir partikel-partikel lumpur serta logam yang terkandung dalam air limbah suspensi, dengan partikel kotoran melayang di dalam air.

Penemuan yang telah dikembangkan sejak tahun 1986 di negeri Sudan untuk menjernihkan air dari anak Sungai Nil dan tampungan air hujan ini  di  masa datang  dapat  dikembangkan  sebagai penjernih air Sungai Mahakam dan hasilnya dapat dimanfaatkan PDAM setempat.

(2) Tawas

Tawas berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam.

Fungsi tawas hanya untuk  pengendapan,  tidak berfungsi untuk membunuh kuman dan menaikkan pH dalam air.

(3) Kaporit

Kaporit berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam.

(4) Kapur gamping

Kapur gamping berfungsi untuk pengendapan tetapi membutuhkan waktu hingga 24 jam. Selain itu, kapur gamping berfungsi untuk menaikkan pH air tetapi tidak berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri.

(5) Arang batok kelapa

Bahan ini berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak dalam air, dan juga menjernih air.

2. Bahan dan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alami

Bahan penyaring adalah suatu material yang dapat menyerap berbagai kotoran, zat kimia, dan polutan lain yang ada di dalam air. Bahan penyaring dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bahan alam dan bahan buatan.

Alat-alat yang digunakan untuk membuat alat penjernih air sebagai berikut :

a. Gergaji

Gergaji adalah alat yang digunakan untuk memotong atau mengurangi ketebalan suatu benda tertentu.

b. Bor

Bor berfungsi untuk membuat atau memperbesar lubang pada kayu, aluminium dan bahan- bahan lainnya.

c. Pisau

Pisau adalah alat yang digunakan untuk memotong, menghaluskan benda.

d. Palu

Palu adalah alat yang digunakan untuk menancapkan paku pada kayu atau aluminium.

1. Teknik dan Prosedur Pembuatan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alam

Untuk membuat alat penjernih air, dibutuhkan kemampuan teknik ini :

a.          Memotong

Bahan yang berbeda akan menentukan jenis alat pemotong yang berbeda pula. Misalnya memotong kawat menggunakan tang potong, sedangkan  memotong  kayu menggunakan gergaji.

b.          Melubangi

Membuat lubang pada bahan sesuai ukuran dengan bantuan alat seperti  bor,  pisau raut, paku atau apa saja.

c.           Menyambung

Teknik menyambung dapat dilakukan dengan mengelem, mengelas, menyekrup, mengikat dan yang lainnya, bergantung pada karakter bahan yang akan disambung dengan harapan menghasilkan sambungan yang kuat dan baik.

Menyambung dengan teknik mengelem tidaklah mudah. Hal yang harus diperhatikan pada  saat  mengelem  adalah  media apa yang akan dilem karena  lem mempunyai karakter yang berbeda, contohnya lem kertas, lem plastik, besi, kayu, dan lem karet

Pembuatan alat penjernih air dilakukan melalui prosedur atau tahapan  sebagai berikut :

1) Menentukan atau memutuskan model bentuk dan ukuran alat penjernih  air yang akan dibuat.

2) Membuat sketsa gambar benda yang akan dibuat dan gambar teknik yang dilengkapi dengan 

    ukuran.

3) Menentukan dan menyiapkan alat tangan (hand tools) yang akan digunakan dan bahan alam 

    apa  saja  yang  diperlukan  sebagai  penyaring  serta  sebagai wadah air, saluran penghubung 

    pipa, selang atau bambu maupun keran yang dibutuhkan.

4) Menentukan langkah membuat alat penjernih air, yaitu menentukan bagian mana yang akan 

    dibuat terlebih dahulu.

5) Membuat dan merakit alat penjernih air sesuai rencana.

6) Menguji merupakan bagian penting dalam pembuatan alat penjernih air dan dilanjutkan 

    dengan menyempurnakan.

Hal pertama yang harus dipikirkan saat akan membuat alat penjernihan air sebagai berikut :

a.  Alat penjernih air yang akan dibuat harus dapat menjawab permasalahan yang dihadapi, apakah menyaring lumpur atau menyaring kuman, menyaring zat besi, atau ketiga-tiganya.

b.  Untuk ditempatkan di manakah alat penjernih air yang akan dibuat: apakah digunakan di sekolah, rumah, atau untuk satu kelompok masyarakat.

c.  Bahan penyaring apakah yang dapat melakukan penyaringan fisika/ mekanis yang harus disiapkan?

d.  Pada alat penjernih air apakah bahan penyaringan mudah dibersihkan.

Tahap kedua yaitu membuat gambar dengan memperhatikan hal-hal berikut :

a. Membuat desain/sketsa alat penjernih air yang akan dibuat, disesuaikan dengan kebutuhan.

b. Membuat gambar teknik lengkap dengan ukurannya.

c. Menentukan langkah kerja.

d. Menuliskan alat yang akan digunakan.

Tahap ketiga adalah mulai membuat alat penjernih air adalah sebagai berikut :

a.  Membuat pipa penyaringan.

b.  Membuat penampung air kotor.

c. Membuat penyaring air yang berisi lapisan-lapisan bahan penyaring dengan urutan yang tepat. Bahan-bahan yang biasanya digunakan adalah batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang  sekam padi, tanah liat, ijuk, biji kelor, dan lain-lain.

d.  Menyiapkan penampungan air bersih, untuk hal itu tidak  terlalu sulit untuk disiapkan yang penting tidak bocor dan ukurannya memadai

 

1. Tahapan Pembuatan Penjernih Air dari Bahan Alami

a.       Perencanaan

1)       Ide/gagasan

Satu buah penjernih air dari bahan alami.

2)       Identifikasi kebutuhan

Pembuatan penjernih air berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di sekitarmu, dan dibuat secara efisien sehingga tidak memakan tempat penggunaan.

 

b.       Bahan dan alat

1)       Bahan

Penjernih air menggunakan potongan bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil.

Bahan lain yang perlu disiapkan:

Drum plastik/bak kapasitas 100 liter sebanyak 2 buah

·     Pipa PVC, diameter 0,5 inch

·     Keran air

·     Lem pipa

·     Selotip

·     Ember dan kawat

2)       Alat

Gergaji kayu atau besi

 

b.       Proses Pembuatan

1)       Membuat pipa penyaringan

·     Siapkan pipa PVC berdiameter 0.5 inci dengan panjang 35 cm, lubangi sekeliling pipa secara teratur dengan jarak 20 cm.

·     Bagian dari pipa  yang  dilubangi  dan  dibalut  dengan  ijuk, kemudian  ijuk diikat       dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir.

·       Setelah itu, bagian dari pipa yang dilubangi dibalut dengan ijuk, kemudian ijuk             diikat   dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir

·     Lubangi drum/bak pengendapan dan penyaringan dengan jarak 10 cm dari dasar       drum.

·     Pada tabung pengendap, buat lubang kedua pada dasar drum dengan tutup sebagai      tempat membuang endapan ke luar.

·     Pasang pipa penyaring yang menggunakan ijuk pada kedua tabung seperti terlihat       pada gambar berikut :

2)       Membuat drum/bak pengendap dan penyaring

·     Sediakan tabung atau drum yang kosong

·     Isi drum penyaring berturut-turut dengan kerikil 20 cm, ijuk 5 cm, pasir 20 cm, arang tempurung kelapa 10 cm, ijuk 10 cm, dan potongan bata 10  cm.

·     Letakkan drum endapan dan penyaringan secara bertingkat atau berurutan. Tutup       keran dan masukkan air dengan aliran alami atau dipompa

·     Tunggu kira-kira 30 menit, kemudian alirkan air dari drum pengendapan  ke dalam     drum penyaringan

·    Aliran air yang keluar dari drum penyaringan disesuaikan dengan masukan dari       drum pengendapan

B. PENJERNIH AIR DARI BAHAN BUATAN

1. Penjernih Air dari Bahan Buatan

Pengolahan penjernih air bahan buatan tetap dilakukan secara fisika melalui beberapa tahapan yaitu penyaringan, pengendapan, dan penyerapan menggunakan bahan buatan manusia seperti bahan kimia.

Perbedaannya adalah pada bahan buatan yang digunakan seperti tawas dan bubuk kapur.

2.Bahan dan Alat Penjernih Air dengan Bahan Buatan

Selain bahan alam, bahan penyaring ada yang buatan atau hasil rekayasa.

Beberapa bahan buatan yang dapat digunakan untuk menyaring air sebagai berikut:

a. Klorin tablet digunakan untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri yang hidup di dalam air

b. Pasir aktif biasanya berwarna hitam dan digunakan untuk menyaring air sumur bor dan sejenisnya.

c. Resin softener berguna untuk menurunkan kandungan kapur dalam air.

d. Resin kation biasa digunakan untuk industri air minum, baik usaha air minum isi ulang maupun              Pabrik Air Minum Dalam Kemasan (PAMDK).

e. Pasir zeolit berfungsi untuk penyaringan air dan mampu menambah oksigen dalam air.

f. Pasir mangan berwarna merah digunakan untuk menurunkan  kadar  zat besi atau logam berat                dalam air.

g. Pasir silika digunakan untuk menyaring lumpur, tanah, dan partikel besar atau kecil dalam air dan          biasa digunakan untuk penyaringan tahap awal.

h. Karbon aktif atau arang aktif adalah jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang besar                    sehingga dapat menyerap kotoran dalam air.

i. awas dan kaporit yang sering digunakan di kolam renang.

j. Polyaluminium clorida (PAC) untuk mengendapkan lumpur dalam air.

3. Teknik  dan  Prosedur  Pembuatan  Alat  Penjernih  Air  dengan  Bahan  Buatan

        Teknik pembuatan alat penjernih air buatan sebenarnya lebih mudah, yaitu dengan menyiapkan bak atau tempat penampung air kotor yang memadai dan diberi pengaduk bahan kimia.

        Penjernihan air dengan bahan buatan biasanya diterapkan di daerah yang memiliki tingkat kekotoran air yang cukup tinggi. Kekotoran yang dimaksud seperti tercampur salah satu atau lebih bahan pencemar (polutan) seperti lumpur,  zat pewarna, dan kuman serta yang lainnya.

        Kaporit merupakan salah satu bahan buatan atau bahan kimia yang dapat digunakan untuk menjernihkan air. Selain itu kaporit juga berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri di dalam air, tetapi tidak dapat mengendapkan kotoran.

Sedangkan Tawas dan batu gamping berfungsi untuk mengendapkan kotoran yang ada di air, tetapi tidak membunuh kuman atau zat kimia lain.

            Beberapa bahan buatan yang sering dan banyak digunakan di masyarakat seperti tawas, kaporit, dan batu gamping atau batu kapur, polyaluminium chlorida (PAC).

            Arang tempurung atau batok kelapa berfungsi  untuk  menghilangkan  bau,  rasa tidak enak, dan menjernihkan air. Bahan buatan  lain  yang  juga  dapat  digunakan, contohnya filter ultraviolet dan keramik.

4. Tahapan pembuatan penjernih air bahan buatan

a) Perencanaan

1) Ide/gagasan

   Satu buah penjernih air dari bahan buatan.

2) Identifikasi Kebutuhan

   Pembuatan penjernih air berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di sekitarmu, dan dibuat                     secara efisien sehingga tidak memakan tempat.

b. Bahan dan Alat

Penjernihan air dengan bahan buatan, yaitu dengan menggunakan tawas, kaporit, dan batu kapur.

1) Bahan

Bahan penjernih yang digunakan, sama seperti penjernihan dengan bahan alam, yaitu potongan              bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil. Tetapi ditambahkan bahan buatan seperti                tawas, kaporit, dan batu kapur.

2) Alat

Buah drum plastik kapasitas 100 liter atau bak paralon/pipa PVC, di- ameter 1/2 inci, pengaduk              dari kayu, ember, keran, lem pipa, selotip, tali plastik, dan gergaji.

c. Proses Pembuatan

1) Pemasangan keran dengan drum atau pembuatan bak penampungan dapat dibantu oleh orang                  dewasa sehingga hasilnya lebih baik. Pemasangan bahan penjernih bisa dilakukan sendiri.

2) Siapkan bahan penjernih buatan antara lain kaporit 0,20 gram, batu kapur 2 gram, dan tawas 2                gram. Cairkan bahan tersebut masing-masing dalam satu buah sendok makan.

3) Persiapkan bak atau drum air untuk tempat pengendapan yang dapat menampung air keruh                    sekitar 20 liter atau sesuai kebutuhan.  Kemudian  kaporit, batu kapur, dan tawas yang sudah                  dicairkan  dimasukkan  ke  dalam bak tersebut dan diaduk lima menit, diamkan selama 10 menit.            Pada saat pengendapan dan pengadukan, lubang bak atau drum harus disumbat.

4) Setelah didiamkan 10 menit, penyumbat dibuka dan alirkan air keruh tersebut ke bak penyaring            yang berisi pecahan genting/bata, pasir, kerikil, ijuk, dan arang tempurung kelapa. Tebal pecahan            genteng  2-5  cm,  pasir  15  cm, kerikil  5 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm, dan ijuk lagi 5 cm.

5) Air hasil  penyaring  ditampung  dalam  ember  atau  bak yang  bersih  dan dapat                                  dipergunakan.  Hal  yang  perlu  diingat,  apabila  air  akan  diminum maka terlebih dahulu                      dimasak dulu.

d. Skema prosedur kerja

PRAKARYA SEM 2 KLS 9 DASAR-DASAR ELEKTRONIKA

 BAB  II 

DASAR-DASAR ELEKTRONIKA 

 

 

 A. WAWASAN ELEKTRONIKA 

        Elektronika  adalah  ilmu  yang  mempelajari  alat  listrik  arus  lemah yang  dioperasikan  dengan  cara  mengontrol  aliran  elektron  atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor dan lain sebagainya. bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi. 

        Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray  Tube,  CRT),  radio,  TV,  perekam  kaset,  perekam  kaset  video (VCR),  perekam  VCD,  perekam  DVD,  kamera  video,  kamera  digital, komputer  pribadi  desk-top,  komputer  Laptop,  PDA  (komputer  saku), robot, smart card dan lain-lain

        Sejarah Elektronika Sejarah  elektronika  dimulai  dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen  utama  yaitu  tabung  hampa  udara  (vacuum tube),  transistor  dan  sirkuit  terpadu  (integrated  circuit). 

1. Tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Edison. 
2. Tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan  nama  dioda,  dan  Lee  De  Forest  mengikutinya  pada  tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. 
3. Tahun 1901 Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa  kabel(wireless  telegraph)  pada tahun 1896 dan  komunikasi radio jarak jauh.  
4. Tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima “super-heterodyne” yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935. 
5. Tahun  1927, Bell Laboratories mengeluarkan televisi  ke  publik  dan  ini  masih  merupakan  bentuk electromechanical.  Ketika  sistem  elektronik  menjadi  jaminan  kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan  televisi  berwarna.   
6. Tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, 
7. Tahun 1952 oleh Geoffrey W.A. Dummer, seorang ahli elektronika  berkebangsaan Inggris  dengan  Royal  Radar  Establishmentnya. 
8. Tahun  1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.

1. Komponen Elektronika Dasar 

              Elektronika adalah  suatu  cabang  teknik  atau  fi sika  yang mengendalikan aliran elektron atau partikel yang bermuatan listrik pada  komponen-komponen  aktif  seperti  Transistor,  Dioda  dan IC  serta  komponen-komponen  pasif  elektronika  seperti  Resistor, Kapasitor dan Induktor. Perangkat-perangkat  elekronik  merupakan  perangkat  yang digunakan di hampir semua industri untuk mengendalikan kualitas produk dan proses produksi, otomasi produksi dan juga pengolahan data untuk penelitian. Misalnya  Ponsel yang  digunakan  untuk  berkomunikasi,  Televisi  untuk  hiburan ataupun  mendapatkan  berita  penting,  Kamera  untuk  menangkap momen-momen  penting  dalam  hidup  kita  dan  masih  banyak  lagi perangkat-perangkat  rumah  tangga  dan  perangkat  pribadi  yang menggunakan  prinsip  dan  komponen  elektronika  untuk  dapat mengoperasikannya.

2. Jenis dan Manfaat 

a. Resistor Resistor  

        merupakan  komponen  elektronik  yang  memiliki  dua pin  dan  didesain  untuk  mengatur  tegangan  listrik  dan  arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan  listrik Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan resistor adalah ohm. 

        

        Resistor terbagi 2 yaitu: 

        1) Resistor tetap Resistor  tetap  adalah  resistor  yang  nilai  hambatannya  relative tetap, biasanya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam. Nilai hambatannya ditentukan oleh tebal dan panjangnya lintasan karbon.

      2) Resistor variabel Resistor variabel atau potensiometer yaitu resistor yang besar hambatannya dapat diubah-ubah, yang termasuk ke dalam potensiometer antara lain: Resistor KSN (koefi sien suhu negatif), resistor LDR (light dependent resistor) dan resistor VDR (voltage dependent resistor).

b. Kondensator atau kapasitor 

        Kondensator  atau  sering  disebut  sebagai  kapasitor  adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan  cara  mengumpulkan  ketidakseimbangan  internal  dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari  nama  Michael  Faraday. Kondensator  juga  dikenal  sebagai “kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada  tahun  1782  (dari  bahasa  Itali  condensatore),  berkenaan dengan  kemampuan  alat  untuk  menyimpan  suatu  muatan  listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada  perkataan  bahasa  Italia  “condensatore”,  bahasa  Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

    1) Fungsi Kapasitor : 

            Beberapa Fungsi Utama Kapasitor : 

a) Sebagai penyaring (filter) pada rangkaian regulator DC atau power supply untuk meminimalisir tegangan ripple AC yang masih tersisa. 

b) Sebagai  pembangkit  pulsa  (frekuensi)  dalam  rangkaian oscilator. 

c) Sebagai penggeser phasa. 

d) Sebagai coupling yakni penghubung antara dua buah rangkaian elektronika  seperti pada rangkaian penguat (amplifier) yang menghubungkan rangkaian Pre Amp dengan Amplifier. 

e) Fungsi kapasitor lainnya dalam rangkaian elektronika adalah sebagai fiter dan kopling pada rangkaian power  supply, penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian osilator dan juga dapat digunakan untuk mencegah percikan bunga api yang dapat terjadi pada saklar.

        Sifat dasar kapasitor adalah kemampuan yang dapat menyimpan muatan  listrik,  tidak  dapat  dilalui  arus  DC  (Direct  Current),  dapat dilalui  arus  AC  (Alternating  Current)  dan  juga  dapat  sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan oleh sumbernya).

    2) Nama dan Simbol kapasitor Berikut ini adalah Nama dan simbol yang digunakan pada beberapa jenis kapasitor, yaitu : 

a) Kapasitor Non Polar (Biasa) Kapasitor ini  tidak mempunyai polaritas sehingga dalam pemasangannya  dapat  bolak-balik dan  umumnya berkapasitas kecil (pico  Farad  atau  nano  Farad). Kapasitor ini sering dipakai dalam rangkaian yang berhubungan  dengan frekuensi seperti dalam rangkaian penguat audio (amplifier). 

 

b) Kapasitor Bopolar ( Eleltrolit) Kapasitor jenis ini mempunyai dua polaritas yaitu positif dan negatif sehingga dalam pemasangannya tidak boleh terbalik. Kapasitor ini umumnya berkapasitas cukup besar yakni dalam satuan micro farad (μF)  sampai  dengan  mili  Farad  (mF). 

 

c) Kapasitor Variabel  Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas tetapi nilai kapasitansinya dapat diatur secara manual. Variabel kapasitor biasanya berkapasitas antara 100 pF  sampai dengan 500  pF (pico  Farad)  dan  sering digunakan dalam rangkaian radio untuk mengatur frekuensi. Istilah lain dari variable kapasitor adalah varco (variable condensator).

c. Induktor atau reaktor 

        Induktor adalah komponen listrik yang digunakan sebagai beban induktif, simbol induktor dapat dilihat di bawah.

d. Transformator atau trafo 

        Transformator atau trafo adalah alat yang memindahkan tenaga listrik  antar  dua  rangkaian  listrik  atau  lebih  melalui  induksi elektromagnetik. Transformator  bekerja  berdasarkan  prinsip  induksi  elektro magnetik.

Jenis-jenis transformator : 

a) Step up Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai  penaik  tegangan. 

b) Step down Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan  primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan.Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC

c) Autotransformator Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah.  Autotransformator  tidak  dapat  digunakan  sebagai penaik  tegangan  lebih  dari  beberapa  kali  lipat  (biasanya  tidak lebih dari 1,5 kali).

d) Autotransformator variable Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primersekunder yang berubah-ubah.

e) Autotransformator isolasi Transformator  isolasi  memiliki  lilitan  sekunder  yang  berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder  dibuat  sedikit  lebih  banyak  untuk  mengkompensasi kerugian.

f) Autotransformator pulsa Transformator  pulsa  adalah  transformator  yang  didesain  khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah.

g) Autotransformator 3 fase Transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain.

e. Isolator 

        Isolator adalah bahan yang tidak bisa atau sulit untuk membawa listrik, atau secara umum isolator adalah penghalang aliran listrik.  Fungsi lain dari isolator adalah untuk menahan beban atau untuk memisahkan antara konduktor tanpa aliran arus atau antara konduktor.

Sifat dan Macam Bahan Penghantar dan Isolator 

        Yang  termasuk  bahan-bahan  penghantar  adalah  bahan  yang  memiliki banyak elektron bebas pada kulit terluar orbit. Elektron bebas ini akan sangat berpengaruh pada sifat bahan tersebut. 

 

Bahan penghantar memiliki sifat-sifat penting yaitu: 

1) Daya hantar listrik 

2) Koefi sien temperature tambahan 

3) Daya hantar panas 

4) Daya tegangan tarik 

5) Timbulnya daya elektro-motoris termo 

 

Jenis Bahan penghantar Isolator diantaranya : 

1) Aluminium (AI) 

        Sifat penting bahan aluminium yaitu: 

a) Dapat ditempa dalam keadaan dingin 

b) Tidak tahan terhadap garam dapur atau laut 

c) Warna silver atau perak 

d) Titik didih=18000C 

e) Rho (ρ) = 0,0278 

f) Alpha (α) = 0,0047

2) Tembaga (Cu) 

        Beberapa sifat penting logam tembaga yaitu: 

a) Dapat disepuh dan berkarat bila terkena CO² 

b) Titik didih = 22360C – 23400C 

c) Rho (ρ) = 0,017 

d) Alpha (α) = 0,0043 

 

3) Seng (Zn) 

        Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan logam seng adalah: 

a) Dapat ditempa dalam keadaan dingin 

b) Tidak tahan terhadap garam dan asam garam 

c) Warna putih kebiru-biruan 

d) Titik didih = 9070C 

e) Rho (ρ) = 0,0043 

f) Alpha (α) = 0,006 

4) Timah (Sn) 

        Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan timah adalah: 

a) Warna jernih mengkilap 

b) Titik didih = 2360C 

c) Warna putih kebiru-biruan 

d) Titik didih = 9070C 

e) Rho (ρ) = 0,0043 f) Alpha (α) = 0,12

Selain  bahan  logam  yang  telah  disebutkan  di  atas,  ada  juga  bahan logam  yang  lain  yang  tergolong  sebagai  bahan  konduktor/penghantar pada jenis logam mulia, seperti: perak, emas dan platina. 

 

Sifat Bahan Isolator 

        Bahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, ini disebabkan  jumlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat kuat. Bahan isolator sering digunakan untuk  bahan penyekat (dielektrik). Penyekat listrik  terutama tegangan listrik. Untuk dapat  memenuhi persyaratan tersebut, diperlukan  jenis bahan yang  sesuai.  

        Selain  syarat  tersebut juga diperlukan syarat yang lain yang dipertimbangkan untuk memenuhi pemakaiannya, antara lain: 

1) Sifat kelistrikan 

2) Sifat mekanis 

3) Sifat termis 

4) Sifat kimia

 

B. SISTEM PENGENDALI 

            Peranan  sistem  kendali  automatik  adalah  paling  menonjol dalam berbagai keperluan hajat manusia atau bangsa yang telah maju peradabannya. Contoh  konkret  dapat  kita  temui  pada  pengendalian pesawat  ruang  angkasa,  peluru  kendali,  sistem  pengemudi pesawat,  sateIit  dan  sebagainya. 

        Sementara  di  industri  diperlukan untuk  pengendalian  mesin-mesin  produksi  bidang  manufaktur  dan pengendalian  proses  seperti  tekanan,  temperatur,  aliran,  gesekan, kelembaban dan sebagainya.

1. Peralatan Listrik 

    Peralatan yang biasa digunakan untuk alat elektronik adalah. 

a. Testpen 

    Testpen digunakan untuk mengetahui apakah suatu penghantar listrik (kabel atau kawat) teraliri arus listrik. Cara penggunaan testpen, adalah sebagai berikut : 

1) Pegang testpen dengan ujung-ujung jari 

2) Letakkan jari telunjuk pada bagian atas (tempat jari tangan) 

3) Pastikan jari tangan tidak menyentuk bagian sumber dan buatlah pengukuruan menjadi nyaman 

4) Tempelkan ujung bagian bawah testpen (tempat sumber) dengan penghantar yang akan diuji 

5) Perhatikan lampu petunjuk 

6) Lepaskan test pen dari penghantar yang di uji.

b. Solder 

    Solder merupakan alat yang berfungsi merakit atau membongkar rangkaian elektronik pada rangkaian yang terdapat pada papan PCB. 

 

c. Penggaris Siku 

    Alat yang digunakan untuk mengukur siku dari suatu sambungan, baik siku bagian dalam maupun luar. 

d. Palu 

    Palu adalah alat yang digunakan untuk menancapkan paku pada kayu atau aluminium, juga untuk mencabut paku itu kembali.

e. Gunting Seng 

    Gunting seng adalah alat yang digunakan untuk memotong seng atau sejenisnya. 

 

f. Ketam 

    Ketam berfungsi untuk memperhalus permukaan kayu.

2. Pembuatan Rangkaian Stop Kontak 

        Papan  instalasi  listrik  menggunakan  stop  kontak    dipraktekkan dengan  menggunakan  kardus  beberapa  peralatan  listrik.  Kardus digunakan sebagai papan karena menyerupai papan atau kayu. Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam  praktikum  ini  diambil  dari  lingkungan sekitar. Tahapan Pembuatan Rangkaian Stop Kontak : 

a. Perencanaan 

1) Identifi kasi kebutuhan Rangkaian listrik menggunakan stop kontak bisa dibuat dengan mengubah  sebagian  model  papan  instalasinya  dan  juga penempatan  dan  jumlah  lampu  yang  digunakan  bisa  diubah sesuai selera masing-masing. 

2) Perencanaan fisik Pembuatan  berdasarkan  bahan  dan  alat  yang  tersedia  di lingkungan  kalian,  dan  dibuat  dengan  penuh  tanggung  jawab dengan memperhatikan prinsip kerja. 

 

b. Persiapan 

1) Ide / gagasan Pembuatan  rangkaian  listrik  menggunakan  stop  kontak menggunakan  kardus  sebagai  rangka  bangunan.  Peralatan listrik  untuk  rangkaiannya.  Kabel  sebagai  penyambung  arus listrik. 

 

2) Keselamatan kerja Perhatikanlah : 

a) Hati-hati menggunakan peralatan 

b) Perhatikan bagian-bagian instalasi listrik yang akan dirangkai dengan  baik  karena  kesalahan  akan  mempengaruhi  hasil rangkaian

Guru Bidang Studi

Marjan Soni, S.Pd, M.a