| BAB I PENDAHULUAN A. Deskripsi Modul Perbaikan ringan pada rangkaian/sistem kelistrikan dengan materi dan informasi tentang dasar listrik, pemeriksaan kerusakan ringan pada rangkaian/sistem kelistrikan. Materi diuraikan dengan pendekatan praktis disertai ilustrasi yang cukup agar siswa mudah memahami bahasan yang disampaikan. Setiap kegiatan belajar berisi tujuan umum dan tujuan khusus, petunjuk penggunaan modul, alokasi waktu, peralatan dalam penggunaan modul, materi pembelajaran (judul pembelajaran), uraian materi secara singkat dan jelas, rangkuman, evaluasi, test/latihan (termasuk lama waktu dan petunjuk pengerjaan test/latihan), kunci jawaban, umpan balik, dan daftar pustaka dan buku yang dianjurkan untuk dibaca. Siswa harus mengerjakan test tersebut sebagai indikator penguasaan materi, jawaban test kemudian diklarifikasi dengan kunci jawaban.Guna melatih keterampilan dan sikap kerja yang benar setiap siswa dapat berlatih dengan pedoman lembar kerja yang ada. Diakhir modul terdapat evaluasi sebagai uji kompetensi siswa.Uji kompetensi dilakukan secara teoritis dan praktik. Uji teoritis siswa menjawab pertanyaan pada soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan meminta siswa mendemontrasikan kompetensi yang harus dimiliki dan guru/instruktur menilai berdasarkan lembar observasi yang ada. Melalui evaluasi tersebut dapat diketahui kompetensi siswa. B. Tujuan Umum Dan Tujuan Khusus 1. Tujuan umum dari modul ini adalah siswa mempunyai kompetensi: a. Merangkai hubungan seri, parallel dan gabungan . b. Mengukur tegangan, tahanan dan arus 2. Tujuan khusus dari modul ini adalah siswa mempunyai kompetensi: a. Memeriksa kerusakan ringan pada rangaian/sistem kelistrikan dan prosedur menghindari kerusakan ECU. b. Mengganti sekering dan bohlam c. Melakukan perbaikan pengkabelan d. Melakukan perbaikan konektor. C. Petunjuk Penggunaan Modul Untuk memberikan pemahaman secara menyeluruh tenteng sistem pelumasan, maka siswa diharapkan harus mempelajari dulu Materi Teori Dasar Penunjang secara menyeluruh sebelum melaksanakan tahapan-tahapan praktik. Untuk memperoleh hasil belajar seccara maksimal dalam mempelajari modul ini ,langkah –langkah yang perlu dilaksanakan anatara lain: 1. Bacalah dan pahamilah dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada pada masing-masing kegiatan belajar. 2. Bilaada materi yang kurang jelas, siswa dapat bertanya pada guru yang memegang kegiatan belajar tersebut. 3. Kerjakanlah setiap tugas formatif (soal latihan) yaitu seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi – materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar. D. Alokasi Waktu Durasi Waktu : 2 X 45 Menit Tabel 1. Alokasi waktu
E. Peralatan Dalam Penggunaan Modul 1. Papan Tulis 2. OHP BAB II MATERI PEMBELAJARAN A. Rangkaian Seri, Parallel dan Kombinasi Rangkaian komponen dalam sistem kelistrikan ada tiga macam yaitu rangkaian seri, rangkaian parallel dan rangkaian seri parallel atau kombinasi.Pemahaman jenis dan karakteristik rangkaian sangat penting sebagai dasar memeriksa dan menentukan sumber gangguan pada sistem kelistrikan. 1. Rangkaian Seri Gambar 1. Rangkaian seri 2. Rangkaian Parallel Gambar 2. Rangkaian parallel 3. Karakteristik Rangkaian Seri dan Parallel
Contoh soal : 1. Tentukan besar Rt, I, I1, I2,, V1 dan V2, pada rangkaian seri di atas bila diketahui R1=10 W dan R2= 30 W, sedangkan sumber tegangan 12V. Solusi: a. Tahanan total (Rt) merupakan penjumlahan semua tahanan (Rt ) = R1 + R2 = 10 + 30 = 40W b. Arus yang mengalir pada rangkaian sama besar I = I1 = I2 I = V / Rt = 12/ 40 = 0,3 Amper c. Tegangan total merupakan penjumlahan dari tiap tegangan V1 = R1/ Rt x V = 10/40 x 12 = 3 V V2 = R2/ Rt x V = 30/40 x 12 = 9 V V = V1 + V2 = 3 +9 = 12 V Karena besar I sudah dicari maka besar V1 dan V2 dapat pula ditentukan dengan rumus: V1 = R1 x I = 10 x 0,3 = 3 V V2 = R2 x I = 30 x 0,3 = 9 V V = V1 + V2 = 3 + 9 = 12 V 2. Sistem kelistrikan mempunyai dua klakson dengan daya berbeda. klakson LH 12V/ 60 W dan klakson RH 12V/ 36 W. Tentukan : a. Tahanan klakson LH dan RH b. Tahanan total c. Arus pada klakson LH dan RH d. Arus yang melewati saklar klakson dan yang melalui sekering. Gambar 3. Sistem Klakson Tanpa Relay Solusi: a. Tahanan klakson adalah: Klakson LH R1 = V2 / P = 122 / 60 = 2,4 W Klakson RH R2 = V2 / P = 122 / 36 = 4 W b. Besar tahanan total (Rt) adalah: Rt = ( R1 x R2) : (R1 +R2) = (2,4 x 4) : (2,4 + 4) = 9,6 : 6,4 = 1,5 W c. Besar arus yang mengalir melalui klakson Horn LH I1 = V/ R1 = 12 / 2,4 = 5 A Horn RH I2 = V / R2 = 12 / 4 = 3 A d. Besar arus mengalir melalui saklar klakson maupun sekering merupakan total arus yang mengalir melalui kedua klakson, yaitu: I = I1 + I2 = 5 + 3 = 8 A atau I = V / Rt = 12 / 1,5 = 8 A Arus yang mengalir pada saklar klakson sangat besar sehingga percikan api pada kontak saklar klakson besar, saklar klakson cepat kotor, tahanan kontak meningkat dan bunyi klakson lemah. Guna mengatasi permasalahan tersebut maka rangkaian klakson dipasang relay. Bila diketahui tahanan lilitan relay sebesar 60 W, tentukan: a. Tahanan total b. Arus pada klakson LH dan RH c. Arus yang melewati saklar klakson d. Arus yang melalui sekering. Gambar 4. Sistem Klakson Dengan Relay Solusi: a. Tahanan total (Rt) Tahanan pada rangkaian terdiri dari: R1 (tahanan klakson LH ) = 2, 4 W R2 (tahanan klakson RH) = 4W R3 (tahanan relay) = 60 W Dengan rumus (14) besar Rt adalah 1/ Rt = 1/R1 + 1/ R2 + 1/R3 1/Rt = 1/2,4 + 1/ 4 + 1/ 60 = 25/ 60 + 15/ 60 + 1/ 60 = 41/60 Rt = 60/ 41 = 1,463 W b. Besar arus yang mengalir melalui klakson Horn LH I1 = V/ R1 = 12 /2, 4 = 5 A Horn RH I2 = V / R2 = 12 / 4 = 3 A c. Arus yang melalui saklar klakson merupakan arus yang melewati lilitan relay I3 = V/ R3 = 12/ 60 = 0,2 A d. Arus melewati sekering merupakan total arus yang melewati rangkaian I = I1 + I2 + I 3 = 5 + 3 + 0,2 = 8,2 A Atau I = V/ Rt = 12 / 1,463 = 8,2 A Tabel 3. Perbandingan besar arus yang melewati komponen dalam sistem klakson
Dari pemasangan relay pada rangkaian tersebut mampu mengurangi arus yang melalui saklar klakson sebesar 7,8 A yaitu dari 8 A menjadi 0,2 A sehingga saklar klakson lebih awet. Dengan menambah relay arus listrik dari baterai bertambah 0,2 A atau beban listrik bertambah 2,4 W. 4. Rangkaian Seri–Parallel Gambar 5.Rangkaian seri parallel Tahanan total (Rt) : Rt = R1 + Rp …………………………………………. (10) Rp merupakan tahanan pengganti untuk R2 dan R3. Rp = ( R2 x R3) : (R2 +R3) ……………………………….. (11) Rt = R1 + ( R2 x R3) : (R2 +R3) Tegangan pada rangkaian: V = V1 + VRp V1 = R1 / Rt x V VRp = Rp / Rt x V Karena R2 dan R3 paralel maka V2 = V3 = Rp / Rt x V Besar arus pada R1 = arus total I = V/ Rt Besar arus pada R2 adalah I2 = V2 / R2 Besar arus pada R3 adalah I3 = V3 / R3 …………………………………………………. (12) Contoh: Tentukan besar tahanan total (Rt), tegangan pada R1, R2 dan R3 dan besar arus pada R1, R2 dan R3 pada rangkaian di bawah ini bila diketahui R1= 4,5W , R2=10 W dan R3= 30 W Gambar 6. Menentukan arus dan tegangan pada rangkaian seri parallel Solusi: 1. Mencari tahanan total (Rt) ditentukan dahulu besar tahanan pengganti (Rp) untuk R2 dan R3. Rp = ( R2 x R3) : (R2 +R3) = (10 x 30) : (10 + 30) = 300 : 40 = 7,5 W Rt = R1 + Rp = 4,5 + 7,5 = 12 W 2. Mencari V1 dengan rumus: V1 = R1 / Rt x V = 4,5 / 12 x 12 = 4,5 V Karena R2 dan R3 paralel maka V2 = V3 = Rp/ Rt x V = 7,5 / 12 x 12 = 7,5 V 3. Besar arus pada R1 = arus total I = V/ Rt = 12/ 12 = 1 A 4. Besar arus pada R2 adalah I2 = V2 / R2 = 7,5 / 10 = 0,75 A 5. Besar arus pada R3 adalah I3 = V3/ R3 = 7,5 / 30 = 0,25 A Jembatan Wheatstone merupakan rangkaian seri paralel yang sering digunakan. Penerapan rangkaian ini antara lain pada termometer, intensitas pengukur cahaya, air flow meter dan sebagainya. Gambar 7. Jembatan Wheatstone Contoh: Tentukan tegangan pada Volt meter pada gambar diatas. Tegangan yang ditunjukkan volt meter merupakan selisih tegangan pada titik A dengan titik B. Tegangan pada titik A adalah Va = R2/ (R1+R2) x V = 2/ (1+2)x 12= 8 V Tegangan pada titik B adalah Vb = R4/ (R3+R4) x V = 4/ (4+4)x 12= 6 V Tegangan pada Volt meter adalah Va – Vb = 8 – 6 = 2 V Dengan konsep diatas bila salah satu nilai tahanan berubah maka tegangan pada Volt meter juga berubah. B. RANGKUMAN 1. Rangkaian seri mempunyai karakteristik a. Tahanan total (Rt) merupakan penjumlahan semua tahanan ( Rt = R1 + R2) b. Arus yang mengalir pada rangkaian sama besar (It = I1 = I2) c. Tegangan total (Vt) merupakan penjumlahan tegangan (Vt = V1 +V2) 2. Rangkaian parallel mempunyai karakteristik: a. Tegangan pada rangkaian sama , V = V1 = V2 b. Besar arus yang mengalir tergantung bebannya. c. Besar arus mengalir merupakan total arus yang mengalir setiap percabangannya I = I1 + I2 d. Besar tahanan total (Rt) atau tahanan pengganti adalah: 3. Rangkaian Seri Parallel atau kombinasi mempunyai karakteristik a. Tahanan total (Rt) merupakan penjumlahan tahanan dengan tahanan pengganti. Rt = R1 + Rp b. Tegangan total pada rangkaian merupakan penjumlahan tegangan pada tahanan dan tahanan pengganti. (V = V1 + VRp) c. Besar arus pada rangkaian adalah tegangan dibagi tahanan total (I = V/ Rt) BAB III EVALUASI A. Tugas 1. Cari buku pedoman perawatan dan perbaikan salah satu mesin otomotip, buka bagian wiring diagramnya, tentukan metode mengukur besar arus yang dibutuhkan untuk tiap sistem yang bekerja, tentukan titik-titik mengukur besar tegangan pada rangkaian. 2. Sebutkan contoh aplikasi rangkaian seri, parallel dan kombinasi pada sistem kelistrikan mobil. Gambarkan rangkaian sistem tersebut. B. Test Formatif 1. Sebuah lampu 12V/36W dirangkai seperti gambar dibawah ini, a. Tentukan berapa besar arus listrik secara teoritis? b. Bagaimana cara memasang amper meter untuk mengukur besar arus yang mengalir? c. Berapa tahanan lampu secara teoritis? d. Bagaiman cara mengukur tahanan lampunya? e. Bagaiman cara mengukur tegangan baterainya? 2. Jelaskan karakteristik rangkaian seri, parallel dan kombinasi 3. Dua resistor dirangkai secara seri. Harga R1= 60 Ω dan R2 = 180Ω, tentukan besar arus listrik yang mengalir dan besar tegangan pada masing masing resistor bila tegangan sumber sebesar 12V 4. Tentukan besar arus listrik yang mengalir pada fuse bila diketahui tahanan lilitan relay 100 Ω, daya masing-masing horn 12V/36W tegangan baterai 12V. Berapakah tegangan pada titik 5 pada saat horn switch atau tombol OFF dan saat ON ? 5. Tentukan besar tahanan total (Rt), tegangan pada R1, R2 dan R3 dan besar arus pada R1, R2 dan R3 pada rangkaian di bawah ini bila diketahui R1= 4 W, R2=30 W dan R3= 60 W C. Kunci Jawaban 1. Sebuah lampu 12V/36W dirangkai seperti gambar dibawah ini, a. Besar arus listrik adalah I = P/V = 36/12 = 3 Amper b. Cara memasang amper meter secara seri seperti gambar berikut ini: Amper Meter c. Tahanan lampu sebesar R = V/I = 12/3 = 4 Ω? d. Cara mengukur tahanan lampunya dengan melepas lampu, kemudian diukur menggunakan Ohm meter, posisi selector pada 1XΩ, kalibrasi Ohm meter, kemudian diukur seperti gambar berikut ini, besar tahanan seperti ditunjukkan pada Ohm meter. Ohm meter e. Cara mengukur tegangan baterai adalah dengan menggunakan volt meter, bila menggunakan multi meter atur selector pada tegangan DC pada sekela pengukuran 50V, hubungkan colok ukur positip pada positip baterai dan colok negatip pada negatip baterai, baca hasil pengukuran.sebagai berikut: Volt meter 2. Karakteristik Rangkaian seri, parallel, dan rangkaian kombinasi: a. Karakteristik rangkaian seri adalah: 1) Tahanan total (Rt) merupakan penjumlahan semua tahanan ( Rt = R1 + R2). 2) Arus yang mengalir pada rangkaian sama besar (It = I1 = I2). 3) Tegangan total (Vt) merupakan penjumlahan tegangan (Vt = V1 +V2). b. Karakteristik rangkaian parallel : 1) Tegangan pada rangkaian sama , V = V1 = V2 2) Besar arus yang mengalir tergantung bebannya. 3) Besar arus mengalir merupakan total arus yang mengalir setiap percabangannya I = I1 + I2 4) Besar tahanan total (Rt) atau tahanan pengganti adalah: c. Karakteristik rangkaian Seri Paralel atau kombinasi 1) Tahanan total (Rt) merupakan penjumlahan tahanan dengan tahanan pengganti. Rt = R1 + Rp 2) Tegangan total pada rangkaian merupakan penjumlahan tegangan pada tahanan dan tahanan pengganti. (V = V1 + VRp) 3) Besar arus pada rangkaian adalah tegangan dibagi tahanan total (I = V/Rt ) 3. Besar arus yang mengalir: I = V/Rt = 12 / (60+180) = 0,05 A = 50 mA. Tegangan pada R1 yaitu: V1 = R1 x I = 60 x 50 = 3000 mV =3 V Tegangan pada R2 yaitu: V2 = R2 x I = 180 x 50 = 9000 mV = 9 V. 4. Besar arus yang mengalir pada fuse merupakan total arus ke beban, dimana: Beban 1 lilitan relay dengan R= 100Ω berarti I = V/R = 12/ 100 = 0,12 A Beban 2 adalah horn dengan daya 36W, berarti I = P/V = 36/12 = 3 A Beban 3 sama dengan beban 2 yaitu horn 36 W jadi I= 3 A. Jadi besar arus yang mengalir adalah It = 0,12 + 3 + 3 = 6,12 A Tegangan titik 5 saat tombol OFF adalah 0 Volt, sedangkan saat tombol ON adalah 12Volt. 5. Mencari tahanan total (Rt) ditentukan dahulu besar tahanan pengganti (Rp) untuk R2 dan R3. Rp = ( R2 x R3) : (R2 +R3) = (30 x 60) : (30 + 60) = 20 Rt = R1 + Rp = 4 + 20 = 24 W Mencari V1 dengan rumus: V1 = R1 / Rt x V = 4 / 24 x 12 = 2 V Karena R2 dan R3 paralel maka V2 = V3 = Rp/ Rt x V = 20 / 12 x 12 = 10 V Besar arus pada R1 = arus total I = V/ Rt = 12/ 24 = 0,5 A Besar arus pada R2 adalah I2 = V2 / R2 = 10/ 30 = 0,333 A Besar arus pada R3 adalah I3 = V3/ R3 = 10/ 60 = 0,167 A D. Umpan Balik Tabel 4. Kriteria Kelulusan
Keterangan :
Kategori Kelulusan:
BAB IV PENUTUP Kompetensi ini merupakan kompetensi dasar guna mempelajari sistem kelistrikan sehingga harus dikuasai dengan baik. Setelah siswa merasa menguasai sub kompetensi yang ada, siswa dapat melaksanakan uji kompetensi, uji kompetensi dilakukan secara teroritis dan praktik. Uji teoritis dengan cara siswa menjawab pertanyaan soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan mendemontrasikan kompetensi yang dimiliki pada guru/instruktur. Guru/instruktur akan menilai berdasarkan lembar observasi yang ada, dari sini kompetensi siswa dapat diketahui. Bagi siswa yang telah mencapai syarat kelulusan minimal dapat melanjutkan ke modul berikutnya, namun bila syarat minimal kelulusan belum tercapai maka harus mengulang modul ini, atau bagian yang tidak lulus dan karena tidak diperkenankan mengambil modul berikutnya. DAFTAR PUSTAKA Sullivan`s Kalvin R. (2004), Diagnosis & Testing, WWW. Autoshop 101.com TEAM (1995), New Step 1 Training Manual, Jakarta, Toyota Astra Motor TEAM (1996), Electrical Group Step 2, Jakarta, Toyota Astra Motor | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- Blogger Comment
- Facebook Comment
Subscribe to:
Post Comments
(
Atom
)
0 comments:
Post a Comment