Gudang Materi

Showing posts with label Teknik Elektro. Show all posts

Kode Warna dan Cara Membaca Resistor

PENGANTAR

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dan menghasilkan nilai resistansi tertentu. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.

Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor yang berbentuk silinder, smd (Surface Mount Devices), dan wirewound. Jenis jenis resistor antara lain komposisi karbon, metal film, wirewound, smd, dan resistor dengan teknologi film tebal.

Resistor yang paling banyak beredar di pasaran umum adalah resistor dengan bahan komposisi karbon, dan metal film. Resistor ini biasanya berbentuk silinder dengan pita pita warna yang melingkar di badan resistor. Pita pita warna ini dikenal sebagai kode resistor. Dengan mengetahui kode resistor kita dapat mengetahui nilai resistansi resistor, toleransi, koefisien temperatur dan reliabilitas resistor tersebut. Tutorial ini akan menjelaskan kode kode resistor yang banyak beredar di pasaran.

RESISTOR DENGAN KODE WARNA

Resistor yang menggunakan kode warna ada 3 macam, yaitu:

1. Resistor dengan 4 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

2. Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi

3. Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi dan 1 pita warna untuk reliabilitas

Sedangkan ukuran resistor bermacam macam sesuai dengan ukuran daya resistor itu. Dipasaran terdapat beberapa ukuran daya seperti ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar 2 untuk komposisi karbon dan Gambar 3, Gambar 4 untuk metal film.

Gambar 1. Resistor komposisi karbon dengan ukuran daya 1/8, 1/4 dan 1/2 watt

Rough size
Rating power (W)	Thickness (mm)	Length (mm)
1/8	2	3
1/4	2	6
1/2	3	9

Gambar 2. Ukuran resistor komposisi karbon dalam milimeter.

Gambar 3. Resistor metal film dengan ukuran daya (dari atas ke bawah) 1/8W (toleransi±1%), 1/4W (toleransi±1%), 1W (toleransi±5%), 2W (toleransi±5%)

Rough size
Rating power (W)	Thickness (mm)	Length (mm)
1/8	2	3
1/4	2	6
1	3.5	12
2	5	15

Gambar 4. Ukuran resistor metal film dalam milimeter.

KODE WARNA RESISTOR

Kode warna resistor dapat disederhanakan seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Tabel sederhana kode warna resistor.

Cara menggunakan tabel pada Gambar 5 adalah sebagai berikut:

Kolom colour menunjukkan warna pita pita pada resistor. Supaya mudah dihafal maka dapat diringkas menjadi hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u-a-p-em-per-no, yaitu kempanjangan dari hitam-coklat-merah-jingga(oranye)-kuning-hijau-biru-ungu-abu abu-putih-emas-perak-no warna.
Kolom band a, band b, band c, adalah pita resistor yang menunjukkan angka resistansi.
Kolom band d adalah pita resistor yang menunjukkan nilai resistansi namun dikalikan dengan nilai pada band a, band b, band c.
Kolom band d adalah pita resistor yang menunjukkan nilai toleransi.
Kolom band e adalah pita resistor yang menunjukkan nilai reliabilitas.
Untuk membedakan resistor dengan 5 pita dengan pita terakhir adalah toleransi dan 5 pita dengan pita terakhir adalah reliabilitas adalah dengan melihat jarak pita terakhir. Jika jaraknya lebar maka pita kelima adalah reliabilitas dan jika jaraknya sama dengan pita pita yang lain maka pita kelima adalah toleransi.
Pita pertama suatu resistor adalah yang paling dekat dengan ujung resistor

Contoh:

Berapa nilai resistansi resitor disamping?

Jawab

Resistor ini memliki 5 pita warna dengan satu pita terakhir memiliki jarak terpisah.

Pita pertama kuning: (hi-co-me-ji-ku) => 4

Pita kedua abu abu: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u-a) => 8

Pita ketiga ungu: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u) => 7

Pita keempat merah: (hi-co-me) => x 100

Pita kelima emas: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u-a-p-em) => toleransi + 5 %

(*) jadi nilai resistansinnya sebesar 48700 ohm atau 48K7 dengan toleransi + 5 %

Berapa nilai resistansi resitor disamping?

Jawab

Resistor ini memliki 5 pita warna dengan satu pita terakhir memiliki jarak terpisah.

Pita pertama coklat: (hi-co) => 1

Pita kedua putih: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u-a-p) => 9

Pita ketiga kuning: (hi-co-me-ji-ku) => 4

Pita keempat coklat: (hi-co) => x 10

Pita kelima coklat: (hi-co) => toleransi + 1 %

(*) jadi nilai resistansinnya sebesar 1940 ohm atau 19K4 dengan toleransi + 1 %

Berapa nilai resistansi resitor disamping?

Jawab

Resistor ini memliki 4 pita warna dengan satu pita terakhir tidak berwarna

Pita pertama ungu: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u) => 7

Pita kedua hijau: (hi-co-me-ji-ku-hi) => 5

Pita ketiga hitam: (hi) => x 10

Pita keempat tidak berwarna: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u-a-p-em-per-no) => toleransi + 20%

(*) jadi nilai resistansinnya sebesar 750 ohm atau 750R dengan toleransi + 20 %

Berapa nilai resistansi resitor disamping?

Jawab

Resistor ini memliki 5 pita warna dengan satu pita terakhir memiliki jarak yang sama dengan pita lainnya

Pita pertama ungu: (hi-co-me-ji-ku-hi-bi-u) => 7

Pita kedua hijau: (hi-co-me-ji-ku-hi) => 5

Pita ketiga hitam: (hi) => x 1

Pita keempat jingga (oranye): (hi-co-me-ji) => toleransi + 3%

Pita kelima jingga (oranye): (hi-co-me-ji) => reliabilitas + 0,01%

(*) jadi nilai resistansinnya sebesar 75 ohm atau 75 R dengan toleransi + 3% dan reliabilitas + 0,01%

NILAI NILAI STANDARD RESISTOR

Tidak semua nilai resistansi tersedia di pasaran yang menjual resistor. Gambar 6 dan Gambar 7 adalah tabel nilai resistansi resistor standard yang beredar dipasaran.

1R0	10R	100R	1K0	10K	100K	1M0	10M
1R2	12R	120R	1K2	12K	120K	1M2	n/a
1R5	15R	150R	1K5	15K	150K	1M5	n/a
1R8	18R	180R	1K8	18K	180K	1M8	n/a
2R2	22R	220R	2K2	22K	220K	2M2	n/a
2R7	27R	270R	2K7	27K	270K	2M7	n/a
3R3	33R	330R	3K3	33K	330K	3M3	n/a
3R9	39R	390R	3K9	39K	390K	3M9	n/a
4R7	47R	470R	4K7	47K	470K	4M7	n/a
5R6	56R	560R	5K6	56K	56OK	5M6	n/a
6R8	68R	680R	6K8	68K	680K	6M8	n/a
8R2	82R	820R	8K2	82K	82OK	8M2	n/a

Cara Membaca Resistor

Warna yang digunakan dalam kode tahanan resistor adalah :

Hitam
Coklat
Merah
Jingga
Kuning
Hijau
Biru
Nila
Ungu
Abu-abu
Putih
Emas
Perak
Polos

Masing-masing kode warna tersebut memiliki nilai sebagai berikut:

Warna	Nilai pada gelang 1	Nilai pada gelang 2	Nilai pada gelang 3	Nilai pada gelang 4
Hitam	0	0	-	0
Coklat	1	1	10¹	0
Merah	2	2	10²	0
Jingga	3	3	10³	0
Kuning	4	4	10⁴	0
Hijau	5	5	10⁵	0
Biru	6	6	10⁶	0
Ungu	7	7	10⁷	0
Abu-abu	8	8	10⁸	0
Putih	9	9	10⁹	0
Emas	-	-	10^-1	5 %
Perak	-	-	10^-2	10 %
Polos	-	-	-	20 %

Sedangkan untuk warna Emas, Perak, dan Polos adalah warna toleransi yang masing masing nilainya adalah 5%, 10% dan 20 %

Cara membacanya :
Apabila sebuah resistor memiliki gelang-gelang warna secara berurutan sebagai berikut :

Merah, Ungu, Kuning, Perak

Nilai tahanan Resistor Tersebut adalah :
Merah = 2
Ungu = 7
Kuning = X 10⁴(warna ketiga adalah faktor perkaliannya)

Berarti nilai Resistor tersebut adalah 27x10⁴= 270.000 Ohm atau 270 Kilo Ohm +/- 10%
Jadi nilai tahanan atau hambatan resistor tersebut antara 243.000 Ohm sampai dengan 297.000 Ohm.

referensi :
http://alwajiz.wordpress.com/2007/02/19/kode-warna-resistor/
http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1980772-kode-warna-resistor-dan-cara/

Baca Selengkapnya ..

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

1. Hakikat Gelombang Elektromagnetik

Pada pertengahan abad ke sepuluh seorang ilmuwan Mesir di Iskandaria yang bernama Al Hasan (965-1038) mengemukakan pendapat bahwa mata dapat melihat benda-benda di sekeliling karena adanya cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda-benda yang bersangkutan masuk ke dalam mata. Teori ini akhirnya dapat diterima oleh orang banyak sampai sekarang ini.
Beberapa teori-teori yang mendukung pendapat Al Hasan diantaranya adalah

a. Teori Emisi atau Teori Partikel

Sir Isaac Newton (1642-1727) merupakan ilmuwan berkebangsaan Inggris yang mengemukakan pendapat bahwa dari sumber cahaya dipancarkan partikel-partikel yang sangat kecil dan ringan ke segala arah dengan kecepatan yang sangat besar. Bila partikel-partikel ini mengenai mata, maka manusia akan mendapat kesan melihat benda tersebut.

Alasan dikemukakanya teori ini adalah sebagai berikut:

- Karena partikel cahaya sangat ringan dan berkecepatan tinggi maka cahaya dapat merambat lurus tanpa terpengaruh gaya gravitasi bumi.

- Ketika cahaya mengenai permukaan yang halus maka cahaya akan akan dipantulkan dengan sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul sehingga sesuai dengan hukum pemantulan Snellius. Peristiwa pemantulan ini dijelaskan oleh Newton dengan menggunakan bantuan sebuah bola yang dipantulkan di atas bidang pantul.

- Alasan berikutnya adalah pada peristiwa pembiasan cahaya yang disamakan dengan peristiwa menggelindingnya sebuah bola pada papan yang berbeda ketinggian yang dihubungkan dengan sebuah bidang miring. Dari permukaan yang lebih tinggi bola digelindingkan dan akan terus menggelinding melalui bidang miring sampai akhirnya bola akan menggelinding di permukaan yang lebih rendah.

Jika diamati perjalanan bola, maka sebelum melewati bidang miring lintasan bola akan membentuk sudut α terhadap garis tegak lurus pada bidang miring. Setelah melewati bidang miring lintasan bola akan membentuk sudut β terhadap garis tegak lurus pada bidang miring.

Jika permukaan atas dianggap sebagai udara dan permukaan bawah dianggap sebagai air serta bidang miring merupakan batas antara udara dan air, gerak bola dianggap sebagai jalannya pembiasan cahaya dari udara ke air, maka Newton menganggap bahwa kecepatan cahaya dalam air lebih besar dari pada kecepatan cahaya dalam udara.

Pendapat ini masih bertahan hingga akhirnya seorang ahli fisika Prancis, Jean Focault (1819 – 1868) melakukan percobaan tentang pengukuran kecepatan cahaya dalam berbagai medium. Dalam percobaannya Jeans Focault mendapatkan kesimpulan bahwa kecepatan cahaya dalam air lebih kecil dari pada kecepatan cahaya dalam udara.

b. Teori Gelombang

Menurut Christian Huygens (1629-1695) seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi dan berupa gelombang. Perbedaan cahaya dan bunyi hanya terletak pada panjang gelombang dan frekuensinya.

Pada teori ini Huygens menganggap bahwa setiap titik pada sebuah muka gelombang dapat dianggap sebagai sebuah sumber gelombang yang baru dan arah muka gelombang ini selalu tegak lurus tehadap muka gelombang yang bersangkutan.

Pada teori Huygens ini peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, ataupun difraksi cahaya dapat dijelaskan secara tepat, namun dalam teori Huygens ada kesulitan dalam penjelasan tentang sifat cahaya yang merambat lurus.

c. Teori Elektromagnetik

Percobaan James Clerk Maxwell (1831 – 1879) seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris (Scotlandia) menyatakan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3x108 m/s, oleh karena itu Maxwell berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Kesimpulan Maxwell ini di dukung oleh :

- Seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, Heinrich Rudolph Hertz (1857 – 1894) yang membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi.

- Percobaan seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, Peter Zeeman (1852 – 1943) yang menyatakan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya.

- Percobaan Stark (1874 – 1957), seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang mengungkapkan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya.

d. Teori Kuantum

Teori kuantum pertama kali dicetuskan pada tahun 1900 oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang bernama Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858 – 1947). Dalam percobaannya Planck mengamati sifat-sifat termodinamika radiasi benda-benda hitam hingga ia berkesimpulan bahwa energi cahaya terkumpul dalam paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton.

Dan pada tahun 1901 Planck mempublikasikan teori kuantum cahaya yang menyatakan bahwa cahaya terdiri dari peket-paket energi yang disebut kuanta atau foton. Akan tetapi dalam teori ini paket-paket energi atau partikel penyusun cahaya yang dimaksud berbeda dengan partikel yang dikemukakan oleh Newton . Karena foton tidak bermassa sedangkan partikel pada teori Newton memiliki massa

Pernyataan Planck ternyata mendapat dukungan dengan adanya percobaan Albert Einstein pada tahun 1905 yang berhasil menerangkan gejala fotolistrik dengan menggunakan teori Planck. Fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari suatu logam yang disinari dengan panjang gelombang tertentu.

Akibatnya percobaan Einstein justru bertentangan dengan pernyataan Huygens dengan teori gelombangnya.Pada efek fotolistrik, besarnya kecepatan elektron yang terlepas dari logam ternyata tidak bergantung pada besarnya intensitas cahaya yang digunakan untuk menyinari logam tersebut. Sedangkan menurut teori gelombang seharusnya energi kinetik elektron bergantung pada intensitas cahaya.

Kemudian dari seluruh teori-teori cahaya yang muncul dapat disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat dual (dualisme cahaya) yaitu cahaya dapat bersifat sebagai gelombang untuk menjelaskan peristiwa interferensi dan difraksi tetapi di lain pihak cahaya dapat berupa materi tak bermassa yang berisikan paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton sehingga dapat menjelaskan peristiwa efek fotolistrik.

sumber : http://mustofaabihamid.blogspot.com/2011/02/spektrum-gelombang-elektromagnetik.html

Baca Selengkapnya ..

Konsep Gelombang Elektromagnetik

Advance Organizer

Pernahkah kamu membayangkan jika dunia ini tanpa cahaya? Akankah kamu dapat melakukan aktivitas? Tentu jawabnya tak mungkin ada aktivitas, karena untuk melakukan aktvitas manusia perlu tahu tentang keadaan di sekelilingnya. Benda-benda untuk dapat terlihat harus memantulkan cahaya. Tanpa cahaya kamu tak pernah tahu dan tak pernah melihat apa sebenarnya yang ada di sekitarmu. Cahaya termasuk salah satu spektrum gelombang elektromagnetik dapat dilihat oleh mata.

Gelombang elektromagnetik memiliki rentang spektrum dari sinar gamma sampai gelombang radio. Banyak aplikasi teknologi yang berdasar konsep gelombang elektromagnetik ini. Pulsa handphone antara lain dikirim dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Ketika kamu berkomunikasi dengan HP gelombang suaramu diubah menjadi gelombang elektromagnetik oleh sistem relay sehingga pihak yang kamu ajak komunikasi dapat mendengar suaramu.

Konsep Dasar Gelombang Elektromagnetik

Bermula dari banyak pendapat mulai dari Al hasan, Aristoteles, Newton, Planck, Maxwell dan yang lain diyakini spektrum gelombang elektromagnetik adalah berkecepatan cahaya. Perkembangan teori, prinsip, dan konsep gelombang elektromagnetik menghasilkan teknologi tentang gelombang elektromagnetik yang bermanfaat. Aplikasi gelombang elektromagnetik pada berbagai bidang memungkinkan manusia berbuat banyak. Diantaranya bidang telekomunikasi antar wilayah global, bahkan menembus ruang angkasa.

Peranan satelit komunikasi relai yang menangkap gelombang elektromagnetik dan memantulkannya kembali bermanfaat bagi penyiaran gelombang TV, gelombang radio dan gelombang mikro. Dalam bab ini kamu akan memperdalam spektrum dan aplikasi gelombang elektromagnetik.

Penelaahan dalam jangka waktu lama dari gelombang elektromagnetik seiring penyelidikan tentang cahaya mendatangkan pemahaman benar tentang hakekat gelombang elektromagnetik. Spektrum gelombang elektromagnetik telah berhasil dipetakan antara lain terdiri dari sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, sinar inframerah, gelombang mikro, gelombang radar, gelombang TV, dan gelombang radio.Masing-masing memiliki karakteristik yang spesifik dan memiliki kegunaan tertentu.

sumber : http://mustofaabihamid.blogspot.com/2011/02/konsep-dasar-gelombang-elektromagnetik.html

Baca Selengkapnya ..

Jaringan Internet via Kabel Listrik

Bagi masyarakat perkotaan, internet sudah menjadi kebutuhan sehari-hari. Pekerjaan rumah dan tugas siswa dapat dikerjakan di internet. Apabila kita menggunakan internet di warnet kita harus mengunakan biaya mahal. Apalagi jika kita berlangganan sendiri di rumah, besar sekali biaya yang harus dikeluarkan.

Ada kabar menggembirakan bagi pengguna internet, yaitu internet via kabel listrik. Dengan menggunakan internet via kabel listrik maka akan lebih murah. Teknologi ini disebut komunikasi kabel litrik (powrline communication).

Anak perusahaan PLN yang bernama PT. Indonesia Comnets Plus (PT Icon Plus) telah menyediakan internet via kabel listrik.

Cara kerja teknologi ini adalah dengan memindahkan sinyal-sinyal data frekuensi tinggi melalui jaringan kabel, sama dengan yang dipakai untuk membawa arus listrik ke rumah-rumah pelanggan.

Sinyal data sebenarnya tidak dapat melalui trafo atau alat penurun tegangan yang terdapat di gardu-gardu listrik. Oleh karena itu dibutuhkan alat yang dapat memadukan sinyal data dengan arus listrik tegangan rendah. Alat ini disebut unit pengkonsentrasi (concentrator unit).

Internet via kebel listrik juga membutuhkan modem. Modem pada sistem komunikasi kabel listrik disebut terminal jaringan (network termination). Selain itu, pengguna di rumah-rumah juga harus menyediakan router. Router adalah alat yang berfungsi untuk menyaring sinyal data dan memasukkannya ke peralatan elektronik, termasuk kmputer untuk internet atau telepon.

Sistem komunikasi kabel listrik termasuk komunikasi pita lebar (broadband) karena mampu mengirim data dengan kecepatan 2 hingga 4,5 MB per detik. Dengan demikian kecepatan internet via kabel listirk lebih cepat 15-30 kali daripada ISDN (Integrated Services Digital Network) atau jaringan komunikasi digital dunia.

Teknologi komunikasi kabel listrik telah dirintis sejak dasawarsa 1940an. Teknologi ini digunakan perusahaan listrik untuk mengukur pemakaian listrik dari jarak jauh dan mengendalikan peralatan di area jaringan mereka. Pada saat ini, di Amerika mulai merintis penggunaan kabel listrik untuk memberikan layanan akses bagi pelanggan listrik.

Berdasarkan uji coba penggunaan internet via kabel listrik yang telah dilakukan oleh PT Icon Plus ternyata penggunaan internet via kabel listrik terbukti aman bagi pengguna dan kemampuannya juga tidak perlu diragukan. Internet ini juga aman dari kemungkinan peralatan tersambar petir karena beroperasi pada waktu hujan.

Penggunaan internet via kabel listrik tidak menyebabkan lonjaknya biaya listrik, pelanggan hanya menambah biaya Rp10.000 per bulan.

sumber : http://naqti.blogspot.com/2010/04/internet-via-kabel-listrik.html

Baca Selengkapnya ..

Sejarah dan Spesifikasi Bluetooth

Bluetooth Mengadopsi Nama Raja.Lebih dulu popular sebagai salah satu fitur ponsel, Bluetooth sesungguhnya merupakan spesifikasi industri untuk jaringan wilayah pribadi nirkabel(WPAN). Bluetooth menfasilitasi koneksi dan pertukaran informasi diantara alat-alat seperti PDA, ponsel, computer laptop, printer, dan kamera digital melalui frekuensi radio jarak dekat.

Nama Bluetooth sendiri diambil dari nama seorang raja di Denmark yang bertakhta pada abad ke 10, yakni raja Harald Bluetooth. Pada masa hidupnya, raja tersebut aktif berdiplomasi memfasilitasi perundingan-perundingan untuk mendamaikan pihak-pihak yang bersengketa. Para penemu teknologi Bluetooth menganggap nama belakang raja tersebut sesuai dengan sifat teknologi nirkabel itu.

Spesifikasi Bluetooth pertama kali dikembangkan oleh Ericsson, yang saat ini menjadi Sony Ericsson dan Ericsson mobile Platforms. Bluetooth kemudian diresmikan oleh Special Interest Group (SIG), yang berdiri pada 20 mei 1999. organisasi terssebut didirikan oleh sony ericsson, IBM, Intel, Toshiba dan Nokia.

Sebagai standar radio dan protocol komunikasi, bluetooth dirancang untuk bekerja hemat daya, dengan daya jangkau pendek, berbasis transceiver microchip murah.

Untuk mengamankan komunikasi daaari penyadapan, Bluetooth mengandalkan algoritma SAFER+ untuk otentikasi dan pembuatan kunci. Sementara itu, enkripsi paket data dipercayakan pada teknologi E0 Stream Chipher.

Versi-versi pertama adalah Bluetooth 1.0 dan Bluetooth 1.0B. Perbaikan terus dilakukan dengan kelahiran Bluetooth 1.1. Versi ini antara lain mendukung unutk channel yang tidak dapat terenkripsi. Berikutnya tercipta Bluetooth 1.2 yang memiliki kecepatan transmisi lebih tinggi dan lebih tahan terhadap interferensi frekiuensi radio. Dan versi terbaru yang baanyak diadopsi gadget-gadget muthakhir pada saat ini adalah Bluetooth 2.0.

Spesifikasi Bluetooth

Bluetooth adalah teknologi yang memungkinkan dua perangkat yang kompatibel, seperti telepon dan PC untuk berkomunikasi tanpa kabel dan tidak memerlukan koneksi saluran yang terlihat. Teknologi ini memberikan perubahan yang signifikan terhadap peralatan elektronik yang kita gunakan. Jika kita melihat sekeliling kita dimana keyboard dihubungkan pada komputer. Demikian juga halnya dengan printer, mouse, monitor dan lain sebagainya. Semua peralatan itu dihubungkan dengan menggunakan kabel. Akibatnya terjadi masalah banyak kabel yang dibutuhkan di kantor, rumah atau tempat-tempat lainnya. Masalah lain yang ditemui adalah bagaimana menelusuri kabel-kabel yang terpasang jika ada suatu kesalahan atau kerusakan. Bluetooth memperbaiki penggunaan teknologi kabel yang cenderung menyulitkan ini dengan cara menghubungkan beberapa peralatan tanpa menggunakan kabel.

Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz (antara 2.402 GHz sampai 2.480 GHz) yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host to host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Bluetooth dapat berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan untuk wireless local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11, hanya saja pada bluetooth mempunyai jangkauan jarak layanan yang lebih pendek dan kemampuan transfer data yang lebih rendah.

Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.

Cara Kerja Bluetooth

Bluetooth sebenarnya hadir ditujukan untuk mengatasi beberapa kendala komunikasi data antarperanti elektronik yang lebih dahulu hadir. Yang paling utama memang untuk komunikasi antarperalatan elektronik tanpa kabel. Namun, Bluetooth juga digunakan untuk menjembatani komunikasi one by one menjadi one to many. Selain itu, bluetooth juga mengeliminasi campur tangan pengguna dalam mengonfigurasi koneksi. Jadi, koneksi antarperalatan elektronik via bluetooth terjadi secara otomatis.

Nah, kalau kita bicara soal komunikasi data, tentu ada dua hal yang harus diperhatikan. Pertama, seberapa banyak jumlah data yang hendak dipertukarkan dalam sekali komunikasi. Kedua, bagaimana data yang dipertukarkan diintrepetasikan secara sama antara pengirim dan penerima dan data yang diterima adalah data yang benar-benar dikirim. Hal ini sering disebut sebagai protokol komunikasi.

Bluetooth bekerja menggunakan frekuensi radio. Beda dengan inframerah yang mendasarkan diri pada gelombang cahaya. Jaringan Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402 Giga Hertz sampai dengan 2.480 Giga Hertz. Dibangkitkan dengan daya listrik kecil sehingga membatasi daya jangkaunya hanya sampai 10 meter. Penetapan frekuensi ini telah distandardisasi secara internasional untuk peralatan elektronik yang dipakai untuk kepentingan industri, ilmiah, dan medis. Kecepatan transfer data Bluetooth rilis 1.0 adalah 1 mega bit per detik (Mbps), sedangkan versi 2.0 mampu menangani pertukaran data hingga 3 Mbps.

Kalau dalam satu waktu bisa terjadi koneksi antara 8 peralatan Bluetooth secara simultan, lalu bagaimana bisa peralatan Bluetooth tidak mengganggu satu sama lain? Hal itu disebabkan karena masing-masing peralatan tersebut membangkitkan sinyal sangat lemah melalui listrik berdaya 1 miliwatt yang akan mengacak penggunaan 79 frekuensi sebanyak 1600 kali dalam satu detik. Jadi, akan sangat kecil kemungkinan masing-masing alat menggunakan frekuensi yang sama dalam satu waktu.

Sepasang peralatan Bluetooth yang telah tersambung akan membentuk Personal Area Network, disebut juga piconet dan mengacak frekuensi. Akan terjadi transaksi dan percakapan antar peralatan secara otomatis apakah ada data yang hendak dipertukarkan dan pihak manakah yang akan mengontrol komunikasi.

Pernahkah membayangkan komunikasi yang harus berjalan secara bergantian seperti handy talkie? Kita bisa bicara dan mendengar, tetapi tidak keduanya dalam satu waktu. Cara kerja seperti ini sering disebut sebagai half-duplex. Bluetooth dirancang untuk dapat bekerja secara half-duplex maupun full-duplex. Sebagai contoh, ketika digunakan secara full-duplex, kebanyakan telepon tanpa kabel berteknologi Bluetooth mampu menangani pengiriman data lebih dari 64 Kbps. Sementara, ketika printer berteknologi Bluetooth mengadakan komunikasi dengan komputer secara half-duplex, mampu menangani pengiriman data sebesar 721 Kbps di satu titik dan 57,6 Kbps di titik yang lain. Jika diatur agar kedua titik menggunakan kecepatan transfer yang sama, maka kecepatan transfernya adalah 432,6 Kbps.

Kalau dikaitkan dengan masalah keamanan data, maka dapat dikatakan bahwa banyak hal yang perlu mendapat perhatian ekstra pada penggunaan Bluetooth. Hal ini menjadi bertambah krusial jika penggunaan Bluetooth berada dalam ruang publik yang sangat anonim seperti keramaian umum. Kita ingat bahwa koneksi antar peralatan Bluetooth tidak memerlukan campur tangan dari pengguna, melainkan terjadi secara otomatis. Begitu peralatan Bluetooth kita terdeteksi dan koneksi terbentuk, maka siapa saja dapat mengirimkan data ke peralatan Bluetooth kita.

Beberapa manufaktur peralatan mobile saat ini telah mulai menerapkan teknologi secure Bluetooth. Jika dipasang pada mode trusted devices, maka jika ada kiriman data, pengguna harus memutuskan untuk menerima atau menolak.

Pada teknologi yang lebih tinggi keamanannya, terdapat prosedur autorisasi dan autentifikasi untuk membatasi penggunaan Bluetooth pada layanan (service) tertentu saja, atau hanya mengijinkan pertukaran data dengan user yang telah terdaftar dan terpercaya.

Singkatnya user dipaksa untuk membuat keputusan perihal pertukaran data secara sadar. Ada baiknya juga kita selalu menyinkronkan Bluetooth dengan peralatan yang ada di rumah atau ruang kerja sehingga mengurangi risiko pembajakan di ruang publik yang anonim.

sumber : http://lexystar.blogspot.com/2010/05/mengenal-sejarah-spesifikasi-bluetooth.html

Baca Selengkapnya ..

Rangkaian Listrik

Selama ini kita mengenal dua macam susunan dasar dari rangkaian listrik, yaitu susunan atau rangkaian seri dan rangkaian paralel. Jika ada k buah tahanan (resistor) dengan nilai seragam sebesar R, cara penyusuan k buah resistor ini akan mempengaruhi nilai tahanan total yang kita peroleh.

Pada pelajaran Fisika tingkat SMA atau kuliah awal dalam Dasar Rangkaian Elektrik, kita tahu bahwa nilai total dari k buah tahanan seragam R yang disusun secara seri adalah
Rangkaian Seri: RS = R + R + … + R = kR

Sedangkan jika tahanan tersebut disusun secara paralel, maka nilai total di kedua ujung rangkaian akan menjadi
Rangkaian Paralel: RP = R //R// … //R = R/k

Notasi “+” telah dipakain untuk menyatakan susunan beberapa tahanan secara serial sedangkan notasi garis miring sejajar “//” dipakai untuk menyatakan rangkaian paralel. Tentu kita dapat mencampurkan kedua jenis susunan ini, lalu melakukan perhitungan secara bertahap dengan membagi tiap susunan ke elemen dasarnya, seri atau paralel.

Sebelum diskusi ini berlanjut, terlebih dahulu akan diperkenalkan suatu susunan jenis baru yang disebut sebagai susunan serupa-diri (self-similar) atau secara singkat disebut sebagai susunan fraktal. Nama ini dipilih karena bentuk dan proses konstruksinya mirip dengan fraktal deterministik, misalnya kurva Koch, Koch Snowflake, Sierpinsky Gasket, atau objek-objek geometri fraktal lainnya.

Proses pembentukan rangkaian fraktal diawali dengan suatu elemen dasar fraktal, yaitu rangkaian paling kiri pada Gambar 2, berupa 4 buah tahanan terangkai secara campuran, seri dan paralel. Karena semua nilai setiap tahanan adalah R, maka tahanan total dikedua ujungnya (kiri-kanan atau atas-bawah) adalah RT =(R+R)//(R+R) = 2R//2R = 2R/2 = R.

Susunan tahanan ini akan kita sebut sebagai tahanan fraktal pertama atau tahanan fraktal orde-1 dan dilambangkan sebagai RF[1]. Tahanan fraktal orde-2 atau RF[2] dibuat dengan cara menggantikan setiap tahanan pada RF[1] dengan RF[1]. Demikian pula, tahanan fraktal orde-3 dibuat dengan cara menggantikan setiap tahanan pada tahanan fraktal orde dua RF[2] dengan tahanan fraktal orde satu RF[1].

Proses ini dapat diteruskan sampai orde ke-k berapapun yang kita inginkan. Cara pembentukan seperti ini mirip dengan operasi perkalian Kronecker “*” pada konstruksi matriks Hadamard. Kita akan memakai notasi ini untuk menyatakan penyusunan tahanan secara fraktal. Dengan demikian, proses pembentukan tahanan fraktal dari orde-1 sampai dengan orde ke-k dapat dituliskan

Orde -1 : RF[2] = RF[1]*RF[1]
Orde - 2: RF[3] = RF[1]*RF[1]RF[1] = RF[2]*RF[1]
…
Orde – k: RF[k] = RF[k-1]*RF[1]

Tidak terlalu sulit untuk menyimpulkan bahwa berapapun orde dari tahanan yang terangkai secara fraktal ini adalah sama, yaitu R. Sebagai contoh kita akan mencoba menghitung RF[3]. Karena setiap elemen tahanan fraktal orde-1 bernilai R, maka penggantian setiap elemen RF[1] didalam RF[3] dengan tahanan ekivalennya, yaitu R, akan menghasilkan rangkaian setara dengan rangkaian fraktal orde dua RF[2].

Proses reduksi lebih lanjut untuk tahanan orde-2 ini akan menghasilkan tahanan orde-1. Dengan demikian, nilai tahanan total dari RF[3] adalah sama dengan tahanan total RF[2] dan juga sama dengan RF[1], yaitu R. Dalam konteks ini, kita dapat menyebut bahwa rangkain yang hanya terdiri dari satu tahanan saja, seperti pada Gambar 1 paling kiri, dapat dianggap sebagai RF[0]. Proses sintesis ini bisa dilakukan untuk orde-k berapapun. Akhirnya kita dapatkan ekspresi nilai tahanan total dari jembatan fratal orde k sebagai berikut:

Rangkaian Fraktal: RF = R*R* … *R = R

Sebagai rangkuman, kita telah melihat tiga macam susunan rangkaian dasar dan cara menghitung nilai tahanan total jika diberikan k buah tahanan yang semuanya identik, yaitu R. Susunan seri memberikan nilai tahanan total sebesar kR, susunan paralel sebesar R/k, dan yang menarik adalah susunan fraktal menghasilkan nilai total R yang tetap atau invarian tanpa bergantung pada berapapun nilai k.

Berdasarkan konstruksi Kronecker, ada syarat bahwa jumlah tahanan M hanya akan terbatas pada nilai-nilai tertentu. Pertanyaan berikutnya adalah, jika kita diperbolehkan mencampur ketiga macam rangkaian tersebut (seri, paralel, fraktal) dengan syarat tahanan totalnya tetap R, berapa sajakah nilai M yang memenuhi syarat? Apakah ada M lain disamping 4k seperti diatas? Apakah M tidak boleh ganjil?

Rangkaian Resistor Seri dan Paralel

Resistor Disambung Secara Seri
Sambungan seri/deret yaitu sambungan ujung kaki yang satu Disambung dengan lain secara beruntun. Perhatikan gambar. Nilai hambatan total dari A ke B sama dengan jumlah nilai semua resistor disambungkan.

Resistor Disambung Secara Paralel
Sambungan Parelel/ Jajar yaitu sambungan ujung kaki satu sama lain disambung dengan lainnya saling disatukan. Perhatikan gambar. hambatan total dari A ke B sama dengan jumlah nilai semua resistor disambungkan.

Resistor Disambung Secara Seri-Paralel
Gabungan resistor yang disambung secara seri dengan resistor yang Disambung secara paralel disebut sambungan campuran atau seri-paralel.

sumber : http://mustofaabihamid.blogspot.com/2010/03/rangkaian-listrik.html

Baca Selengkapnya ..

Kestabilan Sistem Tenaga Listrik

Latar Belakang Masalah

Listrik adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaanya oleh manusia, dimana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber primer seperti batubara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan energi angin.

Kebutuhan listrik di masyarakat semakin meningkat seiring dengan meningkatnya pemanfaatan tenaga listrik pada peralatan-peralatan rumah tangga, kantor dan sebagainya, sehingga pasokan listrik harus ditambah yakni dengan pembangunan pembangkit listrik baru.

Selain tersedianya pembangkitan yang cukup, hal lain yang juga harus ditentukan adalah apakah kondisi transient jika terjadi gangguan akan mengganggu operasi normal sistem atau tidak. Hal ini akan berhubungan dengan kualitas listrik yang sampai ke konsumen berupa kestabilan frekuensi dan tegangan.

Sistem tenaga listrik yang baik adalah sistem tenaga yang dapat melayani beban secara kontinyu tegangan dan frekuensi yang konstan. Fluktuasi tegangan dan frekuensi yang terjadi harus berada pada batas toleransi yang diizinkan agar peralatan listrik konsumen dapat bekerja dengan baik dan aman.

Kondisi sistem yang benar-benar mantap sebenarnya tidak pernah ada. Perubahan beban selalu terjadi dalam sistem. Penyesuaian oleh pembangkit akan dilakukan melalui gevernor dari penggerak mula dan eksitasi generator.

Perubahan kondisi sistem yang seketika, biasanya terjadi akibat adanya gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik, dan pelepasan atau penambahan beban yang benar secara tiba-tiba. Akibat adanya perubahan kondisi kerja dari sistem ini, maka keadaan sistem akan berubah dari keadaan lama ke keadaan baru. Periode singkat di antara kedua keadaan tersebut disebut periode paralihan atau transient.

Oleh karena itu diperlukan suatu analisis sistem tenaga listrik untuk menentukan apakah sistem tersebut stabil atau tidak, jika terjadi gangguan. Stabilitas transient didasarkan pada kondisi kestabilan ayunan pertama (first swing) dengan periode waktu penyelidikan pada detik pertama terjadi gangguan.

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menentukan kestabilan suatu sistem tenaga listrik apabila mengalami gangguan adalah metode kriteria luas sama. Walaupun metode ini tidak dapat dipergunakan untuk sistem multimesin namun sangatlah membantu untuk memahami faktor-faktor dasar yang mempengaruhi stabilitas transient sistem tenaga listrik.

Metode kriteria luas sama (Equal Area Criterion, EAC) merupakan contoh metode langsung untuk memperoleh waktu pemutusan kritis (Critical Clearing time), yang mana hanya terbatas untuk satu mesin saja dengan bus infinite (Singgle Machine Infinite Bus, SMIB). Kurva ayunan merupakan alat elevasi suatu kestabilan sistem yang digunakan kestabilan-kestabilan transient sistem tenaga lisrik.

Alat bantu dalam studi analisa sistem tenaga listrik adalah komputer, karena peranan komputer dalam Analisis Sistem Tenaga mempunyai keuntungan diantaranya fleksibel (dapat digunakan untuk menganalisis hampir semua persoalan), teliti, cepat dan ekonomis. Software komputer yang digunakan adalah Matlab, karena Matlab merupakan bahasa canggih untuk komputasi teknik. Dan Matlab merupakan integrasi dari komputasi, visualisasi dan pemrograman dalam suatu lingkungan yang mudah digunakan, karena permasalahan dan pemecahannya dinyatakan dalam notasi matematika biasa.

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang dapat dikemukakan dalam studi ini adalah:
1. Bagaimana meenggunakan metode kriteria luas sama untuk menentukan kestabilan sistem tenaga listrik dalam keadaan peralihan (transient).
2. Berapa besarnya sudut pemutus kritis (Critical Clearing Angle) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (tansient).
3. Berapa besarnya waktu pemutus kritis (Critical Clearing Time) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (tansient).

Tujuan Penelitian

Tujuan studi ialah untuk menentukan apakah suatu sistem akan tetap dalam keadaan stabil setelah terjadi gangguan, bagaimana mempertahankan stabilitas transient pada sistem tenaga listrik akibat gangguan tiga fasa. Tujuan dari penelitian ini di jabarkan sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui cara menggunakan metode kriteria luas sama untuk menentukan kestabilan sistem tenaga listrik dalam keadaan peralihan (transient).
2. Untuk memperoleh nilai besarnya sudut pemutus kritis (Critical Clearing Angle) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (transient).
3. Untuk memperoleh nilai besarnya waktu pemutus kritis (Critical Clearing Time) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (transient).

Manfaat Penelitian

Dalam penelitian ini diharapkan dapat memberikan suatu telaah tentang studi stabilitas yang disebabkan gangguan berat pada sistem tenaga listrik sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem.

Asumsi dan Batasan Masalah

1. Asumsi
Untuk memudahkan perhitungan pada semua studi kestabilan dibuat tiga buah asumsi yang mendasar, yaitu:
a. dalam gulungan stator dan sistem daya, hanya diperhitungkan arus dan tegangan frekuensi serempak. Oleh karena itu, arus pergeseran dc dan komponen harmoni semuanya diabaikan
b. Komponen simetris digunakan dalam representasi gangguan tidak seimbang.
c. Tegangan yang dibangkitkan dianggap tidak dipengaruhi oleh perubahan kecepatan mesin.

2. Batasan Masalah
a. Gangguan yang dikaji yaitu gangguan tiga fasa pada sistem tenaga listrik.
b. Penerapan metode kriteria luas sama terbatas untuk satu mesin dengan bus infinite.

Kajian Pustaka

A. Stabilitas Dalam Sistem Tenaga Listrik

Dalam keadaan operasi yang stabil dari sistem tenaga listrik terdapat keseimbangan antara daya input mekanis pada prime mover dengan daya output listrik (beban listrik) pada sistem. Dalam keadaan ini semua generator berputar pada kecepatan sinkron. Hal ini terjadi bila setiap kenaikan dan penurunan beban harus diikuti dengan perubahan daya input mekanis pada prime mover dari generator-generator.

Bila daya input mekanis tidak cepat mengikuti dengan perubahan beban dan rugi-rugi sistem maka kecepatan rotor generator (frekuensi sistem) dan tegangan akan menyimpang dari keadaan normal terutama jika terjadi gangguan, maka sesaat terjadi perbedaan yang besar antara daya input mekanis dan daya output listrik dari generator.

Kelebihan daya mekanis terhadap daya listrik mengakibatkan percepatan pada putaran rotor generator atau sebaliknya, bila gangguan tersebut tidak dihilangkan segera maka percepatan (acceleration) dan perlambatan (deceleration) putaran rotor generator akan mengakibatkan hilangnya sinkronisasi dalam sistem.

Stabilitas sistem tenaga listrik adalah suatu kemampuan sistem tenaga listrik atau bagian komponennya untuk mempertahankan sinkronisasi dan keseimbangan dalam sistem. Batas stabilitas sistem adalah daya-daya maksimum yang mengalir melalui suatu titik dalam sistem tanpa menyebabkan hilangnya stabilitas.

Berdasarkan sifat gangguan masalah stabilitas sistem tenaga listrik dibedakan atas:
1. Stabilitas tetap (steady state).
2. Stabilitas peralihan (transient).
3. Stabilitas sub peralihan (dinamis).

Stabilitas steady state adalah kemampuan suatu sistem tenaga listrik mempertahankan sinkronisasi antara mesin-mesin dalam sistem setelah mengalami gangguan kecil (fluktuasi beban).

Stabilitas transient adalah kemampuan suatu sistem tenaga listrik mempertahankan sinkronisasi setelah mengalami gangguan besar yang bersifat mendadak sekitar satu ayunan (swing) pertama dengan asumsi bahwa pengatur tegangan otomatis belum bekerja.

Stabilitas dinamis adalah bila setelah ayunan pertama (periode stabilitas transient) sistem mampu mempertahankan sinkronisasi sampai sistem dalam keadaan seimbang yang baru (stabilitas transient bila AVR dan governor bekerja cepat dan diperhitungkan dalam analisis).

Pengertian hilangnya sinkronisasi adalah ketidakseimbangan antara daya pembangkit dengan beban menimbulkan suatu keadaan transient yang menyebabkan rotor dari mesin sinkron berayun karena adanya torsi yang mengakibatkan percepatan atau perlambatan pada rotor tersebut.

Ini terjadi bila torsi tersebut cukup besar, maka salah satu atau lebih dari mesin sinkron tersebut akan kehilangan sinkronisasinya, misalnya terjadi ketidakseimbangan yang disebabkan adanya daya pembangkit yang berlebihan, maka sebagian besar dari energi yang berlebihan akan diubah menjadi energi kinetik yang mengakibatkan percepatan sudut rotor bertambah besar, walaupun kecepatan rotor bertambah besar, tidak berarti bahwa sinkronisasi dari mesin tersebut akan hilang, faktor yang menentukan adalah perbedaan sudut rotor atau daya tersebut diukur terhadap referensi putaran sinkronisasi.

Faktor-faktor utama dalam masalah stabilitas adalah:

1. Faktor mekanis dapat berupa:
a. Torsi input prime beban.
b. Inersia dari prime mover dan generator.
c. Inersia motor dan sumbu beban.
d. Torsi input sumbu beban.

2. Torsi elektris berupa:
a. Tegangan internal dari generator sinkron.
b. Reaktansi sistem.
c. Tegangan internal dari motor sinkron.

Dinamika Rotor Dan Persamaan Ayunan

Persamaan yang mengatur gerakan rotor suatu mesin serempak didasarkan pada prinsip dasar dinamika yang menyatakan bahwa momen putar percepatan (accellerating torque) adalah hasil kali dari momen-momen kelembaman (moment of inertia) rotor dan percepatan sudutnya. Dalam sistem unit-unit MKS dan untuk generator serempak, persamaan ini dapat ditulis dalam bentuk:

J = Ta = Tm – Te N-m (2.1)

simbol-simbol di atas mempunyai arti sebagai berikut:
J = Momen kelembaman total dari massa rotor dalam kg-m2
θm = Pergeseran sudut dari rotor terhadap suatu sumbu yang diam (stationary),
dalam radian mekanis
t = Waktu, dalam detik
Ta = Momen putar percepatan bersih, dalam Nm
Tm = Momen putar mekanis atau poros (penggerak) yang diberikan oleh
penggerak mula dikurangi dengan momen putar perlambatan (retarding) yang disebabkan oleh rugi-rugi perputaran, dalam Nm
Te = Momen putar elektris atau elektromagnetis bersih, dalam Nm
Momen putar mekanis Tm dan momen putar elektris Te dianggap positif untuk generator serempak.

Ini berarti bahwa Tm adalah resultan momen putar poros yang mempunyai kecenderungan untuk mempercepat rotor dalam arah putaran θm yang positif. Untuk generator yang bekerja dalam keadaan tetap, Tm dan Te adalah sama sedangkan momen putar Ta sama dengan nol.

Dalam keadaan ini tidak ada percepatan atau perlambatan terhadap massa rotor dan kecepatan tetap resultan adalah kecepatan serempak. Massa yang berputar meliputi rotor dari generator dan penggerak mula dikatakan dalam keadaan serempak dengan mesin lainnya yang bekerja pada kecepatan serempak dalam sistem daya tersebut. Penggerak mulanya mungkin berupa suatu turbin air atau turbin uap dan untuk masing-masing turbin sudah ada model dengan bermacam-macam tingkat kesulitan untuk melukiskan pengaruh pada Tm.

Tm dianggap konstan pada setiap keadaan kerja yang diberikan. Anggapan ini cukup baik untuk beberapa generator meskipun masukan dari penggerak mulanya diatur oleh regulator (governor). Regulator tidak bekerja sebelum dirasakan perubahan pada kecepatan.

Momen putar elektris Te bersesuaian dengan daya bersih celah udara mesin. Dengan demikian adalah daya keluaran total dari generator ditambah dengan rugi-rugi │I2│ R dalam gulungan jangkar. Dalam motor serempak arah aliran daya berlawanan dengan generator.

Oleh karena itu untuk motor, Te dan Tm pada persamaan (2.1) akan terbalik tandanya seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.2b. Di sini Te adalah daya celah udara yang diberikan oleh sistem tenaga listrik untuk menggerakkan rotor, sedangkan Tm merupakan momen putar tandingan (counter torque) beban dan rugi putaran yang cenderung untuk memperlambat rotor.

Karena θm diukur terhadap sumbu pedoman yang diam pada stator maka θm adalah ukuran absolut sudut rotor. Karena itu pula θm akan terus bertambah dengan waktu bahkan pada kecepatan serempak yang konstan. Karena itu menaruh perhatian pada kecepatan rotor relatif terhadap kecepatan serempak adalah lebih mudah untuk mengukur posisi sudut rotor terhadap sumbu pedoman yang berputar dengan kecepatan serempak.

Dengan demikian

θm = ωsm t + δm (2.2)

di mana
ωsm = Kesepatan serempak mesin dalam radius mekanis per detik
δm = Pergeseran sudut rotor dalam radius mekanis dari sumbu pedoman yang berputar dengan kecepatan serempak dalam radian mekanis

Biasanya rugi-rugi perputaran dan rugi-rugi │I2│ R jangkar dapat diabaikan sehingga Pm dapat dianggap sebagai daya yang dicatu oleh penggerak mula Pe sebagai keseluruhan daya listrik. Koefisien jωm adalah momentum sudut (anguler momentum) rotor pada kecepatan serempak ωsm. Momen ini dapat dinyatakan dengan M dan disebut konstanta kelembaman (inertia constant) dari mesin tersebut.

Jelas bahwa unit-unit yang menyatakan M harus sesuai dengan unit untuk j dan ωm. Dengan meneliti unit pada masing-masing suku persamaan (2.7) diperoleh M dinyatakan dalam joule-detik per-radian dan dapat dituliskan dengan

M = Pa = Pm – Pe W (2.8)

Meskipun menggunakan M dalam persamaan ini, koefisien tersebut bukanlah suatu konstanta dalam arti yang sebenarnya karena ωm tidak sama dengan kecepatan serempak pada semua keadaan kerja, tetapi dalam praktik ωm tidak berlaku berbeda dari kecepatan serempak bila mesin stabil dan karena daya lebih memudahkan perhitungan dari momen putar, persamaan (2.8) lebih banyak dipilih.

Dalam data mesin yang diberikan untuk keperluan studi kestabilan, suatu konstanta yang hubungannya dengan kelembaman, konstanta dinamakan H yang didefinisikan sebagai

Asal saja δ maupun ωs mempunyai satuan konsisten yang mungkin dalam derajat mekanis, listrik, atau radian. H dan t mempunyai satuan konsisten karena megajoule per megavoltampere adalah dalam satuan detik dan Pa, Pm, dan Pe harus dalam satuan dengan dasar yang sama seperti H. Bila subskrip M dihubungkan pada ω, ωs, dan δ, itu berarti bahwa yang digunakan adalah satuan mekanis, jika tidak demikian yang dimaksud adalah daya listrik.

Persamaan ayunan mesin merupakan persamaan dasar yang mengatur dinamika (gerak) putar mesin serempak. Dalam studi kestabilan persamaan tersebut adalah persamaan differensial orde kedua yang dapat dituliskan sebagai dua buah persamaan differensial orde pertama di mana ω, ωs , dan δ adalah menyangkut radian listrik dan derajat listrik.

Berbagai bentuk ekuivalen dari persamaan akan digunakan untuk menentukan sebuah mesin dalam sistem daya. Bila persamaan tersebut diselesaikan maka diperoleh rumusan untuk δ sebagai fungsi waktu. Grafik penyelesaian ini disebut kurva ayunan (swing curve) mesin dan dengan meneliti kurva ayunan semua mesin dalam sistem akan terlihat bahwa mesin akan serempak meskipun terjadi gangguan.

Pemodelan Mesin Serempak untuk studi kestabilan

Tegangan generator adalah konstan dengan reaktansi transient sumbu langsung X’d. Representasi titik tegangan terminal generator Vg dapat dieliminasi dengan mentransformasikan impedansi dari hubungan Y ke hubungan Δ, sehingga admitansi yang dihasilkan adalah :

Elemen diagonal dari matriks admitansi bus adalah Y11 = y10 + y12, dan Y22 = y20 + y12, elemen bukan diagonal adalah Y12 = Y21 = -y12, dengan menyatakan tegangan dan admitansi dalam bentuk polar, maka daya nyata pada titik 1 diberikan oleh:

Menentukan Stabilitas Transient dengan metode Kriteria Luas Sama

Studi stabilitas transient meliputi penentuan tercapai atau tidaknya keserempakan setelah mesin mengalami gangguan. Gangguan tersebut dapat berupa pembebanan tiba-tiba, kehilangan pembangkit, kehilangan beban yang besar, ataupun gangguan pada sistem.

Suatu metode yang dapat digunakan untuk memprediksi stabilitas yang cepat adalah metode kriteria luas sama. Metode ini hanya dapat dipakai untuk suatu sistem satu mesin yang terhubung ke infinite bus atau sistem dua mesin.

Mesin bekerja pada titik setimbang δ0. Pada titik ini daya input mekanik Pm0 = Pe0 seperti ditunjukan pada gambar 2.6. Penambahan daya input tiba-tiba yang dinyatakan oleh garis horizontal Pm1. Dengan Pm1 > Pe0, daya percepatan pada rotor adalah positif dan sudut daya δ bertambah.

Dengan penambahan δ, daya listrik bertambah, dan pada saat δ = δ1 maka daya input yang baru adalah Pm1. Walaupun daya percepatan adalah nol pada titik ini, rotor berputar di atas kecepatan serempak. Oleh karena itu sudut daya δ dan daya listrik Pe bertambah secara kontinyu.

Aplikasi pada Gangguan Tiga Fasa

Beberapa jenis gangguan dapat digolongkan sebagai :

1. gangguan tunggal dari saluran ke tanah
2. gangguan antar saluran
3. gangguan ganda dari saluran ke tanah
4. gangguan 3 fasa.

Gangguan tunggal dari saluran ke tanah adalah yang paling sering terjadi, sedangkan gangguan 3 fasa adalah yang paling jarang. Untuk keandalan yang sempurna, suatu sistem harus dirancang untuk kestabilan peralihan terhadap gangguan tiga fasa pada lokasi yang menimbulkan pengaruh terburuk, dan ini sudah merupakan praktek yang dijalankan secara universil (Stevenson.1996:373).

Perhatikan gambar 2.7 di mana sebuah generator di hubungkan ke infinite bus melalui dua kawat pararel. Gangguan tiga fasa sesaat terjadi pada salah satu saluran dekat bus1. anggap bahwa daya masukan mekanis Pm adalah konstan dan mesin beroperasi dalam keadaan stabil. Daya yang dialirkan ke sistem dengan sudut δ0 seperti ditunjukan pada gambar 2.8

Bila gangguan berada pada ujung sisi kirim, yaitu pada titik F, tidak ada daya yang dikirim ke Infinite bus. Selama gangguan terjadi, daya listrik Pe adalah nol. Sementara masukan daya mekanis Pm tidak berubah seperti terlihat pada gambar 2.8.

Sudut motor maju dari δ0 ke sudut pemutus kritis δk yang berarti berubah dari titik b ke titik c. bila gangguan dihilangkan pada sudut δk, keluaran daya listrik mendadak naik ke titik d pada lengkung sudut daya. Pada titik d, keluaran daya listrik

Pe melebihi masukan daya mekanis Pm sehingga daya Percepatan Pa adalah negative. Akibatnya kecepatan rotor menurun sementara Pe berubah dari titik d ke titik e. pada titik e kecepatan rotor kembali serempak meskipun sudut rotor sudah maju sampai δmak. Sudut δmak ditentukan dari kriteria luas sama yaitu A1 = A2.

Untuk menentukan waktu pemutus kritis tk, diperlukan penyelesaian persamaan ayunan non linear. Dalam hal ini, dimana daya listrik selama gangguan adalah nol, penyelesaian analitik untuk waktu pemutus kritis (Critical Clearing Time) dapat ditentukan.

Penyelesaian Numerik Persamaan Diferensial Nonlinear

Kondisi peralihan dari sistem tenaga listrik pada saat gangguan dilukiskan secara matematis melalui persamaan diferensial. Salah satu metode numerik yang dapat digunakan untuk menyelasaikan persamaan diferensial tersebut adalah Metode Runge-Kutta Orde 4.

Metode Runge-Kutta dikembangkan untuk menghindari penghitungan turunan-turunan yang berorde lebih tinggi. Sebagai ganti dari turunan-turunan ini maka digunakan nilai-nilai tambahan dari fungsi f(x,y) yang diberikan, dengan cara yang yang pada pokoknya merupakan duplikat dari ketelitian sebuah polinomial taylor.

Metode Penelitian

Agar tercapainya tujuan penelitian, maka penelitian ini menggunakan metode atau pendekatan dalam melakukan penelitian. Metode penelitian yang dipilih bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan tentang studi kestabilan sistem daya.

Jenis/Pendekatan Penelitian

Penelitian ini adalah jenis penelitian studi literatur dan simulasi model. Simulasi model adalah suatu penelitian yang didasarkan pada pemodelan sistem dan permasalahan yang ada dengan bahasa pemrograman Matlab.
Studi literatur dilakukan untuk mencari data sekunder yang akan mendukung data penelitian, juga diperlukan untuk mengetahui sampai kemana ilmu yang berhubungan dengan penelitian telah berkembang, sampai ke mana terdapat kesimpulan dan degenaralisasi yang pernah dibuat, sehingga situasi yang diperlukan dapat diperoleh.

Sumber Data dan Data Penelitian

Sebagaimana telah disebutkan diatas bahwa peneliti menggunakan metode penelitian studi literatur dan simulasi model. Model simulasi di ambil dari Gross, C.A. (1979:459).

Teknik Analisis Data

Teknik analisa data sangat diperlukan, proses analisis data mulai dilakukan dengan memasukan data simulasi yang diperoleh. Data-data atau parameter tersebut dengan metode kriteria luas sama di analisis dengan menggunakan bahasa pemrograman Matlab, sehingga diperoleh hasil analisis yang valid dan obyektif. Teknik analisa data menggunakan kriteria luas sama dengan alur penelitian sebagai berikut.

1. Algoritma penelitian.

Data dalam sistem sesuai dengan Grooss, C.A. (1979:459):

1. Menghitung Arus yang mengalir ke Infinite bus (I)
2. Menghitung reaktansi transfer antara tegangan internal dan infinite bus : - Sebelum gangguan (X1)
- Selama gangguan (X2)
- Setelah Gangguan (X3)
3. Menghitung harga r1 dan r2
4. Menghitung tegangan internal transient (E’)
5. Menghitung sudut kerja awal (δ0)
6. Menghitung sudut ayunan maksimum (δmak)
7. Menghitung sudut pemutus kritis (δk)

8. Masukan waktu pemutusan mulai dari nol sampai satu detik (tp)
9. Hitung nilai delta dan omega sebelum waktu pemutusan dengan metode Runge-Kutta Orde 4.

10. Hitung nilai delta dan omega sesudah waktu pemutusan dengan metode Runge-Kutta Orde 4.

Pengujian

a. Bila waktu pemutusan (breaker terbuka) dengan nilai sudut clearing (clearing angle) lebih kecil dari nilai sudut pemutus kritis.
b. Bila waktu pemutusan (breaker terbuka) dengan nilai sudut clearing (clearing angle) lebih besar dari nilai sudut pemutus kritis.

DAFTAR PUSTAKA

Stevenson, W.D. 1996. Analisis Sistem Tenaga Listrik. Kamal Idris, Penterjemah. Jakarta: Erlangga.
Gross, C.A. 1979. Power System Analysis. New York. John Wiley & Sons.
Wrahatnolo, Tri. Diktat Mata Kuliah Analisa Sistem Tenaga Listrik II. Surabaya.
Cekdin, Cekmas. 2006. Sistem Tenaga Listrik. Yogyakarta: Penerbit Andi.
Hanselman, D., dan B. Littlefield, 2000. Matlab Bahasa Komputasi Teknis. Yogyakarta : Penerbit Andi.
Sugiharto, Aris.2006. Pemrograman GUI dengan Matlab. Yogyakarta : Penerbit Andi.
Scheid, Francis. 1992. Analisis Numerik Teori dan Soal-Soal. Pantur Silaban Ph.D, Penterjemah. Jakarta: Erlangga.
Darmawan, Agung. 2002. Studi Stabilitas Transient Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Kriteria Luas Sama. Skripsi tidak diterbitkan. Surabaya: JPTE FT Unesa.
--------- .2006. Panduan Penulisan dan Penilaian Skripsi. Surabaya : Unesa University Press.

sumber : http://mustofaabihamid.blogspot.com/2010/06/listrik.html

Baca Selengkapnya ..