DEFENISI SERAT OPTIK

          Pada perkembangannya yang terakhir, pemakaian serat optik (optic fibre) sebagai saluran transmisi komunikasi jarak jauh lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan transmisi konvensional antara lain : saluran 2 kawat sejajar kabel koaksial.

          Beberapa keuntungan tersebut antara lain : dimensinya kecil dan ringan, bebas dari interferensi elektromagnetis, tidak ada bahaya loncatan bunga api, tidak mungkin terjadi gangguan hubung singkat, kemungkinan terjadinya percakapan silang (cross talk) sangat kecil, umumnya tahan terhadap pengaruh kimia dan suhu sehingga cocok dengan kondisi daerah tropis.

          Sistem komunikasi yang menggunakan transmisi serat optik harus mengubah sinyal-sinyal listrik menjadi sinyal cahaya pada sisi pengirim dan mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik pada sisi penerima. Sebuah serat optik umumnya terdiri dari : inti, pelapis (cladding), penguat dan pembungkus luar seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

          Saluran transmisi serat optik dapat dilewati oleh satu atau lebih ragam (mode) gelombang optik. Berdasarkan jumlah ragam gelombang yang merambat padanya, serat optik dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Serat optik ragam jamak (multi mode optic fibre), dan
2. Serat optik ragam satu (single mode optic fibre).

          Disamping itu serat optik dapat pula dibedakan menurut susunan atau profil indeks biasnya yaitu: serat optik yang intinya mempunyai indeks bias homogen yang disebut serat dengan indeks bertingkat (step index fibre) dan serat optik yang intinya mempunyai indeks bias campuran sehingga indeks biasnya merupakan fungsi radial disebut serat optik dengan indeks bias campuran ( graded index fibre). Baik graded maupun step indeks tergolong serat optik ragam jamak.

          Berdasarkan kontruksinya, serat optik dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:

1. Serat optik berbentuk dielektrik (selubung udara).
2. Serat optik dengan inti yang mempunyai lapisan tunggal.
3. Serat optik dengan inti yang mempunyai lapisan ganda.

DASAR TELEKOMUNIKASI

          Telekomunikasi berasal dari kata tele dan komunikasi. Tele mempunyai makna jarak jauh sedangkan komunikasi berarti cara menyampaikan informasi. Berarti dapat disimpulkan telekomunikasi adalah cara menyampaikan informasi pada jarak yang berjauhan. 

          Sejak zaman dahulu telekomunikasi telah digunakan untuk berhubungan dengan daerah yang lain, namun tidak secanggih sekarang. Jika dahulu manusia menandakan apabila salah satu kampung terkena musibah dan membutuhkan pertolongan, maka mereka menyampaikan pesan melalui kepulan asap. Sedangkan pada saat ini untuk berkomunikasi jarak jauh dapat menggunakan telefon, internet, televisi, dan lain-lain. Disamping itu respons yang diperoleh juga real time, tidak membutuhkan waktu lama.

          Secara umum terdapat 3 elemen dasar sistem telekomunikasi, yaitu :

1. Transmitter (pemancar), Biasanya disingkat (Tx) merupakan alat elektronik yang memancarkan gelombang elektromagnet. Transmitter dapat berupa telefon (dalam hal ini berupa microfon), pemancar televisi, pemancar radio am/fm dll.
2. Media, merupakan medium atau wadah tempat bergeraknya energi ataupun perambatan gelombang. Media bisa dalam bentuk padat seperti kabel yang terbuat dari tembaga, cairan maupun atmosfer atau udara.Media transmisi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu guided dan unguided. Untuk lebih jelasnya baca http://diaryelektro.blogspot.com/2014/07/media-transmisi.html
3. Receiver (penerima), biasanya disingkat (Rx) merupakan penerima atau penagkap sinyal dari transmitter dan mengkorversikannya kembali ke bentuk sinyal asli agar mudah dimengerti. Receiver dapat berupa antena penerima siaran TV (misalkan antena Yagi), antena penerima siaran radio yang terdapat pada perangkat radio, speaker pada perangkat telefon, dan lain-lain.

KAPASITOR

          Kapasitor (kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki 2 kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif.

          Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1791-1867. Satuan kapasitor disebut Farad (F). Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.

          Muatan positif tidak dapat mengalir menuju kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-kondusif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, fenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.

MEDIA TRANSMISI

          Media transmisi merupakan media, jalur ataupun lintasan bagi sinyal komunikasi. Media transmisi dapat berupa benda pada yang kasat mata ataupun yang berbentuk gas (udara) maupun cairan.

1. Yang kasat mata seperti kabel telefon yang ada di sepanjang jalan.
2. Cairan bisa berupa air laut yang berguna untuk komunikasi kapal selam.
3. Udara biasanya dimanfaatkan untuk pemancaran siaran radio dan televisi.

        Media mempunyai 2 kategori yaitu, guided (terpandu) dan unguided (tidak terpandu). Guided bentuknya padat, dan memandu sinyal komunikasi. Contohnya : kabel metal dan serat optik. Saluran giuded membutuhkan biaya besar untuk pembuatan, penginstalan dan layanan dibandingkan unguided. Kanal guided lebih terjamin privasi (keamanan), serta tidak terpengaruh oleh keadaan cuaca. Sedangkan Unguided yaitu sinyal dapat melaluinya, tetapi tidak dipandu. Contohnya : Atmosfe. Karakteristik dari transmisi terdiri atas 3 yaitu :

1. Singlemode / Monomode.
2. Step Index Multimode.
3. Graded Index Multimode.

Karakter ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

RESISTOR

        Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resitansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

            Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).

        Besarnya ukuran resistor sangat tergantung watt atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10, dan 20 watt. Resistor yang memiliki daya maksimum 5, 10, dan 20 watt umumnya berbentuk balok berwarna putih dan nilai resistansinya dicetak langsung dibadannya, misalnya 1KΩ5W.

RUGI-RUGI PADA TRANSFORMATOR

          Karena tidak terdapat bagian-bagian yang bergerak atau berputar dari suatu transformator maka transformator tidak memiliki rugi-rugi gesekan. Akibatnya sebagian besar transformator memiliki efisiensi 90%. Meskipun demikian, terdapat juga rugi-rugi yang muncul pada transformator yang secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok rugi-rugi utama yaitu rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi besi. Rugi-rugi tembaga terjadi karena resistansi dalam belitan. Rugi-rugi ini akan berbanding lurus dengan besarnya beban sehingga meningkatkan arus beban akan meningkatkan rugi-rugi tembaga.

          Rugi-rugi besi terdiri atas rugi histerisis dan rugi arus eddy. Besarnya rugi-rugi histerisis bergantung pada jenis besi yang digunakan untuk inti transformator. Dengan demikian, dalam praktiknya pemilihan bahan inti harus dipertimbangkan dengan baik untuk menghindari rugi-rugi histerisis yang terlalu besar. Seperti telah disebutkan sebelumnya, transformator hanya bekerja untuk suplai tegangan bolak-balik. Jadi, arus yang digunakan untuk membangkitkan fluks inti akan berubah terus menerus dari nilai positif ke nilai negatif. Setiap saat terjadinya pembalikan arus akan terjadi pula pembalikan fluks magnetik. Akibat dari terjadinya fluks yang dibangkitkan dan kemudian runtuh secara berulang-ulang di dalam inti transformator inilah yang akan menimbulkan rugi-rugi histerisis.

          Arus eddy ialah arus yang bersirkulasi di dalam inti transformator yang diakibatkan oleh terjadinya perubahan fluks magnetik. Arus eddy ini dapat dikurangi dengan jalan membuat inti dari lembaran besi yang terlaminasi dimana masing-masing laminasi inti diisolasi satu sama lainnya. Rugi-rugi besi merupakan rugi-rugi yang sifatnya konstan dan tidak bergantung pada besarnya beban. Dalam kondisi tanpa beban ataupun berbeban penuh, transformator akan memiliki rugi-rugi besi yang sama.

TRANSFORMATOR

          Transformator ialah peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah nilai tegangan arus bolak-balik. Ukuran transformator bervariasi dari ukuran kecil yang biasa digunakan pada rangkaian elektronik sampai dengan transformator berukuran sangat besar yang dapat dijumpai di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Transformator hanya bekerja pada sumber listrik bolak-balik. Jadi, jika disuplai oleh sumber tegangan arus searah, misalnya baterai maka transformator tidak akan dapat bekerja.

          Pada dasarnya transformator terdiri atas dua buah lilitan, masing-masing disebut sebagai lilitan primer dan sekunder yang terisolasi satu sama lainnya yang dililitkan pada inti yang sama yang umumnya terbuat dari baja atau besi.

          Suatu sumber tegangan bolak-balik yang disuplaikan pada belitan primer akan menimbulkan aliran arus bolak-balik pada belitan primer ini. Aliran arus bolak-balik ini akan menghasilkan fluks magnetik bolak-balik di sepanjang inti transformator. Fluks magnetik ini akan menginduksikan GGL pada belitan sekunder transformator sesuai dengan hukum Faraday yang menyatakan bahwa jika sebuah kawat penghantar dipotong oleh medan  magnetik yang berubah terhadap waktu maka akan dibangkitkan GGL induksi pada kawat penghantar tersebut. Oleh karena kedua belitan dilingkupi oleh fluks magnetik yang sama maka besarnya GGL per satuan lilitan untuk kedua belitan adalah sama. Dengan demikian, GGL pada kedua belitan akan sebanding dengan jumlah dari masing-masing lilitannya.

(1)

          Sebagian besar transformator daya memiliki efisiensi yang sangat tinggi. Untuk transformator ideal yang memiliki efisiensi 100%, daya pada sisi primer akan sama dengan daya sisi sekunder transformator, Jadi:

Pp = Ps

dan karena

P = V x I 

maka diperoleh

(2)                  

Vp x Ip = Vs x Is

dengan menggabungkan persamaan (1) dan (2), kita peroleh:

SUMBER-SUMBER ENERGI

          Sumber energi merupakan tempat muncul atau timbulnya energi yang dapat dimanfaatkan untuk kehidupan manusia dipermukaan bumi. Sumber energi dapat dibedakan sebagai berikut:

1. Berasal dari bumi (Terresterial).
2. Berasal dari luar bumi (Extra Terresterial).
3. Berdasarkan sifatnya.

Sumber energi dari bumi dapat dikategorikan jenis renewable atau non-depleted dan non-renewable atau depleted energy. Sumber energi yang renewable atau dapat didaur ulang, misalnya kayu, biomassa, biogas. Sumber energi dari luar bumi bersifat tidak habis atau non-depleted energi resource, misalnya energi surya dan energi sinar kosmis. Sedangkan energi yang sifatnya tidak bisa diperbaharui atau dapat habis (non-renewable atau depleted energy) adalah minyak bumi (mineral), batu bara, dan gas alam.

          Sumber-sumber energi yang dapat habis (non-renewable/depleted energy resources) dan langka yang tidak bisa di daur ulang yang berasal dari bumi (terresterial) adalah sumber-sumber energi konvesional yang pada umumnya merupakan energi tambang atau energi fosil yang berasal dari perut bumi, seperti minyak bumi, gas, batu bara, dan energi nuklir.

SEJARAH PENGGUNAAN ENERGI

          Pada awal sejarahnya manusia dapat memperdayakan suatu sumber daya alam, yaitu tenaga air, sumber energi ini yang digunakan untuk pertukangan dan pengalihan. Perkembangan selanjutnya awal abad 13 suatu bentuk energi baru yaitu batubara memperkaya spektrum jenis-jenis energi yang dimanfaatkan manusia, walaupun pemanfaatannya masih sebatas memasak dan pemanasan. Pada abad 18 telah ditemukan mesin uap yang menggunakan batubara sebagai sumber energi. Penemuan ini memberi semangat revolusi industri di Eropa yang dimulai dari Inggris dimana energi telah digunakan secara besar-besaran. Pada awal abad 19 suatu bentuk energi lain muncul yaitu minyak bumi, yang berperan dalam bidang pemanasan dan penerangan. Pada abad ke 19 suatu bentuk energi yang lain dari sebelumnya yaitu listrik sebagai sekunder yang mula-mula memakai batubara sebagai bahan bakar utama untuk membangkitkannya. Perkembangan selanjutnya pada abad ke 20 terlihat adanya pembangkit tenaga listrik dengan unit-unit termis yang memakai batubara, minyak bumi, gas bumi. Kemudian selanjutnya sumber daya energi air mulai digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.

          Pada awal abad 20 selanjutnya mulai dikenal dengan energi panas bumi untuk pembangkit tenaga listrik. Menjelang pertengahan abad ke 20 energi Nuklir mulai dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dalam unit-unit yang besar dan penggunaan lainnya, misalnya Bom Nuklir, Kapal Selam Nuklir. Energi Surya sudah dipandang oleh orang sebagai energi alternatif yang cukup potensial, karena energi surya tidak mungkin habis kecuali kalau dunia sudah kiamat.

          Upaya pencarian, pengembangan dan pengalian sumber-sumber baru ini merupakan tanggung jawab para Ilmuwan dan Insinyur serta para Teknisi.

DEFINISI ENERGI

PENGERTIAN ENERGI

          Energi merupakan sesuatu pengertian yang tidak mudah didefenisikan dengan singkat dan tepat. Energi yang bersifat abstrak yang sukar dibuktikan, tetapi dapat dirasakan adanya. Energi atau yang sering disebut tenaga, adalah suatu pengertian yang sering sekali digunakan orang. Kita sering mendengarkan istilah krisis energi yang bermakna untuk menunjukkan krisis bahan bakar (terutama minyak). Bahan bakar adalah sesuatu yang menyimpan energi, jika dibakar akan memperoleh energi panas yang berguna untuk alat pemanas atau untuk menggerakkan mesin. Energi dalam kehidupan sehari-hari berarti gerak, misalnya seorang anak banyak bergerak dan berlari-lari dikatakan penuh dengan energi. Energi juga dihubungkan dengan kerja. Seseorang yang mampu bekerja keras dikatakan mempunyai energi atau tenaga besar. Jadi boleh dikatakan  energi adalah sesuatu kekuatan yang dapat menghasilkan gerak, tenaga, dan kerja.

          Sedangkan Energi dalam pengetahuan teknologi dan fisika dapat diartikan sebagai kemampuan melakukan kerja. Energi di dalam alam adalah suatu besaran yang kekal (hukum termodinamika pertama). Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan/berubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain, misalnya pada kompor di dapur, energi yang tersimpan dalam minyak tanah diubah menjadi api. Selanjutnya jika api digunakan untuk memanaskan air dalam panci, energi berubah bentuk lagi menjadi gerak molekul-molekul air. Perubahan bentuk energi ini  disebut konversi. Sedangkan perpindahan energi disebabkan adanya perbedaan temperatur yang disebut kalor. Energi juga dapat dipindahkan dari suatu sistem ke sistem lain melalui gaya yang mengakibatkan pergeseran posisi benda. Tranfer energi ini adalah kemampuan suatu sistem untuk menghasilkan suatu kerja yang pengaruh/berguna bagi kebutuhan manusia secara positif. Jadi energi adalah suatu kuantitas yang kekal, dapat berubah bentuk, dan dapat berpindah dari satu sistem ke sistem yang lain, akan tetapi jumlah keseluruhannya adalah tetap.