hukum-hukum dasar listrik

Hukum-hukum Dasar Listrik

»

Dalam topik kali ini, saya share kepada teman-teman, dialam sekitar kita segala sesuatunya pasti ada hukumnya demikian juga didunia teknik listrik juga ada hukum yang mendasari terjadinya listrik, itulah yang berhasil ditemukan oleh pakar-pakar scien terdahulu.


Dalam dunia listrik dikenal beberapa hukum-hukum dasar listrik, yaitu:
1. Hukum Faraday
2. Hukum Ampere-Biot-Savart
3. Hukum Lenz
4. Prinsip Konversi Energi Elektromekanik

Kesemua hukum diatas, bersama dengan hukum kekekalan energi akan menjelaskan mengenai prinsip kerja dasar dari suatu mesin listrik dinamis.

Artikel kali ini akan menjelaskan secara sederhana hubungan kesemua hukum tersebut. Selamat membaca dan semoga bermanfaat.

Hukum Faraday

Michael faraday (1791-1867), seorang ilmuwan jenius dari inggris menyatakan bahwa:

1. Jika sebuah penghantar memotong garis-garis gaya dari suatu medan magnetik (flux) yang konstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi.
2. Perubahan flux medan magnetik didalam suatu rangkaian bahan penghantar, akan menimbulkan tegangan induksi pada rangkaian tersebut.

Kedua pernyataan beliau diatas menjadi hukum dasar listrik yang menjelaskan mengenai fenomena induksi elektromagnetik dan hubungan antara perubahan flux dengan tegangan induksi yang ditimbulkan dalam suatu rangkaian, aplikasi dari hukum ini adalah pada generator. Gambar 1 akan menjelaskan mengenai fenomena tersebut.

                               Gambar 1. Hukum Faraday, Induksi Elektromagnetik.

Hukum Ampere-Biot-Savart

3 orang ilmuwan jenius dari perancis, Andre Marie Ampere (1775-1863), Jean Baptista Biot (1774-1862) dan Victor Savart (1803-1862) menyatakan bahwa:

“Gaya akan dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar yang berada diantara medan magnetik”
Hal ini juga merupakan kebalikan dari hukum faraday, dimana faraday memprediksikan bahwa tegangan induksi akan timbul pada penghantar yang bergerak dan memotong medan magnetik. Hukum ini diaplikasikan pada mesin-mesin listrik, dan gambar 2 akan menjelaskan mengenai fenomena tersebut.

 

               Gambar 2. Hukum Ampere-Biot-Savart, Gaya induksi Elektromagnetik.

Hukum Lenz
Pada tahun 1835 seorang ilmuwan jenius yang dilahirkan di Estonia, Heinrich Lenz (1804-1865) menyatakan bahwa:

“arus induksi elektromagnetik dan gaya akan selalu berusaha untuk saling meniadakan (gaya aksi dan reaksi)”

Sebagai contoh, jika suatu penghantar diberikan gaya untuk berputar dan memotong garis-garis gaya magnetik, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi (hukum faraday). Kemudian jika pada ujung-ujung penghantar tersebut saling dihubungkan maka akan mengalir arus induksi, dan arus induksi ini akan menghasilkan gaya pada penghantar tersebut (hukum ampere-biot-savart). Yang akan diungkapkan oleh Lenz adalah gaya yang dihasilkan tersebut berlawanan arah dengan arah gerakan penghantar tersebut, sehingga akan saling meniadakan.

Hukum Lenz inilah yang menjelaskan mengenai prinsip kerja dari mesin listrik dinamis (mesin listrik putar) yaitu generator dan motor. 

                                         Gambar 3. Hukum Lenz- gaya aksi dan reaksi.

Konversi Energi Elektromekanik

Ketiga hukum dasar listrik diatas terjadi pada proses kerja dari suatu mesin listrik dan hal ini merupakan prinsip dasar dari konversi energi. Secara garis besar, elektromekanik dari mesin listrik dinamis dinyatakan:

“Semua energi listrik dan energi mekanik mengalir kedalam mesin, dan hanya sebagian kecil saja dari energi listrik dan energi mekanik yang mengalir keluar mesin (terbuang) ataupun disimpan didalam mesin itu sendiri, sedangkan energi yang terbuang tersebut dalam bentuk panas”

Sedangkan hukum kekelan energi pertama menyatakan bahwa:

“energi tidak dapat diciptakan, namun dapat berubah bentuk dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya”

Aplikasi dari 4 dasar prinsip kerja mesin listrik dinamis dan hukum kekalan energi digambarkan sebagai berikut:

                              Gambar 4. Prinsip Konversi Energi Elektromekanik.

Tanda positif (+) menunjukkan energi masuk, sedangkan tanda negatif (-) menunjukkan energi keluar. Panas yang dihasilkan dari suatu mesin yang sedang melakukan proses selalu dalam tanda negatif (-).

Sedangkan untuk energi yang tersimpan, tanda positif (+) menujukkan peningkatan energi yang tersimpan, sedangkan tanda negatif (-) menunjukkan pengurangan energi yang tersimpan.

Keseimbangan dari bentuk-bentuk energi diatas tergantung dari nilai efisiensi mesin dan sistem pendinginannya.

Semoga bermanfaat

DEFINISI MODEL, PENDEKATAN, STRATEGI, METODE, DAN TEKNIK PEMBELAJARAN.

1.      Definisi model, pendekatan, strategi, metode,  dan teknik..?

a.         Model pembelajaran:         

                Model pembelajaran pada dasarnya merupakan bentuk pembelajaran yang tergambar dari awal sampai akhir yang disajikan secara khas oleh guru. Dengan kata lain, model pembelajaran merupakan bungkus atau bingkai dari penerapan suatu pendekatan, metode, dan teknik pembelajaran. Kendati demikian, seringkali penggunaan istilah model pembelajaran tersebut diidentikkan dengan strategi pembelajaran.

Berikut ini adalah pengertian model pembelajaran menurut pendapat para tokoh pendidikan antara lain:

       Agus Suprijono : pola yang digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan pembelajaran di kelas maupun tutorial.

       Mills : “model adalah bentuk representasi akurat sebagai proses actual yang memungkinkan seseorang atau sekelompok orang mencoba bertindak berdasarkan model itu”

      Richard I Arends : model pembelajaran mengacu pada pendekatan yang akan digunakan, termasuk di dalamnya tujuan-tujuan pembelajaran, tahap-tahap kegiatan di dalam pembelajaran, lingkungan pembelajaran dan pengelolaan kelas.  

Sedangkan model pembelajaran menurut Kardi dan Nur ada limamodel pemblajaran yang dapat digunakan dalam mengelola pembelajaran, yaitu: pembelajaran langsung, pembelajaran kooperatif, pembelajaran berdasarkan masalah, diskusi, dan learning strategi.

b.       Pendekatan pembelajaran:                

             Mendefinisikan pendekatan pembelajaran perlu dipahami arti dan masing-masing kalimat tersebut Depdikbud (1990: 180) pendekatan dapat diartikan, “sebagai proses, perbuatan, atau cara untuk mendekati sesuatu”. Menurut Suharno, Sukardi, Chodijah dan Suwalni (1998: 25) bahwa, “pendekatan pembelajaran diartikan model pembelajaran”. Sedangkan pembelajaran menuzut H.J. Gino dkk. (1998:32) bahwa, “pembelajaran atau intruction merupakan usaha sadar dan disengaja oleh guru untuk membuat siswa belajar dengan tujuan mengaktifkan faktor intern dan faktor ekstern dalam kegiatan belajar mengajar”. Sukintaka (2004: 55) bahwa, “pembelajaran mengandung pengertian, bagaimana para guru mengajarkan sesuatu kepada peserta didik, tetapi di samping itu juga terjadi peristiwa bagaimana peserta didik mempelajarinya”.

pengertian pendekatan dan pembelajaran tersebut dapat disimpulkan bahwa, pendekatan pembelajaran merupakan cara kerja mempunyai sistem untuk memudahkan pelaksanaan proses pembelajaran dan membelajarkan siswa guna membantu dalam mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Hal ini sesuai pendapat Wahjoedi (1999 121) bahwa, “pendekatan pembelajaran adalah cara mengelola kegiatan belajar dan perilaku siswa agar ia dapat aktif melakukan tugas belajar sehingga dapat memperoleh hasil belajar secara optimal”. Menurut Syaifuddin Sagala (2005: 68) bahwa, “Pendekatan pembelajaran merupakan jalan yang akan ditcmpuh oleh guru dan siswa dalam mencapai tujuan instruksional untuk suatu satuan instruksional tertentu”.

Pendekatan pembelajaran dapat diartikan sebagai titik tolak atau sudut pandang kita terhadap proses pembelajaran, yang merujuk pada pandangan tentang terjadinya suatu proses yang sifatnya masih sangat umum, di dalamnya mewadahi, menginsiprasi, menguatkan, dan melatari metode pembelajaran dengan cakupan teoretis tertentu. Dilihat dari pendekatannya, pembelajaran terdapat dua jenis pendekatan, yaitu: (1) pendekatan pembelajaran yang berorientasi atau berpusat pada siswa (student centered approach) dan (2) pendekatan pembelajaran yang berorientasi atau berpusat pada guru (teacher centered approach).

c.       Strategi pembelajaran:                  

                Strategi pembelajaran merupakan suatu serangkaian rencana kegiatan yang termasuk didalamnya penggunaan metode dan pemanfaatan berbagai sumber daya atau kekuatan dalam suatu pembelajaran. Strategi pembelajaran disusun untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Strategi pembelajaran didalamnya mencakup pendekatan, model, metode dan teknik pembelajaran secara spesifik. Adapun beberapa pengertian tentang strategi pembelajaran menurut para ahli adalah sebagai berikut:

Hamzah B. Uno (2008:45) Strategi pembelajaran merupakan hal yang perlu diperhatikan guru dalam proses pembelajaran.

Dick dan Carey (2005:7)Strategi pembelajaran adalah komponen-komponen dari suatu set materi termasuk aktivitas sebelum pembelajaran, dan partisipasi peserta didik yang merupakan prosedur pembelajaran yang digunakan kegiatan selanjutnya.

Gerlach dan Ely (1990) Strategi pembelajaran merupakan cara-cara yang dipilih untuk  menyampaikan metode pembelajaran dalam lingkungan pembelajaran tertentu           

 Strategi pemblajaran adalah suatu kegiatan pembelajaran yang harus dikerjakan guru dan siswa agar tujuan pembelajaran dapat dicapai secara efektif dan efisien. Selanjutnya, dengan mengutip pemikiran J. R David, Wina Senjaya (2008) menyebutkan bahwa dalam strategi pembelajaran terkandung makna perencanaan. Artinya, bahwa strategi pada dasarnya masih bersifat konseptual tentang keputusan-keputusan yang akan diambil dalam suatu pelaksanaan pembelajaran. Dilihat dari strateginya, pembelajaran dapat dikelompokkan ke dalam dua bagian pula, yaitu: (1) exposition-discovery learning dan (2) group-individual learning (Rowntree dalam Wina Senjaya, 2008). Ditinjau dari cara penyajian dan cara pengolahannya, strategi pembelajaran dapat dibedakan antara strategi pembelajaran induktif dan strategi pembelajaran deduktif.

d.      Metode pembelajaran:          

              Menurut Nana Sudjana (2005: 76) metode pembelajaran adalah, “Metode pembelajaran ialah cara yang dipergunakan guru dalam mengadakan hubungan dengan siswa pada saat berlangsungnya pengajaran”. Sedangkan M. Sobri Sutikno (2009: 88) menyatakan, “Metode pembelajaran adalah cara-cara menyajikan materi pelajaran yang dilakukan oleh pendidik agar terjadi proses pembelajaran pada diri siswa dalam upaya untuk mencapai tujuan”.

Metode pembelajaran dapat diartikan sebagai cara yang digunakan untuk mengimplementasikan rencana yang sudah disusun dalam bentuk kegiatan nyata dan praktis untuk mencapai tujuan pembelajaran. Terdapat beberapa metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan strategi pembelajaran, diantaranya: (1) ceramah; (2) demonstrasi; (3) diskusi; (4) simulasi; (5) laboratorium; (6) pengalaman lapangan; (7) brainstorming; (8) debat, (9) simposium, dan sebagainya.

e.       Teknik pembelajaran:            

             Teknik pembelajaran dapat diatikan sebagai cara yang dilakukan seseorang dalam mengimplementasikan suatu metode secara spesifik. Misalkan, penggunaan metode ceramah pada kelas dengan jumlah siswa yang relatif banyak membutuhkan teknik tersendiri, yang tentunya secara teknis akan berbeda dengan penggunaan metode ceramah pada kelas yang jumlah siswanya terbatas.

Sumber:

Admin. 2008. Beda Strategi, Model, Pendekatan, Metode, dan Teknik Pembelajaran.

                 (http://smacepiring.wordpress.com/).

Admin. 2011. Pengertian model pembelajaran.http://belajarpsikologi.com (17

             desember 2011)

Astrini, femilia. 2011. Definisi strategi, metode dan teknik pembelajaran. http://

             www.kompasiana.com (18 november 2011)

Wina Senjaya. 2008. Strategi Pembelajaran; Berorientasi Standar Proses Pendidikan. Jakarta:

                 Kencana Prenada Media Group.

MACAM-MACAM ALAT UKUR FISIKA

MACAM-MACAM ALAT UKUR DAN FUNGSINYA

A.    Macam-Macam Alat Ukur Dalam Fisika

1. Amperemeter / Ampere Meter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yangdisebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.

Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arca pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yangmengalir pada kumparan yang selimuti melon magnet akan menimbulkan gayalorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter.  Semakin besar arus yangmengalir maka semakin besar pula simpangannya.

2. Voltmeter / Volt Meter 

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuranalat voltmeter berkali-kali lipat.

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter  bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir makasemakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.

3. Ohmmeter / Ohm Meter 

Ohm meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor.Alat tersebut menggunakan galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yangkemudian dikalibrasi ke satuan ohm

4. Termometer

pengukur suhu, baik suhu udara maupun suhu air. Satuan yang digunakan adalah celcius.

5. Jangka Sorong

Jangka sorong adalah suatu alat ukur  panjang yang dapat dipergunakan amok mengukur panjang suatu benda denganketelitian hingga 0,1 mm.keuntungan penggunaan jangka sorong adalah dapat dipergunakan amok mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin, maupunkedalam sebuah tabung.Kegunaan jangka sorong adalah:

- Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit;

- Untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang(pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur;

- Untuk mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara”menancapkan/menusukkan” bagian pengukur. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang

4. Lux Meter 

  Alat ukur cahaya (lux meter) adalah alat yang digunakan amok mengukur  besarnya intensitas cahaya di suatu tempat. Besarnya intensitas cahaya ini perlu Untuk diketahui karena pada dasarnya manusia juga memerlukan peneranganyang cukup.Untuk mengetahui besarnya intensitas cahaya ini maka diperlukansebuah sensor yang cukup peka dan linier terhadap cahaya.  Sehingga cahayayang diterima oleh sensor dapat diukur dan ditampilkan pada sebuah tampilan digital.

Harga dari besarnya cahayadapat ditampilkan pada layar LCD(Liquid Crystal Display) denganmenggunakan sebuah ADC (Analog to Digital Converter) Max ICL’7106 dengan tegangan masukan antara200 mV – 2 V dan tegangan referensi antara 100 mV – 1 V. Sensor cahayayang digunakan adalah solar cell dengan tegangan keluaran sebesar 0.5 V dan arus20 mA sampai 30 mA. Alat ukur ini dibuat portable dengan menggunakantegangan somber 9 V DC dari baterai.

5. Barometer

Barometer merupakan alat pengukur tekanan dalam satuan mb.Barometer ada dua jenis yaitu barometer raksa dan barometer aneroid.Tetapi kegunaan mereka tetap sama yaitu mengukur tekanan udara, Barometer termasuk peralatan meteorologi golongan non recording yang pada waktutertentu harus dibaca agar mendapat data yang diinginkan.

Barometer baik raksa maupun anaeroid dipengaruhi oleh ketinggian,mengingat tekanan udara akan berkurang seiring pertambahan ketinggian. sehingga perlu selalu pensettingan awal. Barometer raksa ada dua jenis yaitu wheel barometer dan stick barometer.

Prinsip kerja wheel barometer adalah:

Peningkatan tekanan udara akan berpengaruh pada kolom merkurimenyebabkan ketinggian raksa di tuba sebelah kiri meningkat dan di sebelah kananmenurun (untuk lebih jelasnya lebih pada gambar yang ada dalam link yang sayasertakan). terdapat pemberat kecil yang mengapung di atas merkuri, yangmengikuti pergerakan turun naik merkuri ini dan menyebabkan dorongan yangterhubung pads pointer dimana akan mengindikasikan kenaikan tekanan. jikaterjadi penurunan tekanan makan akan terjadi proses sebaliknya. Barometer jenis ini sebaiknya diguncang dulu sebelum digunakan.

Stick barometer mempunyai prinsip kerja sebagai berikut:

Barometer jenis ini dirancang untuk dapatmembaca tekanan pada sea level dan juga dapat langsung dibaca oleh pengguna pada skala yang biasanya tercatat pada stick barometer tersebut,sehingga memerlukan pengaturan yang lebih rumit dibanding wheel barometer untunk menyesuaikannya dengan ketinggian. Prinsip kerjanyahampir sama dengan wheel barometer karena sama2 menggunakan air raksa(merkuri).Barometer anaeroid, terdiri dari sate kapsul vacum yang bereaksiterhadap perubahan tekanan udara dan meneruskan pergerakan ringan padaujung pengungkit B. Suatu seri kumparan C melanjutkan pergerakan ini padarantai D,’dan mendorong pegas E kepada pointer F yang disesuaikan. Gmerupakan teasyang digunakan untuk mengatur pointer yang akan dibaca.

B. Alat Ukur Besaran Fisika

Fisika tidak bisadilepaskan dari proses pengukuran berbagai besaran fisika dan alat ukur yang digunakan dalam fisika sedikit berbeda dengan alat ukur yang digunakandalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan dalam fisikamembutuhkan tingkat ketelitian yang sangat tinggi. Berikut adalah beberapa alat ukur yang digunakan dalam proses pengukuran besaran fisika.

1. Alat ukur panjang

Alat ukur panjang terdiri dari beberapa jenis seperti meteran lipat (pita), mistar, jangka sorong, dan mikrometer dan masing-masing mempunyai tingkatketelitian yang berbeda.

Mistar 

- Untuk mengukur benda yang panjangnya kurang dari 50 cm atau 100 cm.

- Tingkat ketelitiannya 0,5 mm ( ‘/s x 1 cm)

- Satuan yang tercantum dalam mistar adalah cm, mm, serta inchi.Untuk mendapatkan basil pengukuran yang tepat, maka sudut pengamatanharus tegak lotus dengan obyek dan mistar.

Meteran Pita

Digunakan untuk megukur suatu obyek yang tidak bisadilakukan dengan mistar, misalnya karena ukurannya terlalu panjang atau bentuknya tidak lurus. Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 1 mm.

Mikrometer Sekrup

- Gunakan untuk mengetahui ukuran panjang yang sangat kecil

- Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 0,01 mm

2. Alat Ukur Massa

Neraca Pasar, yaitu neraca yang biasa digunakan di pasar-pasar tradisional, bentuknya seperti pada gambar di samping. Cara pemakaian neraca ini yaitu dengan meletakkan benda yang akan ditimbang di bagian yang berbentuk mirip baskom, lalu di bagian sebelahnya yang datar diletakkan bandul neraca yang hampir seimbang dengan bobot benda, selanjutnya lengan neraca akan bergerak dan hasil pengukuran dapat diketahui.

Neraca Dua Lengan, yaitu neraca yang biasanya terdapat di laboratorium, bentuknya seperti pada gambar di diatas. Cara pemakaian neraca ini hampir sama dengan cara pemakaian neraca pasar, bedanya bandul neraca yang terdapat pada neraca pasar dapat digantikan dengan barang lain.

Neraca Tiga Lengan,

yaitu neraca yang juga biasanya terdapat di laboratorium, bentuknya seperti pada gambar di samping. Cara pemakaian neraca ini yaitu dengan cara menggeser ketiga penunjuk ke sisi paling kiri (skalanya menjadi nol), kemudian letakkan benda yang akan diukur pada bagian kiri yang terdapat tempat untuk benda yang akan diukur, lalu geser ketiga penunjuk ke kanan hingga muncul keseimbangan, dan hasil pengukuran dapat diketahui.