KATA PENGANTAR
Puji dan
syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
karunia-Nya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan makalah ini.
Makalah ini
disusun sebagai salah satu tugas pada mata kuliah Listrik Magnet.
Penulis menyadari
bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan karena terbatasnya kemampuan
kami. Namun, kami berharap lmakalah ini dapat bermanfaat untuk manambah
pengetahuan mengenai Relay Pada Rangkaian, khususnya bagi kami sendiri dan
umumnya bagi yang membaca.
Makalah ini
tidak dapat terselesaikan apabila kami tidak mandapatkan bantuan dari semua
pihak yang telah membantu kami dalam membuat makalah ini. Untuk itu, tidak ada kata yang ingin
kami ucapkan selain ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan kepada kami.
metro, Juni 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR..............................................................................
i
DAFTAR
ISI............................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN.........................................................................
1
1.1 Latar Belakang
......................................................................... 1
1.2 Rumusan
Masalah.................................................................... 1
1.3
Tujuan.......................................................................................
2
BAB II
KAJIAN
PUSTAKA.................................................................... 3
2.1
Induksi Magnetik......................................................................
3
2.2
Relay
Elektronik.......................................................................
12
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN................................................. 15
3.1 Alat
dan Bahan.........................................................................
15
3.2
Prosedur
Kerja..........................................................................
15
BAB IV
PEMBAHASAN........................................................................
15
4.1
Hasil
Pengamatan.....................................................................
17
4.2
Pembahasan..............................................................................
17
BAB V
PENUTUP...................................................................................
22
5.1
Simpulan...................................................................................
22
DAFTAR
PUSTAKA...............................................................................
iii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam
dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat
mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70-an, relay merupakan
“otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan
posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang
memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana
relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai Alat yang menggunakan gaya
elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar atau Saklar yang
digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik. atau pada umumnya Relay
adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus
listrik. Penemu relay pertama kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835. Secara
prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi
(solenoid) di dekatnya.
Dengan
adanya alat ini, diharapkan kita dapat mewujudkan sistem rangkaian listrik yang
lebih terjamin dalam hal keamanan dan kehandalan sehingga tidak membahayakan
manusia dan lingkungannya, serta memperkecil resiko kerusakan pada alat-alat
transmisi listrik yang dianggap vital.
Untuk
menunjang teori yang didapatkan, maka
melalui mata kuliah listrik magnet penulis hendak mengobservasi “Relay
Elektronik” pada rangkaian sederhana yang dihubungkan dengan accu dan lampu.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan
uraian latarbelakang diatas maka dapat dirumuskan rumusan masalah sebagai
berikut :
1. Apa itu relay elektronik?
2. Bagian-bagian apa sajakah yang terdapat
pada relay elektronik
3. Bagaimana prinsip kerja relay pada
rangkaian?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan
masalah, adapun tujuan sebagai berikut :
1. Kita dapat mengetahui relay elektronik
itu sendiri.
2. Kita dapat mengetahui bagian-bagian yang
terdapat pada relay elektronik
3. Kita dapat mengetahui prinsip kerja relay
dalam suatu rangkaian.
4. Bagi pembaca, sebagai bahan referensi
atau bacaan sumber pengetahuan sesuai perkembangan zaman.
BAB II
KAJIAN MATERI
3.1 Induksi Magnetik
a) Magnet
Magnet
atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet
(magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu
Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang
kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu
magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.
Pada
saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet.
Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap.
Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.
Magnet
selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan
(south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut
akan tetap memiliki dua kutub.
Magnet
dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang
lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama
terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya
tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang
mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.
Satuan intensitas
magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI
unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m2 = 1 tesla, yang
mempengaruhi satu meter persegi. Medan adalah suatu daerah (ruang) dimana
setiap titik pada daerah itu mempunyai harga (besar atau besar dan arah).
Medan
Magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan
muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik
yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk
medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus
listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet
"permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan
dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah
dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di
dalam medan tersebut.
a) . Timbulnya Medan Magnet
Ø Medan magnet oleh benda magnetik : Suatu
magnet (misalnya magnet batang) akan menimbulkan medan magnet di
sekitarnya.Arah garis magneticnya adalah dari kutub U menuju ke kutub S.
Ø Medan Magnet Oleh Muatan Bergerak : Pendapat
Oersted menyatakan bahwa perpindahan muatan listrik (arus listrik) akan
menimbulkan
medan disekitarnya.
· Kawat tidak dialiri arus listrik,magnet
jarum tetap.
· Kawat dialiri arus dari selatan,magnet
jarum menyimpang ke kiri.
· Kawat dialiri arus listik dari
utara,magnet jarum ke atas.
Ø Medan Magnet Oleh Kawat Lurus Berarus : Besar
induksi magnet yang ditentukan oleh kawat penghantar berarus listrik di
rumuskan oleh Bit Savart.
Ø Medan Magnet Oleh Kawat Melingkar Berarus :
Sebuah kawat penghantar berbentuk lingkaran
Ø Medan Magnet Oleh Solenodia Dan Toroida.
b) Sifat-Sifat Magnet
Hasil
kerja Maxwell telah banyak menyatukan listrik statis dengan magnetisme, yang
menghasilkan sekumpulan dari empat persamaan mengenai kedua medan tersebut.
Namun, di bawah formula Maxwell, masih ada dua medan yang berbeda yang menjelaskan
fenomena berbeda. Einsteinlah yang berhasil menunjukan, dengan relativitas
khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang
sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magnet di
mana seorang pengamat bergerak hanya merasakan gaya elektrostatik.
Dengan
demikian, menggunakan spesial relativitas, gaya magnet adalah manifestasi dari
gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa diprakirakan
dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan muatan tersebut
(relatif terhadap seorang pengamat). Medan magnet tidak dapat dilihat dengan
mata. Namun, keberadaan dan polanya dapat ditunjukkan. Garis-garis yang
menggambarkan pola medan magnet di- sebut garis-garis gaya magnet. Garis-garis
gaya magnet tidak pernah berpotongan satu sama lainnya. Garis-garis gaya magnet
keluar dari kutub utara, masuk (menuju) ke kutub selatan. Makin banyak jumlah
garis-garis gaya magnet makin besar kuat medan magnet yang dihasilkan. Apapun
bentuknya sebuah magnet memiliki medan magnet yang digambar berupa garis
lengkung.
Dua
kutub magnet yang tidak sejenis saling berdekatan pola medan magnetnya juga
berupa garis lengkung yang keluar dari kutub utara magnet menuju kutub selatan
magnet.
Pada dua
kutub magnet yang tak sejenis, garis-garis gaya magnetnya keluar dari kutub
utara dan masuk ke kutub selatan magnet lain. Itulah sebabnya dua kutub magnet
yang tidak sejenis saling tarik-menarik.
Pada dua
kutub magnet yang sejenis, garis-garis gaya magnet yang keluar dari kutub utara
masing-masing cenderung saling menolak. Karena arah garis gaya berlawanan,
terjadilah tolak-menolak antara garis garis gaya yang keluar kedua kutub utara
magnet. Hal itulah yang menyebabkan dua kutub yang sejenis saling menolak.
c) Jenis – Jenis Magnet
a. Magnet Tetap
Magnet
tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya
magnet (berelektromagnetik).
Jenis
magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:
· Neodymium Magnets, merupakan magnet tetap
yang paling kuat.
· Samarium-Cobalt Magnets
· Ceramic Magnet
· Plastic Magnets
· Alnico Magnets
b. Magnet Tidak Tetap
Magnet
tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan
magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.
c. Magnet Buatan
Magnet
buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet
buatan antara lain:
· Magnet U
· Magnet ladam
· Magnet batang
· Magnet lingkaran
· Magnet jarum (kompas).
b) Medan Magnet
Meskipun
gaya magnet paling kuat terdapat pada kutub-kutub magnet, gaya tersebut tidak
terbatas hanya pada kutub. Gaya magnet juga terdapat di sekitar bagian magnet
yang lain. Daerah di sekitar magnet tempat gaya magnet bekerja disebut medan
magnet.
Sangat
membantu jika Anda memikirkan medan magnet sebagai suatu daerah yang
dilewati oleh garis-garis gaya magnet.
Garis gaya magnet menentukan medan magnet sebuah benda. Seperti halnya
garis-garis medan listrik, garis-garis
gaya magnet dapat digambar untuk memperlihatkan lintasan medan magnet tersebut.
Garis
medan magnet berkeliling dalam lintasan tertutup dari kutub utara ke kutub
selatan dari sebuah magnet. Suatu medan magnit yang diwakili oleh garis-garis
gaya yang terentang dari satu kutub sebuah magnet ke kutub yang lain, merupakan
suatu daerah tempat bekerjanya gaya magnet tersebut.
E. Flux
Magnetik (Φ)
Garis
medan magnit yang dianggap berasal dari kutub utara sebuah magnet disebut flux
magnetik. Simbolnya adalah huruf Yunani Φ (phi). Medan magnet yang kuat
mempunyai lebih banyak garis gaya dan flux magnetik daripada medan magnet yang
lemah.
Satu
Maxwell (Mx) sama dengan satu garis medan magnet.. Weber adalah satuan flux
magnetik yang lebih besar. Satu weber (Wb) sama dengan 1 x 108 garis medan atau
satu Maxwell. Karena weber satuan yang besar, satuan mikro weber dapat
digunakan, 1 Wb = 10-6 Wb.
Untuk
mengubah mikro weber ke garis medan, kalikan dengan faktor konversi 108 garis
per weber, seperti berikut: 1 Wb = 1 x 10-6 Wb x 108 garis/Wb = 1 x 102 garis 1
Wb = 100 garis atau Mx
Satuan
dasar flux magnetik dapat didefinisikan dalam dua cara., Maxwell adalah satuan
cgs, sedangkan weber (Wb) adalah satuan mks atau SI. Untuk bidang sains dan
rekayasa, satuan SI lebih disukai daripada satuan cgs, tetapi satuan cgs masih
banyak digunakan pada banyak aplikasi praktis.
F.
Kerapatan Flux= Kuat Medan Magnet (B)
Kerapatan
flux B adalah jumlah garis medan magnet per satuan luas bagian yang tegak lurus
terhadap arah flux. Kerapatan flux dinyatakan sebagai B = Φ / A dengan satuan sistem cgs, satu
gauss (G) adalah satu garis per centimeter persegi atau 1Mx/cm2.
G.
Induksi Medan Magnet
Pengaruh
magnetik salah satu benda pada benda lain tanpa sentuhan fisik diantara keduanya
disebut induksi.
Contoh,
magnet tetap dapat mendinduksikan batang besi yang belum menjadi magnet menjadi
magnet tanpa bersentuhan. Lalu batang besi menjadi magnet, seperti yang
diperlihatkan pada gambar . Apa yang terjadi adalah garis gaya magnetik yang
dibangkitkan oleh Magnet tetap
H. Medan
Magnet di Sekitar Arus Listrik
Selama
bertahun-tahun Hans Cristian Oersted, seorang guru fisika dari Denmark,
mempercayai ada suatu hubungan antara kelistrikan dan kemagnetan, namun dia
tidak dapat membuktikan secara eksperimen. Baru pada tahun 1820 dia akhirnya
memperoleh bukti.
Oersted
mengamati bahwa ketika sebuah kompas diletakkan dekat kawat berarus, jarum
kompas tersebut menyimpang atau bergerak, segera setelah arus mengalir melalui
kawat tersebut. Ketika arah arus tersebut dibalik, jarum kompas tersebut
bergerak dengan arah sebaliknya. Jika tidak ada arus listrik mengalir melalui
kawat tersebut, jarum kompas tersebut tetap diam. Karena sebuah jarum kompas
hanya disimpangkan oleh suatu medan magnet, Oersted menyimpulkan bahwa suatu
arus listrik menghasilkan suatu medan magnet.
Ketika
kompas-kompas kecil tersebut diletakkan di sekitar penghantar lurus yang tidak
dialiri arus listrik, jarum-jarum kompas tersebut sejajar (semuanya menunjuk ke
satu arah). Keadaan ini memperlihatkan bahwa jarum kompas tersebut hanya
dipengaruhi oleh medan magnet Bumi. Dengan demikian suatu arus listrik yang
mengalir melalui sebuah kawat menimbulkan medan magnet yang arahnya bergantung
pada arah arus listrik tersebut. Garis gaya magnet yang dihasilkan oleh arus
dalam sebuah kawat lurus berbentuk
lingkaran dengan kawat berada di pusat lingkaran.
Kaidah tangan kanan dapat digunakan
untuk menentukan arah medan magnet sekitar penghantar lurus yang dialiri arus
listrik. Arah ibu jari tangan kanan menunjukkan arah arus listrik. Jari-jari
tangan yang melingkari penghantar tersebut menunjukkan arah medan magnet. Dari
percobaannya, Oersted menyimpulkan bahwa kerapatan fluk (B) bergantung pada
kuat arus dan jarak antara magnet jarum dan kawat berarus listrik. Hal ini juga
telah diselidiki lebih jauh oleh Jean Baptiste Biot dan Felix Savart. Dari
hasil percobaannya, mereka merumuskan
B =
kerapatan flux dalam satuan Wb/m2
a =
jarak titik ke kawat dalam satuan m Rumus diatas disebut juga hukum
Biot-Savart.
I. Gaya Gerak Magnet pada Kumparan (Koil)
Oersted
menyadari bahwa jika sebuah kawat berarus dililit menjadi suatu kumparan, medan
magnet yang dihasilkan oleh tiap lilitan dijumlahkan menjadi satu. Hasilnya
adalah sebuah medan magnet yang kuat pada tengah-tengah kumparan dan pada
kedua ujungnya. Kedua ujung kumparan tersebut berperilaku seperti kutub-kutub
sebuah magnet. Sebuah kumparan kawat panjang dengan banyak lilitan disebut
solenoida. Dengan demikian sebuah solenoida bekerja seperti sebuah magnet
ketika arus listrik mengalir melalui solenoida tersebut. Kutub utara dan
selatan berubah sesuai dengan arah arus tersebut. Medan magnet solenoida dapat
diperkuat dengan memperbesar jumlah belitan atau besar arus yang mengalir
melalui kawat tersebut.
Dengan
magnet koil, kuat medan magnet bergantung pada seberapa besar arus yang
mengalir pada lilitan koil. Semakin besar arus, semakin besar medan magnet.
Koil berperan seperti sebuah magnet batang yang memberikan medan magnet sebanding
dengan amper-lilit. Rumusnya adalah
T = I x
N = ggm
dimana I
adalah arus dalam amper yang dikalikan dengan jumlah lilitan N. Besaran IN
menentukan jumlah gaya magnet yang merupakan gaya gerak magnet (ggm).
J. Intensitas Medan (H)
Intensitas
medan bergantung pada panjang koil. Pada suatu titik tertentu, nilai ggm
tertentu akan menghasilkan intensitas medan yang lebih kecil untuk koil yang
panjang daripada koil yang pendek. Intensitas medan dalam satuan mks adalah
H =T/l.
Rumus
ini untuk solenoida. Intensitas medan H adalah pada tengah-tengah inti udara.
Jika solenoida menggunakan inti besi, H adalah intensitas medan pada seluruh
inti besi. Panjang pada Rumus (3) adalah panjang antar kutubkutub.
K.
Permeabilitas (μ)
Permeabilitas
mengacu kepada kemampuan suatu bahan menghantarkan flux magnetik. Simbolnya
adalah μ . Permeabilitas didefinisikan sebagai perbandingan antara kepadatan
flux dan intensitas medan:
μ = B/H
Dengan
menggunakan satuan SI, B adalah kepadatan flux dalam weber per meter persegi atau
tesla; H adalah intensitas medan dalam amper-lilit per meter. Permeabilitas
pada ruang hampa tidak 1, tetapi adalah 4π x 10-7 atau 1,26 x 10-6 dengan
symbol μo. Maka nilai relatif permeabilitas μ harus dikalikan dengan μo untuk
menghitung μ dalam satuan SI.
L. Gaya
Lorentz
Anda
telah mengetahui bahwa suatu arus listrik dapat memberikan suatu gaya pada
sebuah magnet, misalnya sebuah kompas. Anda juga telah mengetahui bahwa gaya
selalu terjadi dalam pasangan. Apakah medan magnet memberikan suatu gaya pada
suatu penghantar berarus listrik?
Untuk
menjawab pertanyaan tersebut, perhatikan percobaan pada Gambar tersebut. Sebuah
penghantar ditempatkan di dalam medan magnet antara kutubkutub magnet U.
Ketika arus dialirkan melalui penghantar tersebut, penghantar akan bergerak ke
atas. Maka jawabannya adalah ya. Suatu medan magnet memberikan suatu gaya pada
sebuah kawat yang dialiri arus. Gaya yang menyebabkan penghantar tersebut
bergerak ke atas ini disebut gaya Lorentz.
Arah
arus listrik, medan magnet, dan gaya tersebut dapat ditentukan dengan
menggunakan aturan tangan kiri Jika
medan magnet dengan kepadatan flux = B, tegak lurus penghantar yang panjangnya
= l dan dialiri arus listrik sebesar I maka besarnya gaya Lorentz dirumuskan
sebagai berikut:
F = B.I.l
Dimana :
F = gaya Lorentz dalam Newton (N).
I = kuat arus listriks dalam amper (A).
l = panjang kawat dalam meter (m).
B = kepadatan flux dalam weber/m2.
Rumus di
atas hanya berlaku jika arah arus dan B saling tegak lurus. Jika I dan B
membentuk sudut ω, maka besarnya gaya Lorentz dirumuskan sebagai berikut:
F =
B.I.l sinωt
M. Hukum
Faraday
Berdasarkan
percobaan Faraday diketahui bahwa tegangan listrik yang diinduksikan oleh medan
magnet bergantung pada tiga hal berikut:
“Jumlah
lilitan N Semakin banyak lilitan pada
kumparan, semakin besar tegangan yang diinduksikan. Kecepatan gerakan medan
magnet. Semakin cepat garis gaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besar
tegangan induksi. Jumlah garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garis gaya
magnet yang mengenai konduktor, semakin besar tegangan induksi”.
ε = N
dΦ/dt
dimana N
adalah jumlah lilitan dan dΦ/dt menentukan kecepatan flux Φ memotong konduktor.
Dengan dΦ/dt dalam weber per detik, tegangan induksi ε dalam satuan volt.
2.2
Relay Elektronik
Relay
adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan
elektromagnetis. Jika sebuah penghantar
dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet
yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam
ferromagnetis. Logam ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan
elektromagnetis. Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam,
logam tersebut menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara
ini kerap digunakan untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada
logam ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya
teraliri arus listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika suplai
arus listrik ke lilitan diputuskan.
Berikut ini penjelasan dari
gambar di atas:
Amarture,
merupakan tuas logam yang bisa naik turun. Tuas akan turun jika tertarik oleh
magnet ferromagnetik (elektromagnetik) dan akan kembali naik jika sifat
kemagnetan ferromagnetik sudah hilang.
Spring,
pegas (atau per) berfungsi sebagai penarik tuas. Ketika sifat kemagnetan
ferromagnetik hilang, maka spring berfungsi untuk menarik tuas ke atas.
Shading
Coil, ini untuk pengaman arus AC dari listrik PLN yang tersambung dari C
(Contact).
NC
Contact, NC singkatan dari Normally Close. Kontak yang secara default terhubung
dengan kontak sumber (kontak inti, C) ketika posisi OFF.
NO
Contact, NO singkatan dari Normally Open. Kontak yang akan terhubung dengan kontak
sumber (kontak inti, C) kotika posisi ON.
Electromagnet,
kabel lilitan yang membelit logam ferromagnetik. Berfungsi sebagai magnet
buatan yang sifatya sementara. Menjadi logam magnet ketika lilitan dialiri arus
listrik, dan menjadi logam biasa ketika arus listrik diputus.
Aplikasi
Rangkaian Pemicu Relay, ini adalah rangkaian / alat yang akan memicu relay
untuk menjadi ON ketika sesuai situasi / kondisi tertentu. Rangkaian pemicu ini
biasanya memiliki sensor atau rangkaian timer (memanfaatkan 'time delay').
Rangkaian yang menggunakan sensor misalnya sensor suhu, sensor air, sensor
cahaya, sensor arus, dll. Sedangkan rangkain timer misalnya timer pada mesin
cuci, timer tv, dll.
Sebenarnya
aplikasi relay banyak sekali. Dari mobil-mobilan, kulkas, lampu sein motor dan
mobil, pompa air otomatis, hingga peralatan pada pesat terbang. Dari relay yang
jenisnya kecil hingga yang mempunyai daya besar. Dari relai DC 5 volt, 12 volt
hingga yang bervoltase tinggi. Keuntungan kita dalam menggunakan relay:
Kita
bisa membuat rangkaian otomatis penyambung/pemutus (switch) tegangan AC dan DC
Ø Relay bisa digunakan pada switch tegangan
tinggi
Ø Relay juga menjadi solusi pada switch dengan
arus yang besar
Ø Bisa melakukan swith pada banyak kontak dalam
waktu yang bersamaan
BAB III
METODOLOGI
PERCOBAAN
3.1 Alat
dan Bahan
Alat dan
bahan yang digunakan dalan percobaan relay adalah sebagai berikut :
1. Accu 12 V capacity 5Ah/10Hr
2. Kabel merah-hitam secukupnya
3. Relay elektronik 4 kaki 12 V/30A
4. Balon lampu kecil
3.2 Prosedur Kerja
Adapun
prosedur kerja yang dilakukan adalah sebagai
berikut :
1. Mula-mula menghubungkan kabel merah
dikutub positif accu dan kabel hitam pada kutub negatif accu 12 Volt.
2. Menyiapkan relay elektronik 4 kaki 12
V/30A ; kabel merah dihubungkan pada kaki yang bernomor 86 dan kabel hitam
dihubungkan pada kaki relay bernomor 85.
3. Setelah itu, kabel yang dihubungkan
dengan masing- masing kaki tersebut hubungkan ke balon lampu (mengusahakan kutub
+ dan – kabel tidak bersentuhan) kemudian, mengamati apa yang terjadi dengan
balon lampu tersebut?
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1
Hasil Pengamatan
Berdasarkan
pengamatan yang dilakukan oleh kelompok bahwa sesuai dengan prosedur kerja
diatas maka hasil yang didapat balon lampu tersebut menyala dengan terang.
Berikut gambar hasil pengamatan :
4.2
Pembahasan
4.2.1
Pengertian Relay
Relay
adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan
elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di
sekitar penghantar tersebut timbul medan
magnet.
4.2.2 Bagian-bagian relay elektronik kaki 4
12 V/ 30 A
Berikut
ini penjelasan dari gambar di atas:
1) Amarture, merupakan tuas logam yang bisa
naik turun. Tuas akan turun jika tertarik oleh magnet ferromagnetik
(elektromagnetik) dan akan kembali naik jika sifat kemagnetan ferromagnetik
sudah hilang.
2) Spring, pegas berfungsi sebagai penarik
tuas. Ketika sifat kemagnetan ferromagnetik hilang, maka spring berfungsi untuk
menarik tuas ke atas.
3) Shading Coil, ini untuk pengaman arus AC
dari accu atau PLN yang tersambung dari C (Contact).
4) NC Contact, NC singkatan dari Normally
Close. Kontak yang secara default terhubung dengan kontak sumber (kontak inti,
C) ketika posisi OFF.
5) NO Contact, NO singkatan dari Normally Open.
Kontak yang akan terhubung dengan kontak sumber (kontak inti, C) kotika posisi
ON.
6) Electromagnet, kabel lilitan yang membelit
logam ferromagnetik. Berfungsi sebagai magnet buatan yang sifatya sementara.
Menjadi logam magnet ketika lilitan dialiri arus listrik, dan menjadi logam
biasa ketika arus listrik diputus.
7) Aplikasi Rangkaian Pemicu Relay, ini adalah
rangkaian / alat yang akan memicu relay untuk menjadi ON ketika sesuai situasi /
kondisi tertentu. Rangkaian pemicu ini biasanya memiliki sensor atau rangkaian
timer (memanfaatkan 'time delay'). Rangkaian yang menggunakan sensor misalnya
sensor suhu, sensor air, sensor cahaya, sensor arus, dll. Sedangkan rangkain
timer misalnya timer pada mesin cuci, timer tv, dll.
4.2.3 Prinsip Kerja Relay Pada Rangkaian
Pada
percobaan yang dilakuakan, bahwa hasil pengamatannya adalah lampu menyala tanpa
adanya tegangan tinggi. Hal ini disebabkan adanya relay yang berfungsi sebagai
pengontrol dan bekerja menurut induksi magnet induksi. Relay adalah saklar
elektronik yang dapat membuka atau menutup rangkaian dengan menggunakan kontrol
dari rangkaian elektronik lain. Sebuah relay tersusun atas kumparan, pegas,
saklar (terhubung pada pegas) dan 2 kontak elektronik (normally close dan
normally open)
a) Normally close (NC) : saklar terhubung
dengan kontak ini saat relay tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam
kondisi terbuka.
b) Normally open (NO) : saklar terhubung
dengan kontak ini saat relay aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi
tertutup.
Secara
prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi
(solenoid) di dekatnya, Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan
tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak
saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas
akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya
digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan
listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya
0.1 ampere 12 Volt DC). Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan
dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang diparalel dengan lilitannya
dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan
(+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat
relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan
relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay.
Misalnya relay 12VDC/30 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai
pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal)
sebesar 30 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja
dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman.
Relay
pada rangkaian percobaan bahwa terdapat beberapa kaki relay yaitu ada 4 dalam
percobaan. Kaki-kaki tersebut memiliki penomoran masing-masing yaitu 85 (pin
1), 86 (pin 2), 87 (pin 3), dan 30 (pin 4). Untuk menentukan manakah yang
merupakan kutub positif dan negatif tergantung penggunaan rangkaian. Pada
percobaan yang menjadi kutub positif adalah pin 2 (86) dan negatif adalah pin 1
(85). Kedua pin ini tersambung langsung pada lilitan yang membelit logam
ferromagnetik. Sehingga ketika dialiri arus listrik, timbul gaya magnet yang
menyebabkan amarture (tuas logam) bergerak turun karena ditarik oleh magnet
ferromagnetik dan naik ketika logam sifat kemagnetan hilang. Sesuai teori
induksi magnetik, bahwa jika sebuah kawat berarus dililit menjadi suatu
kumparan, medan magnet yang dihasilkan oleh tiap lilitan dijumlahkan menjadi
satu. Hasilnya adalah sebuah medan magnet yang kuat pada tengah-tengah
kumparan dan pada kedua ujungnya. Kedua ujung kumparan tersebut berperilaku
seperti kutub-kutub sebuah magnet. Sebuah kumparan kawat panjang dengan banyak
lilitan disebut solenoida.
Dengan
demikian sebuah solenoida bekerja seperti sebuah magnet ketika arus listrik
mengalir melalui solenoida tersebut. Kutub utara dan selatan berubah sesuai
dengan arah arus tersebut. Medan magnet solenoida dapat diperkuat dengan
memperbesar jumlah belitan atau besar arus yang mengalir melalui kawat
tersebut. Dengan magnet koil, kuat medan magnet bergantung pada seberapa besar
arus yang mengalir pada lilitan koil. Semakin besar arus, semakin besar medan
magnet. Koil berperan seperti sebuah magnet batang yang memberikan medan magnet
sebanding dengan amperlilit. Oleh karena itu, magnet yang dihasilkan oleh kawat
berarus merupakan magnet bersifat sementara, ketika dialiri arus listrik maka
dapat berubah menjadi magnet dan ketik arus di Cut Off, maka magnet tersebut
menjadi logam biasa. Jika dihubungkan dengan lampu maka, lampu akan menyala
saat dialiri arus listrik. Perlu kita ketahui relay juga merupakan penghubung
pengubah energi listrik menjadi energi
gerak dan disambungkan balon lampu maka diubah menjadi energi panas dan energi
cahaya.
BAB V
PENUTUP
5.1
Simpulan
Berdasarkan
uraian diatas maka, kami dapat menyimpulkan sebagai berikut :
1) Relay merupakan komponen listrik yang
bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis.
2) Bagian bagian dari relay adalah sebagai
berikut :
Ø Amarture, merupakan tuas logam yang bisa naik
turun.
Ø Spring, pegas berfungsi sebagai penarik tuas.
Ø Shading Coil, ini untuk pengaman arus AC dari
accu atau PLN yang tersambung dari C (Contact).
Ø NC Contact, NC singkatan dari Normally Close.
Ø NO Contact, NO singkatan dari Normally Open.
Ø Electromagnet, kabel lilitan yang membelit
logam ferromagnetik.
Ø Aplikasi Rangkaian Pemicu Relay, ini adalah
rangkaian / alat yang akan memicu relay untuk menjadi ON ketika sesuai situasi
/ kondisi tertentu.
3) Prinsip kerja dari relay berdasarkan
Induksi Magnetik
DAFTAR PUSTAKA
Bishop,
Owen. 2004. Dasar- Dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga.
Budiyanto,
Joko.2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII BSE. Jakarta : Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
http://en.wikipedia.org/wiki/DC_relay. Diakses
pada tanggal 26 April 2011.
http://www.ideafinder.com/history/inventions/flashlight.htm/title=Flashlight
History. Diakses 15 Maret 2011
http://www.blogger.com
/senter - Anneahira.com.html. Diakses pada tanggal 3 Agustus 2013
http://www.YudaIsparela.com/index.php/id/cara-kerja-realy/html
diakses
padatanggal 12 Desember 2011, Pkl. 20:43
Tidak ada komentar:
Posting Komentar