Daftar isi⇅Menunjukkan
Prinsip kelistrikan dan sistem instalasi listrik adalah pengetahuan tentang kelistrikan, i. H. Konsep dan teori benda yang tercipta karena adanya muatan listrik, serta sistem instalasi listrik yaitu H. Sirkuit yang menghasilkan arus listrik (Tim Kemdikbud, 2017, hlm 49-53). Jadi kedua mata pelajaran ini merupakan konsep dan praktek yang diperlukan untuk mengetahui dan membuat instalasi listrik yang berfungsi dan dapat digunakan dalam kehidupan kita.
Saat ini listrik sangat penting dan hampir dibutuhkan seperti udara dan air bagi manusia. Tanpa listrik dapat dipastikan kemakmuran umat manusia yang saat ini sangat bergantung padanya dapat terganggu dan terancam. Oleh karena itu penting bagi kita untuk menguasai dasar-dasar teknik kelistrikan dan teknologi instalasi listrik.
Berikut beberapa penjelasan yang akan mengantarkan kita untuk memahami dan menguasai pengamatan, analisis dan perakitan sistem instalasi listrik. Tentunya untuk mendapatkan pengetahuan yang holistik (komprehensif), kita mulai dengan pengetahuan umum tentang kelistrikan.
wawasan kelistrikan
Listrik adalah salah satu teknologi tercanggih yang pernah ditemukan manusia. Konsumen listrik menjangkau hampir semua kelas sosial, baik di kota maupun di desa. Sayangnya, di Indonesia sendiri aliran listrik tidak sampai ke pelosok tanah air. Hal ini disebabkan oleh kurangnya infrastruktur atau pilihan masyarakat sendiri, seperti suku Baduy pedalaman.
Meskipun kita menggunakannya setiap hari dan merasakan manfaatnya, kita sebenarnya tidak tahu apa itu listrik, bukan? Bagaimana membuat...? Bagaimana sebenarnya listrik ini bekerja? Berikut presentasinya.
Definisi Listrik
Listrik adalah milik benda yang timbul karena adanya muatan listrik (Equipe do Ministério da Educação e Cultura, 2017, hlm. 50). Ada dua jenis muatan listrik yaitu muatan listrik negatif dan muatan listrik positif. Sebuah benda menjadi bermuatan negatif ketika memiliki kelebihan elektron. Di sisi lain, suatu benda menjadi bermuatan positif ketika kekurangan elektron. Secara alami, muatan listrik positif selalu mengalir dari titik potensial tinggi ke titik potensial rendah.
Aliran seperti itu disebut sebagai arah arus listrik konvensional. Namun pada kenyataannya muatan listrik yang bergerak dalam penghantar tersebut bukanlah muatan listrik positif, melainkan muatan listrik negatif (elektron), dan arah aliran elektron berlawanan dengan arah aliran muatan positif.
Jadi apa itu elektron? Elektron adalah salah satu partikel subatom yang menyusun atom. Atom itu sendiri adalah bahan penyusun semua benda dan makhluk hidup. Lihat pembahasan lengkap tentang elektron pada artikel di bawah ini untuk lebih jelasnya.
Baca juga:Partikel atom, benda, dan makhluk hidup
Orang listrik
Pada dasarnya arus listrik adalah aliran elektron yang terus menerus dalam suatu penghantar akibat perbedaan jumlah elektron pada tempat yang berbeda yang jumlah elektronnya tidak sama. Ya, memang elektron ada di seluruh alam semesta, termasuk di dalam diri kita (manusia), tetapi hanya elektron yang mengalir yang dapat menghasilkan listrik. Padahal, listrik adalah aliran atau arus yang diciptakan oleh pergerakan elektron, bukan elektron itu sendiri.
Arus listrik terbagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu:
- Arus Searah atau Listrik DC adalah arus listrik yang arahnya tetap.
- Arus Bolak-balik atau AC (Alternating Current) Listrik merupakan arus yang besar dan arahnya selalu berubah-ubah.
Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A). Secara formal, satuan ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang jika dipertahankan akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7Newton/meter antara dua konduktor lurus paralel dengan luas penampang yang dapat diabaikan dengan jarak 1 meter dalam ruang hampa.
Dalam listrik, muatan menciptakan medan elektromagnetik yang dihantarkan ke muatan lain. Listrik muncul karena adanya berbagai jenis fisika sebagai berikut:
- muatan listrik: sifat beberapa partikel subatomik yang menentukan interaksi elektromagnetik. Zat bermuatan listrik menghasilkan dan dipengaruhi oleh medan elektromagnetik.
- Medan listrik(lihat elektrostatis): jenis medan elektromagnetik sederhana yang dibuat oleh muatan listrik saat diam (karenanya tidak ada arus listrik). Medan listrik menciptakan gaya pada muatan lain.
- potensial listrik: kemampuan medan listrik untuk melakukan kerja pada muatan listrik, biasanya diukur dalam volt.
- Arus listrik: gerakan atau fluks partikel bermuatan listrik, biasanya diukur dalam ampere.
- Elektromagnet: Muatan yang bergerak menciptakan medan magnet. Arus listrik menciptakan medan magnet dan medan magnet yang berubah menciptakan arus listrik.
Manfaat Listrik
Salah satu manfaat listrik yang paling nyata dalam kehidupan listrik tentunya adalah penerangan. Pencahayaan seperti bola lampu menggunakan sumber daya listrik untuk membuatnya bersinar. Dengan lampu menyala kita bisa melakukan berbagai aktivitas sehari-hari dan kelebihannya bisa menjadi pilihan pencahayaan saat matahari terbenam.
Selain fungsinya sebagai penerangan, fungsi lain dari arus listrik adalah sebagai sumber energi. Alat berupa rangkaian elektronik membutuhkan energi listrik untuk dapat berfungsi. Berbagai gadget elektronik penting dalam kehidupan sehari-hari, tak terkecuali menunjang aktivitas kerja manusia untuk mencari nafkah.
Dalam teknik kelistrikan, listrik digunakan untuk energi listrik yang digunakan untuk menyalakan perangkat elektronik, yang mengacu pada rangkaian listrik yang mencakup komponen listrik aktif seperti tabung vakum, transistor, dioda, dan sirkuit terpadu.
Baca juga:
(Video) PRINSIP KELISTRIKAN DAN SISTEM INSTALASI LISTRIK (Prakarya - Kelas IX - SMP)
Fenomena kelistrikan telah dipelajari sejak zaman kuno, meskipun pemahaman teoretis berkembang perlahan hingga abad ke-17 dan ke-18, tetapi penerapan praktisnya masih sedikit pada saat itu. Insinyur berhasil menggunakannya di industri dan di rumah hanya pada akhir abad ke-19.
Perkembangan teknik elektro yang luar biasa pesat mengubah industri dan masyarakat. Keserbagunaan listrik yang besar memungkinkan penggunaannya yang hampir tak terbatas, seperti transportasi, pemanas, penerangan, telekomunikasi, dan komputer. Energi listrik kini menjadi tulang punggung masyarakat industri modern.
pembangkit listrik
Berdasarkan pentingnya manfaat listrik bagi kehidupan masyarakat, maka jelaslah bahwa masyarakat harus mengusahakan listrik yang cukup besar agar dapat dibagi dan didistribusikan ke seluruh masyarakat. Pembangkit listrik adalah solusi untuk kebutuhan listrik ini.
Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan menghasilkan tegangan listrik dengan mengubah sejumlah energi tertentu menjadi energi listrik. Beberapa contoh jenis pembangkit adalah PLTA, PLTU, PLTG, PLTN, PLTS dan lain-lain.
PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
Pembangkit listrik tenaga air atau disingkat PLTA adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan ini biasa disebut sebagai pembangkit listrik tenaga air.
Bentuk utama dari pembangkit jenis ini adalah generator yang dihubungkan dengan turbin yang digerakkan oleh energi kinetik air. Namun, dalam arti luas, PLTA tidak hanya terbatas pada air dari reservoir atau air terjun, tetapi juga termasuk pembangkit listrik yang menggunakan PLTA dengan cara lain, seperti melalui tenaga ombak. Tenaga air merupakan sumber energi terbarukan.
Pembangkit listrik tenaga air tersebar luas di Indonesia saja. Contohnya adalah PLTA Bakaru di Sulawesi Selatan, PLTA Sigura-gura di Sumatera Utara, PLTA Saguling di Jawa Barat, dll.
PLTU (pembangkit listrik tenaga uap)
Di PLTU, uap dikumpulkan dan dialirkan untuk menggerakkan turbin uap. Energi mekanik putaran turbin diubah menjadi energi listrik oleh generator. Beberapa contoh PLTU yang ada di Indonesia adalah: PLTU Semarang Jawa Tengah dan PLTU Suralaya Cilegon Banten.
PLTN (Nuklir Usina)
Pembangkit listrik ini menggunakan energi uap yang dihasilkan oleh reaktor nuklir untuk menggerakkan turbin uap. Energi mekanik diubah menjadi energi listrik oleh turbin ini. Hingga artikel ini diterbitkan, tidak ada pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi di Indonesia. Padahal, penelitian nuklir ini sudah lama dilakukan oleh BATAN atau Badan Tenaga Nuklir Nasional, yang juga merancang dan mengembangkan pembangkit listrik tenaga nuklir. Kita bisa melihat beberapa contoh pembangkit listrik tenaga nuklir di Jepang, Rusia dan beberapa negara maju lainnya.
PLTB (Pembangkit Listrik Batubara)
Pembangkit ini menggunakan bahan bakar fosil berupa batu bara yang dibakar untuk memompa air sehingga menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan turbin uap atau turbin gas dan kemudian diubah menjadi energi listrik. Contohnya adalah PLTB Bukit Asam, Sumatera Utara dan beberapa daerah lainnya di Indonesia.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pembangkit listrik ini menggunakan sinar matahari sebagai energi utama. Energi sinar matahari dapat diubah langsung menjadi energi listrik. Pembangkit listrik tenaga surya adalah salah satu pilihan terbaik untuk menghasilkan energi bersih tanpa meninggalkan residu karbon berlebih, yang tidak baik bagi kesehatan manusia atau alam.
pembangkit listrik tenaga angin
Hembusan angin digunakan untuk memutar baling-baling dan kemudian putaran digunakan untuk memutar generator. Dari generator inilah energi mekanik diubah menjadi energi listrik sehingga listrik yang dihasilkan dapat digunakan dan disimpan dalam baterai jika diperlukan. Seperti tenaga surya, pembangkit listrik tenaga angin adalah salah satu pilihan terbaik untuk mendukung pergerakan.Energi terbarukan.
Instalasi listrik rumah
Instalasi listrik adalah rangkaian yang menimbulkan aliran listrik, dapat berupa bola lampu atau sumber listrik (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 53). Pada umumnya instalasi listrik hanya terdiri dari saklar, soket dan bola lampu, masukan saklar bisa berupa sumber fasa, kemudian keluarannya menuju ke beban, dimana bebannya adalah bola lampu, harus ada kabel netral untuk bola lampu. Sirkuit ini menyebabkan lampu menyala saat sakelar ditekan atau diaktifkan "on".
Komponen instalasi listrik
Seperti yang sudah dijelaskan di atas, ternyata banyak sekali komponen atau perangkat yang bisa digunakan dalam instalasi listrik. Macam-macam komponen kelistrikan dan fungsi umumnya diuraikan dibawah ini sebagai pengetahuan dasar untuk membuat instalasi kelistrikan.
pedagang
Barganhador adalah alat yang berfungsi sebagai pembatas energi listrik yang masuk ke suatu hunian dan juga berfungsi sebagai pengukur jumlah energi listrik yang digunakan di dalam hunian tersebut. Ada beberapa batasan daya yang dikeluarkan PLN untuk konsumsi yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.
Bargainser terdiri dari tiga bagian utama, yaitu sebagai berikut.
- MCB (Miniature Circuit Breaker), digunakan untuk menghentikan aliran arus secara otomatis ketika output daya melebihi batasnya. MCB on/off dan juga bertindak sebagai saklar utama untuk rumah. Saat MCB dealer dimatikan, semua listrik di rumah dimatikan. Saklar ini biasanya dimatikan saat melakukan perbaikan listrik di rumah.
- Meteran listrik atau kWh meter, alat ini digunakan untuk mengukur jumlah energi yang dikonsumsi oleh hunian dalam satuan kWh (kilowatt hour). Selain itu, meteran listrik berupa rangkaian angka analog atau digital yang berubah-ubah sesuai dengan jumlah konsumsi listrik.
- Spin Control adalah alat untuk mengontrol konsumsi energi di rumah dan selalu berjalan selama listrik dikonsumsi. Putaran pengatur kecepatan akan semakin cepat jika daya listrik yang digunakan juga semakin besar, sebaliknya akan semakin lambat jika daya listrik yang digunakan juga berkurang atau sedikit.
- Pada saluran keluaran negosiator biasanya terdapat 3 kabel yaitu kabel fasa, kabel netral dan kabel arde yang dihubungkan ke bumi. Listrik PLN harus disambungkan terlebih dahulu ke dealer sebelum masuk ke instalasi listrik gedung apartemen.
keamanan listrik
Instalasi listrik perumahan juga membutuhkan alat pelindung yang melindungi sirkuit jika terjadi gangguan pada instalasi listrik perumahan, seperti stopkontak. B. korsleting atau interupsi hubung singkat. Pengaman listrik pada instalasi listrik rumah tangga ada 2 (dua) jenis, yaitu:
- Alat pengaman ini berupa sekering biasa atau biasa disebut sekering dan dirancang untuk memutus rangkaian listrik dengan cara melelehkan kawat yang ditempatkan di dalam tabung saat kawat dialiri listrik dengan ukuran tertentu.
- Thermos Electrical Safety atau biasa disebut dengan MCB adalah alat pengaman pemutus rangkaian listrik karena panas.
Trokar
Sakelar atau sakelar adalah komponen instalasi listrik yang dirancang untuk menyambungkan atau memutus aliran listrik dalam suatu penghantar. Berdasarkan besarnya tegangan, saklar dapat dibedakan menjadi:
- saklar tegangan rendah.
- saklar tegangan menengah.
- Sakelar tegangan tinggi atau ekstra tinggi.
Sedangkan berdasarkan letak dan pemasangannya, saklar dapat dibedakan menjadi:
- Arc Switch, sebuah saklar yang terpasang di dinding
- Sakelar busur, sakelar dinding.
Jenis saklar selanjutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya yaitu :
- Saklar on-off adalah saklar yang berfungsi untuk menyambungkan arus listrik pada saat saklar ditekan ke posisi on, sekaligus memutus arus listrik pada saat saklar ditekan ke posisi off. Sakelar jenis ini umumnya digunakan untuk sakelar lampu.
- Push button switch, merupakan saklar yang menghubungkan arus listrik, apabila tombol ditekan dalam posisi on maka otomatis memutus arus listrik. Ketika tombol dilepas, secara otomatis kembali ke posisi off. Biasanya saklar ini digunakan untuk saklar bel pintu.
Berdasarkan jenis perangkatnya, saklar dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
- Saklar tunggal adalah saklar yang hanya memiliki satu saluran input yang menghubungkan ke sumber listrik dan satu saluran output yang menghubungkan ke beban/perangkat listrik yang digunakan.
- Sakelar ganda adalah sakelar yang memiliki satu saluran input yang terhubung ke sumber daya listrik, tetapi memiliki banyak saluran output yang terhubung ke berbagai beban/perangkat listrik yang digunakan. Jumlah saluran keluaran tergantung pada jumlah tombol pada sakelar.
memutuskan kontak
Penghenti kontak, atau biasa disebut soket, adalah komponen listrik yang berfungsi sebagai lubang untuk koneksi antara perangkat listrik dan aliran listrik. Agar alat listrik dapat dicolokkan ke stopkontak, diperlukan kabel dan steker atau colokan yang terhubung ke stopkontak.
Berdasarkan bentuk dan fungsinya, soket dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
- Stop kontak kecil, adalah stop kontak dengan 2 lubang (kanal) yang fungsinya untuk mengalirkan listrik berdaya rendah ke peralatan listrik melalui colokan juga tipe kecil.
- Soket besar, merupakan soket 2 saluran AC yang dilengkapi dengan pelat logam di bagian atas dan bawah saluran AC yang berfungsi sebagai ground. Sakelar jenis ini umumnya digunakan untuk daya yang lebih tinggi.
Namun tergantung dari lokasi pemasangannya, terdapat 2 jenis soket, yaitu:
- Soket busur adalah soket yang dipasang di dinding.
- Out Bow Socket adalah stopkontak yang dipasang di luar dinding atau hanya diletakkan di permukaan dinding saat berfungsi sebagai stopkontak portabel.
Steker
Steker atau pancang atau yang biasa disebut colokan listrik karena bentuknya seperti dua buah colokan logam dan merupakan alat listrik yang menghubungkan alat listrik ke listrik dan dihubungkan dengan saluran keluar agar alat listrik tersebut dapat digunakan.
Berdasarkan fungsi dan bentuknya, steker memiliki 2 jenis, yaitu:
- Steker kecil adalah steker yang digunakan untuk menyambungkan perangkat listrik berdaya rendah, seperti bola lampu atau radio kecil, ke sumber listrik atau stopkontak.
- Steker Besar adalah steker yang digunakan untuk peralatan listrik berukuran besar seperti kulkas, microwave, mesin cuci dan lain-lain dengan catu daya atau soket. Pada steker jenis ini terdapat pelat logam untuk saluran pentanahan yang berfungsi sebagai alat pengaman.
Cabo
Kabel listrik adalah komponen listrik yang dirancang untuk memberikan energi listrik ke sumber beban listrik atau peralatan listrik. Berikut jenis kabel yang umumnya digunakan untuk instalasi listrik pada bangunan tempat tinggal:
- MEMADAMKAN, jenis kabel ini adalah kabel listrik berisolasi PVC dan berisi 1 inti. Jenisnya adalah kabel udara atau tidak terkubur di dalam tanah. Kabel daya ini biasanya berwarna merah, hitam, kuning, atau biru. Insulasi kawat penghantar hanya 1 lapis, sehingga tidak kuat terhadap gesekan, benturan/tekanan atau gigitan hewan seperti tikus. Kelemahan insulasi adalah pemasangannya memerlukan pelapisan luar dengan pipa PVC atau pipa besi.
- NYM, adalah kabel listrik berinsulasi PVC dan memiliki inti lebih dari 1, ada yang berinti 2, 3 atau 4. Jenis kabel overhead dengan warna insulasi luar biasanya putih dan warna insulasi dalam berbeda. Isolasi ganda inilah yang membuat kabel NYM ini relatif lebih tahan terhadap gesekan atau tekanan.
- NYY, jenis kabel listrik ini adalah kabel berisolasi PVC, 2, 3 atau 4 inti dengan insulasi luar berwarna hitam. Jadi kawat tanah jenis ini tahan terhadap air dan tekanan atau pressure.
- NYMHYO, jenis kabel ini adalah kabel fiber optic dua inti yang terdiri dari 2 warna. Kabel jenis ini sering digunakan pada sound system dengan speaker dan lampu berdaya kecil hingga sedang.
Peralatan listrik
Perangkat yang biasa digunakan untuk instalasi listrik adalah:
- pena uji
Pin uji adalah alat ukur sederhana yang digunakan untuk menentukan apakah sebuah konduktor listrik (kabel atau kawat) bermuatan listrik. - Di kiri
Solder berbentuk lurus dengan bantalan pada ujungnya yang lancip dan dilengkapi dengan pengatur suhu untuk tinggi rendahnya panas yang dihasilkan untuk melelehkan kawat timah sehingga dapat memutuskan atau menyambungkan kaki-kaki komponen pada papan. - penggaris siku
Penggaris siku adalah alat untuk mengukur siku suatu sendi, baik di dalam maupun di luar siku. - pahat
Pahat adalah alat yang digunakan untuk mengebor lubang pada kayu. Pada instalasi rumah tangga, instalasi listrik banyak berhubungan dengan shelter kayu atau kontainer. - Gunting Seng
Gunting seng adalah alat untuk memotong seng atau sejenisnya. - Kepiting
Kepiting berfungsi untuk menghaluskan permukaan kayu.
Referensi
- Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. (2017). Kelas IX SMP/MTs Kerajinan. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.