Tenaga Listrik Alternatif (Angin)

Tugas Dasar Teknik Elektro 

Laporan Hasil Praktikum 

“Penggunaan Energy Angin Untuk Menghasilkan Arus”

 Universitas Internasional Batam 

Jl. Gajah Mada, Sei Ladi – Baloi, Batam 

Telepon : 0778-600 2999, 7437 111 

Fax : 0778-600 4219, 7437 112 

Website : www.uib.edu 

KATA PENGANTAR 

            Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan kebesaranNya kami dapat menyelesaikan Laporan mengenai “Penggunaan Energy Angin Untuk Menghasilkan Arus” ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Dan juga kami berterima kasih pada Dosen mata kuliah Dasar Teknik Elektro (DTE) yang telah memberikan tugas ini kepada kami.
            Kami sangat berharap Laporan ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai “Pengunaan Energy Angin Untuk Menghasilkan Arus”. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa sarana yang membangun.
            Semoga Laporan sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Batam, Desember 2014



Tim Penyusun

BAB I PENDAHULUAN 

 Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa energi, dunia ini akan diam atau beku. Dalam icehiduparTmanusia selalu terjadi kegiatan dan untuk kegiatan otak serta otot diperlukan energi. Energi itu diperoleh melalui _proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk ke tubuh berupa makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang, transportasi, dan lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh dari bahan sumber energi atau sering disebut sumber daya alam (natural resources).

Sumber daya alam itu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:
1. sumber daya alam yang dapat_diperbarui (renewable) atau hampir tidak dapat habis misalnya: tumbuhan
    hewan. air, tanah, sinar matahari, angin, dan sebagainya;
2. sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unjenewable) atau habis, misalnya: minyak bumi atau
    batu bara.

Selanjutnya, secara terinci energi dibedakan atas butir-butir berikut dan perlu diketahui bahwa energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya, energi potensial air (air terjun) dapat diubah menjadi energi gerak, energi listrik, dan seterusnya.

1.1 Energi Angin 

         Dua ribu tahun yang lalu manusia sudah dapat memanfaatkan energi angin untuk usaha sederhana. Beratus-ratus tahun kemudian energi angin itu menjadi semakin jelas pemanfaatannya. Kapal kecil dan besar dapat mengarungi lautan luas dengan bantuan energi angin yang meniup layar kapal. Angin merupakan udara yang bergerak; udara yang berpindah tempat,mengalir dari tempat yang dingin ke tempat yang panas dan dari tempat yang panas mengalir ke tempat yang dingin, demikian terus-menerus.
        Angin adalah proses alam yang berlaku secara skala kecil dan skala besar, secara lingkup daerah dan dunia. Di lapisan atmosfir bawah udara dingin mengalir dari daerah kutub menuju daerah khatulistiwa dan di lapisan atmosfir atas udara hangat mengalir dari khatuistiwa menuju daerah kutub.
       Angin merupakan suatu energi alam yang berlimpah adanya di bumi yang juga merupakan energi yang murah serta tak pernah habis. Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Adapun pemanfaatannya adalah antara lain :
- Pemompaan air untuk keperluan rumah tangga dan pertanian.
- Melaksanakan kegiatan pertanian, seperti menggiling jagung, menggiling tepung, tebu.
- Mengalirkan air laut untuk pembuatan garam.
- Membangkitkan tenaga listrik khususnya untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin terutama untuk daerah
   yang belum terjangkau oleh PLN.

1.2 Asal energi angin 

      Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil kecuali energi pasang surut dan panas bumi berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
      Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi. Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.
      Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.
      Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.

1.3 Proses Terjadinya Angin 

      Angin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak sama oleh sinar matahari. Disiang hari udara di atas lautan relati lebih dingin daripada daratan. Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan. Penguapan dan obsorsi sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di atas daratan lebih panas. Dengan demikian udara di atas mengembang,jadi ringan dan naik ke atas.
     Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di daratan, maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan tepi pantai. Di malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di permukaan laut mengalir dari pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah yang dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mencari ikan di lautan. Angin di lereng gunung juga terjadi demikian. Pada sekitar puncak pegunungan lebih dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah. Karena perbedaan panas ini sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang akhirnya timbul angin biasa yang disebut angin lembah dan angin gunung.

1.4 Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik 

      Menurunnya tinggi muka air di berbagai bendungan - terutama yang dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran penting terhadap ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali. Energi angin yang sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata belum dimanfaatkan sebagai alternatif penghasil listrik. Padahal, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
      Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan.

1.5 Pembangkit Listrik Tenaga Angin 

      Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama Wind Power System memanfaatkan angin melalui kincir, untuk menghasilkan energi listrik. Alat ini sangat cocok sekali digunakan masyarakat yang tinggal di pulau-pulau kecil. Secara umum, sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor. Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik.
     Wind Power System ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu rotor, transmisi, elektrikal dan, tower. Bagian rotor terdiri dari baling-baling dengan empat daun, bentuknya seperti baling-baling pesawat. Dengan bentuk seperti ini diharapkan energi angin yang tertangkap bisa maksimal agar bobotnya lebih ringan. Baling-baling ini dibuat dengan diameter 3,5 dan bahannya dibuat dari fiberglass.
     Untuk mendapat hembusan angin, baling-baling diletakkan pada tower setinggi delapan meter. Sedangkan pada bagian transmisi digunakan sistem kerekan dan tali, sistem transmisi ini digunakan untuk menyiasati kekuatan angin yang kecil. Karena kecepatan angin di Indonesia relatif kecil, transmisi ini sangat menguntungkan untuk meningkatkan putaran sebagai pengubah energi digunakan alternator dua fase 12 volt, energi listrik yang dihasilkan oleh alternator dapat disimpan dalam aki. Sementara kapasitas daya yang didapat sebesar 1,5 KW. Wind Power System telah diuji coba oleh para mahasiswa di pantai kenjeran, kurang dari satu jam hasil dari percobaan tersebut sudah dapat menghasilkan energi listrik untuk menyalakan TV dan lampu sampai 100 watt.
     Karya yang dibuat selama bulan ini sudah dapat langsung diterapkan bagi masyarakat. Untuk menyimpan energi listrik bisa digunakan aki besar, dan penggunaannya bisa digunakan instalasi pembagi. Sedangkan biaya yang dikeluarkan untuk pembuatan Win Power System relatif murah, sekitar Rp 16 juta. Tapi, itu belum termasuk bahan dan pembuatan towernya.

BAB II ISI 

2.1 Energi Tenaga Angin 

          Energi angin juga menjadi pilihan alternatif sebagai energi pengganti bahan bakar fosil, yang disediakan alam secara gratis. Energi angin tersedia dalam jumlah tidak terbatas, selama bumi masih memiliki cadangan udara. Energi tersebut dihasilkan oleh angin yang menggerakkan kincir angin ukuran raksasa. Biasanya kincir angin sebagai penghasil energi diletakkan pada wilayah tertentu dengan tingkat intensitas angin yang tinggi. 
         Untuk menggerakan blade / baling-baling agar bisa berputar saja harus memiliki kecepatan angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang stabil sesuai kapasitas generatornya rata-rata 6 s/d 10 meter/detik.
         Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar karena arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan investasi yang lebih murah ketimbang PLTS .Daerah yang cocok digunakan pembangkit ini adalah daerah pantai, pesisir, pegunungan.
         Kincir angin merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Awal mulanya kincir angin digunakan pada zaman babilonia untuk penggilingan padi.
          Penggunaan teknologi modern dimulai sekitar tahun 1930, diperkirakan ada sekitar 600.000 buah kincir angin untuk berbagai keperluan. Saat ini kapasitas daya yang dihasilkan kincir angin skala industri antara 1 – 4 mw.
          Prinsip kerja Turbin Angin adalah mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik putaran poros. Energi mekanik poros biasanya dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik menggunakan suatu generator. Energi listrik sifatnya sangat fleksibel. Energi ini dapat digunakan untuk penerangan, menggerakkan mesin-mesin industri, transportasi, dan masih banyak lagi.
          Perangkat pembangkit dari angin juga jauh lebih murah dibandingkan perangkat pembangkit dari energi matahari. Padahal jumlah energi yang dihasilkan oleh 1.000 buah sel fotovoltaik relatif setara dengan belasan kincir angin. Bahkan sejumlah sistem kincir angin yang dipasang di Denmark bahkan menghasilkan energi hingga 3.000 megawatt atau sekitar 20 persen kebutuhan energi di seluruh Eropa.
         Kini, Eropa menghasilkan energi angin dengan jumlah energi sekitar 35.000 megawatt atau setara dengan tiga puluh lima pembangkit listrik tenaga batu bara (National Geographic, Agustus 2005: 65). Hal ini jelas menjadi sebuah keuntungan besar bagi masyarakat luas. Karena keuntungannya yang sedemikian besar, maka beberapa negara, di wilayah Eropa dan Amerika Serikat, menggunakan teknologi ini.
        Potensi energi angin untuk kebutuhan energi masa depan sangat menjanjikan. Ketika sel fotovoltaik tidak mendapatkan sinar matahari, maka pasokan listrik akan terhambat, sedangkan kincir angin relatif stabil pada semua cuaca karena tidak membutuhkan sinar matahari untuk menghasilkan energi. Hal itu membuat kincir angin unggul satu langkah di depan sel fotovoltaik dalam menghasilkan energi.
       Para ilmuwan di Eropa dan Amerika Serikat menaruh harapan besar kepada sumber energi angin sebagai sebuah cara menghadapi krisis energi di masa depan. Namun demikian tidak semua masyarakat setuju dengan kincir angin sebagai sebuah penghasil energi alternatif, ukuran kincir yang terlalu besar dan suara desing yang berisik membuat masyarakat di sekitar proyek kincir angin cenderung menolaknya, padahal banyak sisi positif yang dapat dipetik dari pemanfaatan energi ini.
      Jika kita bisa membuat simulasi numerik aliran udara melintasi turbin angin dengan rancangan tertentu misalnya aerofoil, jumlah blade (bilah), panjang chord, diameter dan lain sebagainya, maka dengan menentukan kecepatan aliran udara di depan dan belakang turbin akan dapat ditentukan berapa Thrust yang dihasilkan dan Daya Angin yang berhasil diserap Turbin Angin. Thrust bersifat merugikan karena thrust yang mendorong menara penyangga turbin, semakin besar trhust, maka menara penyangga juga harus kuat, sehingga biaya pembuatannya akan mahal.
      Semakin besar Daya (Power) yang diserap oleh turbin, maka efisiensi konversi energi turbin akan semakin besar, artinya turbin yang dirancang sangat menguntungkan.

 2.2 Cara Kerja Kincir Angin 

Cara kincir angin bekerja sangat sederhana yaitu:
• Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak
• bilah kincir angin akan memutar poros didalam nacelle
• Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros ditingkatakan dengan cara
   mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox
• gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi energi listrik
• dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan tegangannya kemudian baru didistribusikan ke konsumen

2.3 Langkah Kerja untuk Membuat KIincir Angin Skala Kecil 

1. Persiapkan bahan-bahan sebagai berikut .
a. Gunting

 b. Cutter

c. Penggaris

d. Solasi

e. Lem

f. Gabus

g. Botol Minuman

 h. Karton Tebal

 i. Dinamo DC 6/12 V

 j. Geerbox

k. Kabel

2. Berikut Cara kerjanya :

1. Belah botol minuman anda seperti gambar diatas, setelah itu pastikan bentuk dan ukuran yg merata
   dengan penggaris .

2. Potong gabus tersebut sesuai dengan lingkaran botol.
 3. Setelelah rapatkan gabus dengan botol dengan lem/double tip

4. Pasangkan kabel pada dynamo dengan menyoldernya

5. Kemudian masukkan dynamo dc 6/12 v yang telah diatur dengan gearbox ke Gabus tersebut.
6. Dan bentuk kincir sesuai dengan kreativitas anda. Contoh :

 

BAB 3 PENUTUP 

3.1 Kesimpulan 

      Penggunaan energi konvensional tenaga angin merupakan alternative sumber energi yang efektif apabila digunakan ditempat yang mempunyai sumber daya angin tinggi. Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm. Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir. . Misalkan saja percobaan yang dilakukan oleh kami dapat menghasilkan tegangan 2-4 V yg dapat menghidupkan lampu LED dengan meniup kincirnya .

3.2 Saran 

      Penggunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu memunculkan permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan terknologi baru lagi. Oleh karena itu kita sebagai orang-orang yang bergerak di bidang science dan teknologi haruslah dapat terus mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang memiliki efek negatif sekecil mungkin.

Read More

MENGENAL SEMIKONDUKTOR

BAB I PENDAHULUAN 

 1.1 Latar Belakang

         Bahan-bahan penghantar adalah bahan yang memiliki banyak elektron bebas pada kulit terluar orbit. Elektron bebas ini akan sangat berpengaruh pada sifat bahan tersebut. Jika suatu bahan listrik memiliki banyak elektron bebas pada orbit-orbit elektron, bahan ini memiliki sifat sebagai penghantar listrik. Penghantar listrik dapat dikelompokkan sebagai konduktor, semikonduktor, dan isolator.
        Masyarakat pada umumnya mengetahui konduktor, semikonduktor dan isolator sebagai bahan penghantar listrik sebatas ukuran baik atau tidaknya bahan tersebut menghantarkan listrik. Umumnya konduktor didefinisikan sebagai bahan yang mudah mengalirkan arus listrik jika dihubungkan dengan sumber tegangan; isolator sebagai bahan - bahan yang akan menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan; semikonduktor adalah bahan - bahan yang pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan bersifat sebagai konduktor.
       Pada makalah ini akan dibahas mengenai SEMIKONDUKTOR yang merupakan bahan penghantar listrik tidak murni yang memiliki sifat dual-karakter (bisa berupa konduktor atau isolator). Pembahasan mengenai semikonduktor ini akan dibatasi pada definisi, karakteristik, klasifikasi, dan kegunaan semikonduktor; dan tidak akan dibahas mengenai pengembangan semikonduktor dalam bidang-bidang tertentu.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Apakah definisi semikonduktor?
1.2.2 Apa saja karakteristik dari bahan semikonduktor?
1.2.3 Bagaimana klasifikasi dari semikonduktor?
1.2.4 Apakah kegunaan dari semikonduktor?

1.3 Tujuan

1.3.1 Dapat mengetahui definisi dari semikonduktor.
1.3.2 Dapat mengetahui karakteristik dari bahan semikonduktor.
1.3.3 Dapat mengklasifikasikan semikonduktor.
1.3.4 Dapat mengetahui kegunaan dari semikonduktor.

 BAB II PEMBAHASAN 

2.1 Definisi Semikonduktor

        Semikonduktor adalah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Konduktivitas semikonduktor berkisar antara 103 sampai 10-8 siemens per sentimeter dan memiliki dan celah energinya lebih kecil dari 6 eV .
        Bahan semikonduktor adalah bahan yang bersifat setengah konduktor karena celah energi yang dibentuk oleh struktur bahan ini lebih kecil dari celah energi bahan isolator tetapi lebih besar dari celah energi bahan konduktor, sehingga memungkinkan elektron berpindah dari satu atom penyusun ke atom penyusun lain dengan perlakuan tertentu terhadap bahan tersebut (pemberian tegangan, perubahan suhu dan sebagainya). Oleh karena itu semikonduktor bisa bersifat setengah menghantar. Bahan semikonduktor dapat berubah sifat kelistrikannya apabila temperatunya berubah. Dalam keadaan murninya mempunyai sifat sebagai penyekat ;sedangkan pada temperatur kamar ( 27 ° C ) dapat berubah sifatnya menjadi bahan penghantar. Sifat-sifat kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnet, tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitif.-

2.2. Doping dan Persiapan Bahan Semikonduktor

2.2.1. Doping Semikonduktor

       Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopan. Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.

2.2.2. Persiapan bahan semikonduktor

       Semikonduktor dengan properti elektronik yang dapat diprediksi dan handal diperlukan untuk produksi massa. Tingkat kemurnian kimia yang diperlukan sangat tinggi karena adanya ketidaksempurnaan, bahkan dalam proporsi sangat kecil dapat memiliki efek besar pada properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan yang tinggi juga diperlukan, karena kesalahan dalam struktur kristal (seperti dislokasi, kembaran, dan retak tumpukan) mengganggu properti semikonduktivitas dari material. Retakan kristal merupakan penyebab utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin besar kristal, semakin sulit mencapai kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi massa saat ini menggunakan ingot (bahan dasar) kristal dengan diameter antara empat hingga dua belas inci (300 mm) yang ditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris menjadi wafer.
       Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal untuk membuat perangkat semikonduktor, metode khusus telah dikembangkan untuk memproduksi bahan semikonduktor awal. Sebuah teknik untuk mencapai kemurnian tinggi termasuk pertumbuhan kristal menggunakan proses Czochralski. Langkah tambahan yang dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai perbaikan zona. Dalam perbaikan zona, sebagian dari kristal padat dicairkan. Impuritas cenderung berkonsentrasi di daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan mengkristal kembali sehingga menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih sedikit kesalahan.
      Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan heterojunction antara bahan-bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu panjang dari struktur kristal yang berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan

Tabel Bahan Semikonduktor 

 

Sumber : Ichwan Yelfianhar, Semikonduktor 

2.3 Karakteristik Bahan Semikonduktor

2.3.1 Semikonduktor elemental

         Semikonduktor elemental terdiri atas unsur – unsur pada sistem periodik golongan IV A seperti silikon (Si), Germanium (Ge) dan Karbon (C). Karbon semikonduktor ditemukan dalam bentuk kristal intan. Semikonduktor intan memiliki konduktivitas panas yang tinggi sehingga dapat digunakan dengan efektif untuk mengurangi efek panas pada pembuatan semikonduktor laser.

2.3.2 Semikonduktor gabungan

         Semikonduktor gabungan (kompon) terdiri atas senyawa yang dibentuk dari logam unsur periodik golongan IIB dan IIIA (valensi 2 dan 3) dengan non logam pada golongan VA dan VIA (valensi 5 dan 6) sehingga membentuk ikatan yang stabil (valensi 8). Semikonduktor gabungan III dan V misalnya GaAs dan InP, sedangakan gabungan II dan VI misalnya CdTe dan ZnS.

 2.4 Klasifikasi Semikonduktor
       Berdasarkan mekanisme terbentuknya gejala semikonduktivitas, semikonduktor terdiri atas:

2.4.1 Semikonduktor Intrinsik

       Terbentuk dari semikonduktor murni yang memiliki ikatan kovalen sempurna seperti Si, Ge, C dan sebagainya. Mekanisme terbentuknya semikonduktor intrinsik diperlihatkan pada semikonduktor murni seperti Si. Pada kondisi normal atom – atom Si saling berikatan melalui 4 ikatan kovalen (masing – masing memiliki 2 elektron valensi). Ketika suhu dinaikkan maka stimulasi panas akan mengganggu ikatan valensi ini sehingga salah satu elektron valensi akan berpindah ke pita konduksi. Lokasi yang ditinggalkan oleh elektron valensi ini akan membentuk hole. Pasangan hole dan elektron ini menjadi pembawa muatan dalam semikonduktor intrinsik. Proses ini diperlihatkan pada gambar berikut: 

2.4.2. Semikonduktor Ekstrinsik

          Terbentuk dari semikonduktor murni yang dikotori oleh atom dopping sebagai penghasil elektron konduksi atau hole. Terdiri atas dua tipe: Tipe – N (Silikon + Phospor atau Arsenic) dan Tipe – P (Silikon + Boron, Galium atau Indium).

          Semikonduktor ekstrinsik terbentuk melalui mekanisme doping, yang dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen sehingga diharapkan akan dapat menghantarkan listrik. Mekanisme ini dilakukan dengan jalan memberikan atom pengotor ke bahan semikonduktor murni sehingga apabila atom pengotor memiliki kelebihan elektron valensi (valensi 5) akan terdapat elektron bebas yang dapat berpindah. Karena mengandung atom-atom pengotor, pembawa muatan didominasi oleh elektron saja atau lubang saja. Apabila semikonduktor murni diberikan pengotor dengan valensi kurang (valensi 3) maka akan terbentuk area kosong (hole) yang menjadi pembawa muatan. Mekanisme ini menentukan jenis semikonduktor yang dibentuk (tipe – N atau tipe – P)

Semikonduktor Tipe-N

            Bahan silikon diberi doping phosphorus atau arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Dengan doping, Silikon yang tidak lagi murni ini (impurity semiconductor) akan memiliki kelebihan elektron. Kelebihan elektron membentuk semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor (pengotornya oleh atom pentavalent P, As, Sb) yang siap melepaskan elektron.

Semikonduktor Tipe-P 

            Kalau Silikon diberi doping Boron, Gallium atau Indium, maka akan didapat semikonduktor tipe-p. Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah bahan trivalen yaitu unsur dengan ion yang memiliki 3 elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki 4 elektron, dengan demikian ada ikatan kovalen yang bolong (hole). Hole ini digambarkan sebagai akseptor yang siap menerima elektron. Dengan demikian, kekurangan elektron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p.

Resistansi 

            Semikonduktor tipe-p atau tipe-n jika berdiri sendiri tidak lain adalah sebuah resistor. Sama seperti resistor karbon, semikonduktor memiliki resistansi. Cara ini dipakai untuk membuat resistor di dalam sebuah komponen semikonduktor. Namun besar resistansi yang bisa didapat kecil karena terbatas pada volume semikonduktor itu sendiri.

2.5. Penggunaan Bahan Semikonduktor

            Semikonduktor merupakan terobosan dalam teknologi bahan listrik yang memungkinkan pembuatan komponen elektronik dalam wujud mikro, sehingga peralatan elektronik dapat dibuat dalam ukuran yang lebih kecil. Beberapa komponen elektronik yang menggunakan bahan semikonduktor yaitu: 2.5.1. Dioda
             Diode merupakan peranti semikonduktor yang dasar. Diode memiliki banyak tipe dan tiap tipe memiliki fungsi dan karakteristik masing-masing. Kata Diode berasal dari Di (Dua) Ode (Elektrode), jadi Diode adalah komponen yang memiliki dua terminal atau dua electrode yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dalam satu arah. Dengan kata lain diode bekerja sebagai Konduktor bila beda potensial listrik yang diberikan dalam arah tertentu (Bias Forward) tetapi diode akan bertindak sebagai Isolator bila beda potensial listrik diberikan dalam arah yang berlawanan (Bias Reverse) Tipe dasar dari diode adalah diode sambungan PN.

2.5.2. Transistor

          Transistor adalah komponen elektronik yang dibuat dari materi semikonduktor yang dapat mengatur tegangan dan arus yang mengalir melewatinya dan dapat berfungsi sebagai saklar elektronik dan gerbang elektronik.

2.5.3. IC (Integated Circuit)

          Integrated Circuit merupakan komponen elektronik yang terdiri atas beberapa terminal transistor yang tergabung membentuk gerbang. Masing – masing gerbang dapat dioperasikan sehingga membentuk logika tertentu yang dapat mengendalikan pengoperasian suatu perangkat elektronik. Gabungan dari beberapa buah IC dan komponen lain dapat diproduksi dengan menggunakan bahan semikonduktor dalam bentuk chip. Chip multifungsi ini kemudian dikenal sebagai mikroprosesor yang berkembang hingga sekarang.

Macam-macam Semikonduktor dan Penggunaannya 

            Alasan utama bahan semikonduktor sangat berguna ialah bahwa perilaku semikonduktor dapat dengan mudah dimanipulasi dengan penambahan doping. Konduktiitas semikonduktor dapat dikendalikan oleh pengenalan medan listrik, dengan paparan cahaya, dan bahkan tekanan dan panas, dengan demikian dapat membuat sensor yang baik.

BAB III PENUTUP 

3.1 Kesimpulan

           Dari makalah yang berjudul Semikonduktor ini, dapat disimpulkan bahwa semikonduktor adalah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Konduktivitas semikonduktor berkisar antara 103 sampai 10-8 siemens per sentimeter dan memiliki dan celah energinya lebih kecil dari 6 eV. Dan bahan semikonduktor adalah bahan yang bersifat setengah konduktor, oleh karena itu semikonduktor bisa bersifat setengah menghantar.

          Semikonduktor memiliki dua karaktristik, yaitu semikonduktor elementer dan semikonduktor gabungan. Semikonduktor elemental Semikonduktor elemental terdiri atas unsur – unsur pada sistem periodik golongan IV A seperti silikon (Si), Germanium (Ge) dan Karbon (C). Sedangkan Semikonduktor gabungan (kompon) terdiri atas senyawa yang dibentuk dari logam unsur periodik golongan IIB dan IIIA (valensi 2 dan 3) dengan non logam pada golongan VA dan VIA (valensi 5 dan 6) sehingga membentuk ikatan yang stabil (valensi 8). Semikonduktor gabungan III dan V misalnya GaAs dan InP, sedangakan gabungan II dan VI misalnya CdTe dan ZnS.

         Semikonduktor juga diklasifikasikan menjadi semikonduktor intrinsik dan semikonduktor intrinsik. Semikonduktor Intrinsik terbentuk dari semikonduktor murni yang memiliki ikatan kovalen sempurna seperti Si, Ge, C dan sebagainya, sedangkan. Semikonduktor Ekstrinsik Terbentuk dari semikonduktor murni yang dikotori oleh atom dopping sebagai penghasil elektron konduksi atau hole. Bahan semi kondukto dapat dimanfaatkan dalam pembuatan komponen-komponen listrik seperti dioda, transistor, IC(Integated Circuit).

3.2 Saran

        Dari makalah semikonduktor ini, masih terdapat kekurangan dalam pembahasannya, hal ini dikarenakan keterbatasan penelaahan dari penulis. Makalah berjudul “Semikonduktor” ini diharapkan akan menjadi literature terbaru dan bermanfaat bagi para pembaca.

 DAFTAR PUSTAKA

Herman DS. (1996). Elektronika: Teori dan Penerapan. Yogyakarta: FPTK IKIP Yogyakarta.
Albert Paul Malvino, 2003. Prinsip – Prinsip Elektronika, Jakarta. Penerbit Salemba Teknika http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-makalahtentang/semikonduktor

Read More

Mengenal IP address dan langkah-langkah mengubahnya

          Berselancar di dunia maya sungguh mengasyikkan, berbagai informasi bisa kita peroleh dengan mudah. Tidak hanya informasi di dalam negeri sendiri, bahkan berita di luar negeri pun kita bisa ketahui tanpa usaha yang sulit. Jalinan komunikasi jarak jauh pun menjadi semakin menyenangkan, tak hanya sebatas berbicara melalui perangkat telepon, namun dengan dunia internet kita bisa melakukan video conference seakan melihat langsung ke lawan berbicara.
             Namun tahukah kamu bagaimana sistem kerja internet tersebut? Personal Computer (PC)/ Laptop dapat terhubung dengan internet melalui seperangkat jaringan di mana masing-masing perangkat tersebut harus memiliki identitas yang unik sehingga dapat dikenali di dalam sistem jaringan. Identitas tersebutlah yang disebut dengan IP Address. Seluruh perangkat yang terhubung dengan jaringan memiliki IP Address yang tidak mungkin sama satu dengan yang lainnya.
             Apakah itu IP Address dan bagaimanakah menentukannya hingga dapat berbeda-beda satu dengan yang lainnya? Marilah kita simak penjelasan berikut:

  Pengertian TCP/IP 
     
       TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP

  KELAS IP ADDRESS 

      Tingginya pertumbuhan jumlah komputer yang terkoneksi ke internet menyebabkan kebutuhan IP Adress pun meningkat. Untuk mempermudah proses pembagiannya, IP address harus dikelompokan ke dalam kelas-kelas sehingga IP address mampu mengidentifikasi banyak anggota jaringan.
      IP address dibagi ke dalam kelas-kelas yang dibedakan berdasarkan network ID dan host ID. Network ID adalah bagian dari IP address yang menunjukkan lokasi jaringan komputer tersebut berada. Sedangkan host ID menunjukkan seluruh host TCP/IP yang lain dalam jaringan tersebut. Perbedaan pada tiap kelas tersebut adalah ukuran dan jumlahnya.

1. 1. Kelas A 

    IP Address yang terdiri dari 8 bit untuk network ID dan 24 bit untuk host ID, sehingga IP Address kelas A ini digunakan untuk jaringan dengan jumlah host sangat besar.

   Rentang IP: 1.x.x.x – 126.x.x.x

  Contoh: 10.1.1.52

  Angka 10 berada dalam rentang 0 – 127, sehingga termasuk dalam kelas A.

 1. 2. Kelas B 

     IP Address yang terdiri dari 16 bit untuk network ID dan 16 bis untuk host ID, sehingga IP address kelas B digunakan untuk jaringan dengan jumlah host tidak terlalu besar.

   Rentang IP: 128.1.x.x – 191.255.x.x

   Contoh: 160.161.76.13 Angka 160 berada dalam rentang 128 – 191, sehingga termasuk dalam kelas B

  1. 3. Kelas C

     IP Address yang terdiri dari 24 bit untuk nework ID dan sisanya 8 bit untuk host ID, sehingga IP address kelas C digunakan untuk jaringan berukuran kecil. Kelas C biasanya digunakan untuk jaringan Local Area Network atau LAN.

   Rentang IP: 192.0.0.x – 223.255.255.x

   Contoh: 193.10.20.25

   Angka 193 berada dalam rentang 192 – 223, sehingga termasuk dalam kelas C.

        Selain ketiga kelas IP Address di atas, terdapat pula kelas IP Address D dan E, namun kedua kelas ini tidak digunakan untuk alokasi IP secara normal tetapi digunakan untuk IP multicasting dan untuk eksperimental. Oktat pertama untuk IP Address Kelas D berada pada range 224 – 239 dan untuk IP Address Kelas E berada pada range 240 – 255.
       Lalu apakah yang disebut dengan IP Private dan IP Public? Berikut penjelasannya:

            IP Private 

          IP Private adalah IP yang biasanya digunakan dalam jaringan yang tidak terhubung ke internet atau bisa juga terhubung ke internet tapi melalui NAT. Untuk menghubungkan dua jaringan pribadi/private dimungkinkan dengan bantuan router atau perangkat serupa yang mendukung Network Address Translation.
          Alamat IP Private/Pribadi biasa digunakan untuk jaringan pribadi seperti rumah, sekolah dan LAN bisnis di bandara dan hotel yang memungkinkan komputer dalam jaringan untuk berkomunikasi satu sama lain. IP ini digunakan atau dibuat sendiri oleh adminstrator untuk mempermudah pengaturan IP di setiap komputer tanpa harus meregistrasi setiap IP pada komputer tersebut.
          Internet Assigned Numbers Authority (IANA) telah mereservd tiga blok berikut ruang alamat IP untuk jaringan pribadi (jaringan lokal):

     Kelas A : 10.0.0.0 – 10.255.255.255 (Total Addresses: 16,777,216)

     Kelas B : 172.16.0.0 – 172.31.255.255 (Total Addresses: 1,048,576)

    Kelas C: 192.168.0.0 – 192.168.255.0 (Total Addresses: 65,536)

Contoh penggunaan IP Private adalah jika jaringan X terdiri dari 10 komputer masing-masing dapat diberikan IP mulai dari 192.168.1.1 ke 192.168.1.10.

          IP Publik 

          IP publik adalah IP Address yang digunakan untuk lingkup internet, di mana pada saat penggunaannya harus diregistrasikan terlebih dahulu (ke badan penyalur IP address agar tidak terjadi bentrokan IP Address) karena IP Address ini dikenali oleh jaringan internet di seluruh dunia melewati router-routernya. Alamat-alamat ini telah ditetapkan oleh InterNIC dan berisi beberapa buah network identifier yang telah dijamin unik (artinya, tidak ada dua host yang menggunakan alamat yang sama) jika jaringan tersebut telah terhubung ke Internet.
         IP publik dapat berupa statis atau dinamis. IP publik yang bersifat statis artinya IP tersebut tidak dapat berubah dan biasanya digunakan terutama untuk hosting halaman Web atau layanan di Internet. Sedangkan IP yang bersifat dinamis, artinya IP tersebut dapat berubah dan alamat IP tersebut dipilih dari sebuh pool yang tersedia. Perubahan masing-masing terjadi satu kali untuk menghubungkan ke internet yaitu ketika terjadi disconnected (jaringan terputus), maka saat menghubungkannya kembali ke internet, otomatis akan mendapat IP baru.
        Contoh IP Public adalah akses Speedy modem yang merupakan IP Public 125.126.0.1

Tabel 1. Perbandingan Kelas IP Adress 

 Apa maksud tabel di atas? Mari kita langsung pada dua buah contoh soal berikut: 

1. 160.161.76.13/19

 Jawab: 

-          Kelas B karena angka pertama bernilai 160 (Lihat pada tabel diagram oktat pertama). 

-          Network bits = 19 (terdapat pada soal) 

-          Host bits = 32 – 19 = 13 

           32 merupakan total host bits, sedangkan 19 merupakan jumlah network bits. 

-         Jumlah Host : 2n – 2 = 213 – 2 = 8190 

-      Subnet mask, jika dilihat pada tabel, dengan network bits 19, maka berada pada oktet 3 dan jika ditarik garis lurus ke bawah, maka diperoleh nilai subnet masknya adalah 224. Sehingga subnet masknya adalah 255.255.224.0.

         Subnet mask berfungsi untuk memisahkan network ID dengan host ID. Subnet mask diperlukan oleh TCP/IP untuk menentukan, apakah jaringan yang dimaksud adalah jaringan lokal atau nonlokal. Untuk jaringan Nonlokal berarti TCP/IP harus mengirimkan paket data melalui sebuah Router.

 -     Maka IP yang diperoleh adalah: 

     • 160.161.64.0/19 à network address 

     Kenapa nilainya 64? Jika dilihat pada tabel, dengan network bit 19, maka diperoleh interval 32, maka untuk memperoleh nilai IP Address host yang available dari IP pada soal, dicari kelipatan 32 yang kurang dari nilai 76 (soal), hingga diperoleh nilai 64. 

     • 160.161.95.255/19 à broadcast address 

    Kenapa nilainya 95? Untuk mencari broadcast address dari host yang available, maka carilah nilai kelipatan 32 yang nilainya di atas 76 (soal), maka diperoleh nilai 96. Rumus broadcast address adalaha n – 1, sehingga broadcast address yang diperoleh adalah 160.161.95.255/19. 

    • Host IP Address yang available untuk IP di atas adalah 

    160.161.64.1/19 — 160.161.95.254/19 

     1. Sebagai network engineer Anda diminta untuk membuat disain jaringan dengan kebutuhan jaringan sebagai berikut: 3 departemen yang terdiri dari 20 host, 500 host, dan 28 host. 

     Jawab: 

Pertama, tentukan terlebih dahulu kelas dari jumlah host terbesar, yaitu 500 host. Berdasarkan tabel di atas, dengan jumlah kebutuhan host 500, maka kebutuhan host tersebut masuk dapat masuk dalam kelas A ataupun kelas B. 

Maka IP Private untuk kelas B adalah: 172.16.0.0/16 (lihat kembali IP Private untuk kelas B dan jumlah network bitnya) 

Berapakah range host yang available sesuai kebutuhan host? 

         • Untuk host 500: 

172.16.0.0/23 — 172.16.2.0/23 

Angka 23 diperoleh dari rumus 2n di mana nilainya harus minimal 500 untuk memenuhi kebutuhan host sebanyak 500 yaitu 29 = 512 (diperoleh nilai lebih dari 500), sehingga 32 – 9 = 23 (32 adalah total bits).

Angka 2 diperoleh dari interval nilai oktet 23, yaitu kelipatan 2. 

           • Untuk host 28: 

172.16.4.0/27 

Angka 27 diperoleh dari rumus 2n di mana nilainya harus minimal 28. Dari tabel di atas terlihat bahwa 25 = 32, maka 32 – 5 = 27.

Angka 4 diperoleh dari interval oktet 3 dengan nilai 23, karena kebutuhan network ini masih di satu perusahaan, maka host IP Address masih melanjutkan dari host sebelumnya. 

          • Untuk host 20: 

172.16.4.32/27 

Angka 32 diperoleh dari interval oktet ke 4 dari nilai 27. 

        • Untuk menghubungkan host tersebut maka dibutuhkan 2 buah router dan dibutuhkan pula host IP Address untuk dua router tersebut, yaitu: 

172.16.4.64/30 

Angka 64 diperoleh dari kelipatan 32 yang merupakan lanjutan dari host sebelumnya, sedangkan nilai 30 merupakan network bits untuk perangkat router. 

Berikut langkah-langkah mengubah ip address :

1. Masuk ke control panel. Lalu pada bagian Network and Internet, pilih View network status and tasks.

`

   2. Setelah itu Anda akan diarahkan ke halaman Network and Sharing Center. Pada panel menu sebelah kiri pilih Change adapter setting.

3. Pada bagian ini, pilih adapter mana yang akan kamu setting ip address nya. Pada contoh ini saya memilih Local Area Connection. Pada icon adapter tersebut klik kanan, lalu pilih properties.

4. Akan dihadapkan dengan kotak dialog properties. Pilih Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4), lalu klik properties.

Pada bagian ini, Anda akan diperlihatkan form pengisian. Seperti yang sudah saya katakan diawal, terdapat dua metode pemberian ip address, yaitu static dan dynamic. Setting secara Static (Manual) Agar bisa mengisi secara manual, Anda harus meberikan cek list pada opsi Use the following ip address. Kemudian form tersebut bisa Anda isi menggunakan ip address yang Anda inginkan. Setelah itu klik OK.

Setting Secara Dynamic (Otomatis) Untuk bisa mendapatkan ip address secara dynamic ini (DHCP), pastikan komputer Anda sudah terhubung dengan komputer/perangkat jaringan yang bertindak sebagai DHCP Server. Jika sudah terhubung, cek list opsi Obtain an IP address automatically dan biarkan form pengisian tetap kosong. Klik OK. Maka secara otomatis komputer Anda sudah terdapat IP address nya.

Perbedaan dari dua metode tersebut ialah, apabila ip address di setting secara manual maka, nomor ip address tidak akan berubah kecuali di setting ulang oleh sang administrator. Sedangkan jika menggunakan metode DHCP, ip address bisa saja berubah sesuai dengan ip address yang tersedia.

Read More