Resensi Buku : Prinsip Dasar Elektroteknik

@E03-Adik

Oleh : Adik Mukti

 










DATA BUKU

• Judul Buku                              : Prinsip Dasar Elektroteknik
• Jenis Buku                               : Teknik
• Penulis                                     : Prof. Dr. Zulhal M.Sc.EE dan Ir.Zhanggischan
• Penerbit                                   : Gramedia Pustaka Utama
• Bahasa                                     : Indonesia
• Cetakan Pertama                     : 2004
• Tebal                                       : 748 Halaman
• Dimensi Buku (P x L)             : 18 cm x 24 cm
• ISBN                                       : 979-22-1069-5
• Harga                                      : Rp 139.000,- (Bukalapak.com)
• Web Site Resmi Penerbit        : http://www.gramedia.com

SINOPSIS

Buku yang dirancang berdasarkan pengalaman mengajar di Institut Teknologi Bandung (ITB) dan Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI) ini memaparkan prinsip dan konsep dasar elektroteknik secara jelas, padat, dan komprehensif

Di sini para pembaca yang berada pada tahap perkenalan dengan bidang elektroteknik dapat memperoleh pandangan yang lengkap sebelum memasuki bidang-bidang yang lebih spesifik. Materi yang menekankan prinsip-prinsip dasar yang luas dan senantiasa memperhatikan perkembangan teknik mutakhir serta aplikasi praktisnya tersebut dibagi menjadi enam kelompok besar:

• ·       Teori Rangakain, yang mencakup bahan-bahan yang mendasar, seperti besaran dasar fisik, hukum rangkain, elemn dan komponen rangkaian listrik, karakteristik rangkaian sistem, berbagai tanggapan jaringan, dan rangkaian dengan sumber sinusoidal.

• ·        Rangkaian Elektronika, yang membahas prinsip dan karateristik dioda, transistor, teknologi elektronika solid state, operational-amplifier, serta berbagai aplikasinya.

•          Sistem Digital dan Komputer, yang memaparkan prinsip-prinsip bilangan biner, gerbang logika, sistem penyimpanan informasi, prinsip operasi ilmu hitung, dan logika ALU (Aritmatic Logic Unit), konverter digital ke analog dan sebaliknya. jaringan komputer, dan LAN(Local-area network).

• ·        Sistem Kontrol yang mencakup sistem umpan balik, poles & Zeros, stabilitas sistem, analisis root-locus: Bode, Nyquist, dan Nichols, serta beberapasistem kontrol lain, seperti sistem kontrol digital dan kontrol pengolah mikro (microprocessor).

• ·         Komunikasi Analog dan Digital, yang menguraikan berbagai cara pengiriman sinyal informasi melalui sistem modulasi analog AM-FM, sistem modulasi deigtal FSK (Frequency  shift key), PSK (phase shift key), berbagai metode pengiriman serempak (multiplexing), serta prinsip komunikasi satelit.

• ·         Teknik Tenaga Listrik, yang menjelaskan berbagai prinsip konversi tenaga listrik melalui medium medan magnet, prinsip kerja serta karakteristik transformator, mesin arus searah, mesin induksi, dan mesin sinkron.

Buku ini di anjurkan  sebagai buku pembelajaran  tentang elektroteknik atau dasar-dasar teknik eletro. Buku ini dapat juga digunakan oleh siswa politeknik dan para peminat bidang elektroteknik.

REVIEW

Pada buku ini terdiri dari enam bagian sesuai dengan sinopsis yang sudah di jelaskan diatas.

1.   Teori Rangkaian membahas:

• ·         Definisi dan hukum-hukum membahas difinisi dari besaran dasar fisik, simbol dan singkatan yang sering digunakan. sedangkan Hukum-hukum seperti Eksperimental, hukum rangkaian listrik, hukum kirchhoff untuk arus dan tegangan.

• ·         Tanggapan alami (Natural response) merupakan kebiasaan/tindakan yang disebabkan oleh energi dari dalam. mengenai bab ini dibahas sistem dengan persamaan diferensial orde ke-1 dan ke-2, Impedansi sebagai fungsi s [Z(s)], Implementasi Pole dan Zero pada Z(s).

• ·        Tanggapan Paksa (Forced Response) merupakan kebiasan/tindakan dari suatu rangkaian listrik atau mekanik apabila pada rangkain tersebut di berikan dari luar. Membahas sumbertegangan DC, sumber tegangan AC Sinusoidal serta dilengkapi dengan analisis rangkaian dengan sumber tegangan AC.

• ·         Tanggapan Lengkap (Complete Response) merupakan kebiasan/tindakan dari rangkain listrik yang mempunyai tanggapan lengkap, yaitu yang dipengaruhi energi dari luar dan dalam. Pada bab ini dijelaskan prosedur umum analisa rangkain listrik dengan tanggapan lengkap sebagai berikut:

1.      Tentukan fungsi impedansi z(s) atau fungsi admitansi Y(s).

2.      Tentukan tanggapan paksa sesuai dengan sumber engerginya.Identifikasi tanggapan alamai berdasarkan pole atau zero dari Z(s), sesuai dengan kondisi yang terdapat pada rangkaian

§  Untuk sumber DC –> Z(s) = Z(0) dan v(t) = i(t).Z(0).

§  Untuk sumber AC –> V = I.Z, analisis bilangan kompleks atau diagram phasor (phasor atau fasor).

3.       

4.      Tanggapan lengkap adalah: tanggapan alami + tanggapan paksa.

5.      Tentukan nilai konstanta yang ada, untuk tanggapan paksa maupun tanggapan alami.

Rangkain listrik dengan sumber AC, merupakan bab steady state yaitu dimana dengan selesainya masa tanggapan alami selesai dan pada rangakain terus berlangsungnya tanggapan paksa. Lebih membahas nilai rata-rata, nilai efektif (rms = root means squere), daya semu dan daya nyata, analisa jala-jala 3 fasa, serta  pada elektronika dijelaskan rangakain resonansi seri maupun paralel dari rangkaian listrik.

2.   Rangkain Elektronika dibahas:

• ·         Dioda dan pemakaiannya pada bab ini sesuai dengan sinopsisnya yaitu membahas prinsip dan karekteristik dari dioda sebagai penyearah tegangan, rangkain filter dengan induktor (L) dan capasitor (C), rangkaian pemotong (Climping) dan Pembatas (limiting), dan pelipat tegangan (Voltage Multiplier).Transistor dibahas juga mengenai karekteristik serta aplikasi yang diterapkan di rangkaian elektronika seperti switching transistor dan penguat (amplifier). untuk penguat dibahas 3 bagian lagi yaitu penguat kelas A,B, dan C.

• ·         Field Effect Transistor (FET) sama seperti bab sebelumnya mempelajari karekteristik dari FET, FET terbagi 2 tiper yaitu : JFET (Junction Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET). Untuk MOSFET pada bab ini dibagi lagi menjadi 2 jenis berdasarkan terjadinya penipisan dan penebalan tumpukan elektron pada kanal yaitu D-MOSFET (Depletion MOSFET) dan E-MOSFET (Enhancement MOSFET).

• ·        Operational Amplifier (OP-AMP) bab ini juga mempelajari karekteristik dan aplikasinya seperti penguat dengan umpan balik negatif, penguat noninverting, penguat tegangan ikutan (Voltage Follower), penguat inverting, osilator dan filter.

• ·         Thyristor yang dibahas pada bab ini seperti Thyristor, Sistem controlled Recfier (SCR), DIAC, dan TRIAC tidak terlalu banyak teori dengan contoh soal pada bab ini, tapi penjelasan yang di jelaskan karekteristik dan aplikasinya cukup jelas.

3.   Sistem Digital dan Komputer dibahas:

• ·         Sistem biner dan gerbang logik, pada bab ini dijelaskan mengenai konversi decimal ke bilangan biner, heksadesimal, oktal maupun sebaliknya. Mengenai gerbang logika di bab ini penjelasannya sangat mudah sekali dipahami seperti logika OR, AND, NOT, NOR, XOR, dan XNOR karena dilengkapi juga dengan gambar rangkaian logikanya seperti pada gambar dibawah ini.

• ·         Sistem komputer digital membahas dasar dari sebuah sistem komputer, sangat cocok bagi pemahaman dasar mengenai sebuah sistem mikroprosesor maupun mikrokontroller, dimana dijelaskan pada setiap bagiannya beserta fungsinya seperti ram, interface seri, sistem kontrol paralel, konverter digital ke analog maupun sebaliknya.

• ·         Jaringan komputer meliputi pembahasan konsep jaringan, arsiterktur jaringan, model OSI berserta lapisannya, topologi jaringan, Media Transmisi, transmisi data dan modem. pada bab ini tidak dibahas mengenai cara krimping kabel utp, flashing optik atau analisa perhitungan, dan pengenalan IP.

4.      Sistem Kontrol dibahas:

• ·         Pemahaman sistem kontrol yang terdiri dari bahasan diagram blok, fungsi transfer, jenis-jenis sistem kontrol, kestabilan (stability), estimasi waktu “settle”, dan bentuk-bentuk lain yang bukan sistem kontrol kontinyu.

• ·        Fungsi transfer awalnya dijelaskan pengertian dasar dari fungsi transfer[F(s)] yaitu perbadingan (ratio) suatau output terhadap input berupa suatau fungsi. Tanggapan trasnsient yang dikenal dengan istilah time domain respons, memperlihatkan respons out sebagai fungsi waktu sampi menuju ke kondisi steady state. pembahasan bab ini lebih pada bentuk 1 dari teori penguraian F(s).

• ·         Root locus merupakan sebuah metode bagaimana menentutakan sebuah sistem dapat bekerja stabil. Pada bab ini sangat di jelaskan sekali tahapan, teori yang disertai dengan contoh soal dalam penyelesainnya.

• ·         Tanggapan Frekuensi atau respon frekuensi adalah bentuk lain dari respons output. pada respon frekeunsi, fungsi transfer sebagai fungsi frekuensi, dimana variabel s diganti dengan variabel (jW). Bab ini membahas beberapa metode dalam pemetaan fungsi transfer sebagai fungsi frekuensi, yang merupakan respons frekuensi dari fungsi transfer loop terbuka [G(jW) H(jW)], sebagai berikut:

1.      Diagram Nyquist: menggunakan koordinat polar dalam pemetaan fungsi transfer [G(jW) H(jw) = f(r,w)]

2.      Diagram Bode: menggunakan koordinat rectangular (tegak lurus), dimana sumbu horisontal merupakan sumbu frekuensi (w) dan sumbu vertikal menyatakan harga amplitudo (magnitude) dari |G(j(w) H(jw)|; adapun skala pemetaannya dilakukan dengan skala logaritma, demikian juga magnitude dinyatakan dalam besaran logaritma.

3.      Diagram Nichols: menggunakan koordinat rectangular, di mana sumbu horisontal merupakan sumbu-fasa (f) dari G(jw) H(jw), sedangakan sumbu vertikal menyatakan magnitude dari |G(j(w) H(jw)| yang dinyatakan dalam besaran logaritma.

5.      Komunikasi Analog dan Digital dibahas:

• ·         Sistem modulasi membahas modulasi analog yang meliputi:

·         Modulasi Amplitudo (AM=Amplitude Modulation) dengan bahasan hubungan daya pada AM, single sideband (SSB), Rangakain balace modulator, penekanan sideband untuk mendapatkan SSB.

·         Modulasi Frekuensi (FM) dengan bahasan lebar pita frekuensi FM, rangkaian frekuensi modulasi (analisis modulator reaktans untuk komponen FET dan Jenis Reaktansi pada modulator reaktans).

·         Modulasi Pulsa adalah modulasi yang tidak kontinyu (diskrit). Jenis modulasi pulsa yang dapat diperkenalkan, yaitu:

1.      pulse Amplitude Modulation (PAM), dengan perluasan PAM adalahPulse Code Modulation (PCM). Perluasan PCM adalah

§  Pulse Duration Modulation (PDM) atau Pulse Width Modulation (PWM)

§  Pulse Position Modulation (PPM)

2.       

§  Differential Pulse Code Modulation (DPCM)

§  Delta Modulation (DM)

§  Adaptive Delta Modulation (ADM)

• ·         Komunikasi digital, dalam modulasi digital ada 3 teknik dasar, yaitu :

·         Frekuensi Shift Keying (FSK) dengan pembahasan Pita Frekuensi (bandwidth) FSK, FSK Receiver, dan Minimum Shift keying (MSK).

·         Phase Shift Keying (PSK) dibahas mengenai binary phase sift keying (BPSK), analisis bandwith BPSK, penerima  (Demodulator) BPSK, M-ary Encoding, Quaternary Phase Shift Keying (QPSK), cara kerja modulator QPSK, analisis bandwith QPSK, penerim (Demodulator) QPSK, Eight-Phase PSK(8-PSK), cara kerja Modulator 8-PSK, analisis Bandwidth untuk 8-PSK, dan penerima (Demodulator) 8-fasa PSK.

·         Quadrature Amplitude Modulation (QAM) dibahas 8-QAM, cara kerja 8-QAM, bandwidth 8-QAM, Penerima 8-QAM, 16-QAM, Analisa Bandwidth 16-QAM dan bandwidth Efficiency.

• ·      Multiplexing merupakan sistem proses pengiriman informasi secara serentak. Pada bab ini membahas Frekuensi Division Multiplexing (FDM) basic group, super group (SG), master group (MG) dengan 2 jenis yaitu Type U600 dan L600, formasi radio channel, Guard band kanal telepon pada basic 12 kanal, Time Division multiplexing (TDM) dan TDM Hiearachy.

• ·      Sistem Komunikasi Satelit pada bab ini sangat banyak sekali penjelesan mengenai satelit seperti berikut: Orbit satelit, Non-synchronous satelite, Geo-synchronous satelite, Sudut pandang (looks angles), Lokasi orbit satelit dan frekuensi yang digunakan, Sistem satelit, Up-link Transmitter, Down-link Receiver, Satelit Transponder, Sistem cross-link, Parameter pada sistem satelit (Daya pancar (pt) dan Energi Bit (Eb), EIRP (Effective Isotropic Radiated Power, Temperatur ekuivalen derau (noise = Te), Kerapatan Derau (noise Density = No), Perbandingan daya carrier terhadap noise density (carrier to noise density = C/No), Perbandingan energi bit terhadap noise density (energy bit to noise density ratio = Eo/No), Perbandingan penguatan terhadap Te (G/Te), dan persamaan-persamaaan Up-link dan Down-link pada sistem satelit).

6.      Teknik Tenaga Listrik, dimana salah satu aspek penting dalam sistem tenaga listrik adalah menyangkut konversi daya eletromekanik: yaitu konversi daya dari bentuk mekanik ke listrik dan dari bentuk listrik ke mekanik melalui media elektromagnet. Dibahas:

• ·       Elektromagnet memberikan penjelasan seperti Medan magnet dan Medan listrik, Induksi tegangan-hukum faraday, Konsep rangkaian magnet, Intensitas medan magnet-hukum ampere, dan Energi dalam medan magnet.

• ·         Transformator yang merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu  atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan  magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Adapun penjelasan yang diberikan pada bab ini mengenai Keadaan transformator tanpa beban, Arus penguat, Keadaan berbeban, Rangkaian Ekivalen,  Menentukan Parameter (pengujian beban nol, pengukuran hungan singkat), Pengaturan Tegangan, Kerja pararel, Rugi dan efisiensi, Transformator Tiga Fasa, Hubungan delta, hubungan bintang, Transformator oto, Transformator Arus, Transformator Tegangan.Eleltromekanik membahas Konversi energi elektromekanik, Gaya gerak listrik, Torsi, Mesin dinamik elementer, Interaksi medan magnet, Distribusi Flukx, Derajat listrik dan Frekuensi.

• ·         Mesin arus searah di sini dijelaskan mengenai Rumus dasar (tegangan induksi, kecepatan rotasi, dan torsi elektromagnetik), Generataor arus searah (generator berpenguatan bebas, generator berpenguatan sendiri, generator kompon), Pembangkit tegangan induksi pada genererator berpenguatan sendiri, Reaksi jangkar, Pengukuran pendemagnetan, Karekteristik luar, Karakteristik generator arus searah, motor arus searah, Menjalan motor, Karakteristrik kecepetan torsi, Pengaturan kecepatan ( Pengaturan kecepatan dengan mengatur medan shunt  Φ , pengaturan kecepatan dengan mengatur tahanan Ra, pengaturan kecepatan dengan mengatur tegangan Vt), Pengereman (pengereman dinamik, pengereman regeneratif, pengereman mndedak), dan Rugi daya dan efisiensi dalam mesin arus searah.

• ·         Motor induksi meliputi penjelasan Medan magnet putar (analisis secara vektor, analisis seacara matematika) Prinsip kerja motor induksi, Slip, Rangkain rotor, Rangkaian ekivalen, Torsi motor induksi,  Daya motor induksi, Rotor kumparan, Rotor sangkar, Generator induksi, Pengaturan putaran (mengubah jumlah kutub motor, mengubah frekuensi jala-jala, mengatur tegangan jala-jala, pengaturan tahanan luar dan kesimpulan), Fluks arah maju dan mundur fasa tunggal, motor fasa tidak seimbang, dan motor kapasitor.

• ·      Mesin sinkron dengan penjelasan didalamnya yaitu: prinsip kerja mesin sinkron, Reaksi jangkar, Alternator tanpa beban, Alternator berbeban, Reaktansi sinkron, Pengaturan tegangan, Kerja pararel alternator, Motor sinkron, Pengaruh penguat medan, Kondensor sinkron, dan Sudut daya mesin sinkron.

• ·         Pengaturan motor solid state terdiri dari penjelasan Penguatan thyrystor dalam konversi daya (konversi arus bolak-balik menjadi arus searah, konversi arus searah menjadi arus searah, konverensi arus searah menjadi arus bolak-balik, konversi arus searah menjadi arus bolak-balik), Pengaturan motor arus searah (pengaturan dengan sumber tegangan arus bolak-balik, pengaturan dengan sumber tegangan arus searah), Pengaturan motor induksi (pangaturan tegangan, pengaturan frekuensi, pengaturan motor tak merugi), Penggunaan photovoltaic pada pompa listrik 3 fasa, dan Sistem pangaturan digital (sistem pangaturan dengan mikroprosesior, pengaturan “adatif”).

Buku ini bener-bener memberikan penjelasan dan pemahaman yang sangat mendasar, dengan teori-teori dan penjelasannya. Serta dilengkapi contoh soal di setiap bagiannya.