LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR). MODUL I

MODUL I

LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP TEGANGAN DAN NILAI RESISTANSI PADA LDR YANG DIHASILKAN DALAM SEBUAH RANGKAIAN ELEKTRONIKA

Nur Laila Jamil

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Gorontalo

ABSTRAK

LDR adalah singkatan dari Light Dependent Resistor, sebuah light dependent resistor (LDR) terdiri dari sebuah piringan bahan semikondukor dengan dua buah elektroda pada permukaanya. LDR terbuat dari bahan Cadmium Sulfida, bahan ini dihasilkan dari serbuk keramik. Biasanya Cadmium Sulfida disebut juga bahan photoconductive, konduktivitas atau resistansi dari Cadmium Sulfida bervariasi terhadap intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya yang diterima rendah maka hambatan juga akan tinggi yang mengakibatkan tengangan yang keluar juga akan tinggi begitu juga sebaliknya, jika intensitas yang diterima tinggi maka hambatanya rendah sehingga tegangan yang dihasilkan rendah pula, adapun tujuan dilakukan percobaan ini yaitu untuk membuktikan adanya pengaruh intensitas cahaya terhadap tegangan pada sebuah LDR dengan menggunakan alat yang telah ditentukan.

PENDAHULUAN

Sensor cahaya LDR dapat mengetahui perbedaan intensitas cahaya tampak berdasarkan perubahan nilai resistansinya (Romi Widyadinata dkk, 2014). Di LDR terdapat Jalur lengkung, Jalur tersebut terbuat dari bahan cadmium sulphida yang sangat sensitif terhadap pengaruh dari cahaya (Muhammad Taufan, 2011), inilah yang menjadi prinsip kerja dari LDR yaitu proses perubahan nilai hambatan LDR tergantung pada cahaya, artinya nilai hambatanya akan berubah-ubah sesuai cahaya yang diterima. Prinsip kerjanya bila sinar atau cahaya mengenai permukaan yang kondusif dari LDR, maka tahanannya menjadi lebih kecil dan arusnya menjadi lebih besar sedangkan bila tidak ada sinar yang mengenai permukaan maka nilai tahanannya akan menjadi besar tergantung dari intensitas cahaya pada permukaan kondusif dari LDR (Romi Wiryadinata. 2009 : 8), disinilah mekanisme proses perubahan cahaya menjadi energi listrik terjadi (Aris, Elfa. 2013). Dalam gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil, hanya tersedia sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Hal ini berarti bahwa, bahan bersifat sebagai konduktor yang buruk untuk aliran listrik (Syarif Abdillah Sitorus, 2008).

Dibawah cahaya yang cukup terang, lebih banyak elektron yang melepaskan diri dari ataom-atom bahan semikonduktor ini, sehingga terdapat lebih banyak elektron bebas yang dapat mengalirkan muatan listrik (Wiryadinata R dkk, 2008). Dalam keadaan ini, bahan bersifat sebagai konduktor yang baik. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak elektron bebas yang tersedia, dan semakin rendah pula tahanan listrik bahan (Owen Bishop, 2004 : 64) dengan kata lain, hambatan dari LDR akan berkurang seiring semakin besarnya intensitas cahaya yang mengenai permukaannya (Samsul Hidayat dkk, 2014).

Pada praktikum ini akan membuktikan adanya pengaruh cahaya yang mennyinari permukaan LDR terhadap nilai resistansi LDR, dengan menggunakan rangkain dari LDR dan Resistor yang dihubungkan dengan tegangan input 6 (V), 4 (V) dan 2 (V) yang berdasarkan intensitas cahaya yaitu redup, gelap, terang dan dihasilkan tegangan output dan hambatan yang berbeda-beda berdasarkan intensitas cahaya yang telah ditentukan tersebut.

METODE

Kegiatan praktikum atau penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika, Fakultas Matematika dan IPA, Universitas Negeri Gorontalo. Laboratorium Fisika dipilih sebagai tempat pelaksanaan praktikum dikarenakan laboratorium memiliki fasilitas praktikum yang lengkap dan memadai, serta telah memenuhi kriteria dilaksanakannya praktikum. Kegiatan ini berlangsung dari tanggal 8 sampai 15 November 2014 pukul 17.00 WITA sampai dengan selesai.

ALAT DAN BAHAN

Pada praktikum ini, alat dan bahan yang digunakan diantaranya adalah Voltmeter yang berfungsi sebagai pengukur tegangan output. catu daya yang berfungsi sebagai sumber tegangan input. Papan rangkaian (PCB) yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan komponen LDR dan resistor. PCB yang digunakan adalah PCB yang berlubang, agar dapat mempermudah dalam meletakkan LDR dan resistor. Kabel penghubung juga digunakan dalam percobaan ini karena berfungsi untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Kabel penghubung ini akan disambungkan dengan LDR dan resistor dengan cara disolder. LDR memiliki fungsi untuk menghantarkan arus listrik dalam kondisi terang, dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Saat cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik dan memiliki nilai resistansi yang kecil, sedangkan pada saat tidak ada cahaya atau gelap, LDR menjadi konduktor yang buruk dan memiliki nilai resistansi yang besar. Resistor berfungsi sebagai alat yang dapat menghambat arus listrik sehingga menghasilkan tahanan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada praktikum ini, LDR dan resistor dihubungkan secara seri pada PCB kemudian diparalelkan dengan voltmeter mengunakan kabel penghubung, selanjutnya rangkaian dihubungkan dengan catu daya ke alat ukur lainnya. Tegangan pada catu daya merupakan tegangan masukan (Vinput) dan tegangan yang ada pada voltmeter merupakan tegangan keluaran (Voutput).

Adapun Hubungan antara tegangan dan kuat arus pada LDR untuk percobaan ini mendapatkan hasil seperti yang ada pada tabel dibawah ini:

Tegangan input  (V) = 6 volt

Intensitas Cahaya Tegangan (volt) Hambatan ( k Ω ) Gelap 5.7 328.1 Redup 3.8 1.9 Terang 2.2 0.4

  Tegangan input (V) 4 volt

Intensitas Cahaya	Tegangan (volt)	Hambatan ( k Ω )
Gelap	3.8	328.1
Redup	2.5	1.9
Terang	1.5	0.4

Tegangan input (V) 2 volt

Intensitas Cahaya	Tegangan (Volt)	Hambatan  (k Ω)
Gelap	1.9	328.1
Redup	1.3	1.9
Terang	0.8	0.4

Berikut adalah diagram dari hasil Hubungan antara Intesitas cahaya dan tegangan :

Tegangan input 6 (V)

Diagram I : Hubungan antara Intensitas cahaya dan Tegangan

Pada diagram I dengan tegangan 6 volt dan intensitas cahaya gelap, diperoleh tegangan yang terukur pada voltmeter sebesar 5.7 volt. Pada keadaan dengan intensitas cahaya redup, diperoleh tegangan sebesar 2.7 volt dan pada intensitas cahaya terang diperoleh tegangan sebesar 1.2 volt.

Tegangan Input 4 (V)

Diagram II : Hubungan antara Intensitas cahaya dan Tegangan

Pada diagram II tegangan 4 volt, pada intensitas cahaya gelap diperoleh tegangan sebesar 3.8 volt. Pada keadaan redup diperoleh tegangan sebesar 1.8 volt dan pada intensitas dengan cahaya terang diperoleh tegangan sebesar 0.8 volt.
Tegangan Input 2 (V)

Diagram III : Hubungan antara Intensitas cahaya dan Tegangan

            Pada diagram III dengan Tegangan 2 Volt, Pada keadaan ini tidak diberi cahaya (gelap) diperoleh tegangan sebesar 1.9 dan pada intensitas cahaya rendah (Redup) diperoleh tegangan sebesar 1.8 sedangkan pada intensitas cahaya yang tinggi (terang) diperoleh tegangan sebesar 0.4.

Nilai Hambatan (Resistansi)

Diagram IV :  Hubungan Intesitas cahaya dan Resistansi

Untuk diagram IV menunjukan nilai hambatan atau resistansi. Nilai hambatan LDR bergantung pada intensitas cahaya yang diterima oleh LDR, dimana intensitas cahaya mengalami penurunan dari keadaan gelap sebesar 328.1 k Ω, ketika redup nilai resistansinya mengalami penurunan menjadi 1.9 k Ω, dan pada saat intensitas cahaya terang nilai resistansinya semakin menurun menjadi 0.4 k Ω. Hal ini beriringan degan Perubahan Tegangan, dimana semakin terang atau besar intensitas cahayanya maka semakin kecil juga tegangan yang terukur oleh voltmeter. Namun sebaliknya, semakin redup atau gelap intensitas cahaya yang diterimanya, maka akan semakin besar tegangan yang terukur oleh voltmeter.

Hal ini dikarenakan sifat dari resistor LDR itu sendiri, dimana teganganya akan tinggi jika intensitas cahaya semakin rendah. dimana prinsip kerja dari LDR yaitu pada sisi bagian atas LDR terdapat suatu garis atau jalur melengkung yang menyerupai bentuk kurva. Jalur tersebut terbuat dari bahan cadmium sulphida yang sangat sensitiv terhadap pengaruh dari cahaya. Cadmium sulphida (CdS) merupakan bahan semi-konduktor yang memiliki gap energi antara elektron konduksi dan elektron valensi. Ketika cahaya mengenai cadmium sulphida, maka energi proton dari cahaya akan diserap sehingga terjadi perpindahan dari band valensi ke band konduksi. Akibat perpindahan elektron tersebut mengakibatkan hambatan dari cadmium sulphida berkurang dengan hubungan kebalikan dari intensitas cahaya yang mengenai LDR.

SIMPULAN

            Kesimpulan yang dapat diperoleh berdasarkan pembahasan diatas dari praktikum ini adalah, bahwa hambatan LDR berubah-ubah Tergantung intensitas Cahaya, dimana jika intensitas cahaya tinggi maka hambatanya akan semakin kecil dan jika intensitas cahaya semakin rendah maka hambatanya semakin besar. Begitu pula dengan Nilai tegangannya, Jika Intensitas cahaya Rendah maka tegangannya akan semakin tinggi, dan sebaliknya jika intensitas cahaya semakin tinggi maka teganganya akan akan semakin rendah.

SARAN

Pada saat pelaksanaan praktikum ini banyak hambatan-hambatan yang terjadi seperti adanya alat yang rusak sehingga proses pelaksanaannya memakan waktu yang cukup lama dan data tidak sesuai, saran dari saya, agar kiranya alat untuk praktikum ini diperbaiki agar selanjutnya tidak terdapat kendala dalam proses pelaksanaan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Aris, Elfa. 2013. Edukasi Elektronika.pdf (Online) diakses tanggal 04 Desember 2014. Tersedia di :

          http://journal.unisla.ac.id/pdf/11622014/Ari-Bud-laksono,Zaenal-Abidin.pdf

Bishop, Owen. 2004. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta : Erlangga

Hidayat, Samsul et all. 2014. Rancangan Atap Sirip otomatis Menggunakan LDR dan Sensor Tetes Air Hujan Berbasis Mikrokontroler.pdf (Online) diakses tanggal 04 Desember 2014 tersedia di :

http://jurnalonline.um.ac.id/data/artikel/artikel4417FA1491D63077CF5E65C9643822F3.pdf

Sitorus, Syarif Abdillah. 2008. Sistem Keamanan Ruang Sensor LDR dan Handpone.pdf (online) diakses tanggal 04 Desember 2014 tersedia di :

          http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/14244/1/09E00090.pdf

Sitophila, Monilia, Heriyanto, Samsul Hidayat. 2009. Rancang Bangun Atap Sirip Otomatis Menggunakan LDR dan Sensor Tetes Air Hujan Berbasis Mikrokontroler Universitas  Negeri Malang. Malang [Online]  tersedia di : http://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4417FA1491D63077CF5E65C9643822F3.pdf  diakses pada tanggal 04 Desember 2014.

Taufan, Muhammad. 2011 LDR (Light Dependent Resistor) (online). Diakses tanggal 04 Desember 2014 tersedia di : http://www.search-document.com/pdf/1/jurnal-ldr.html.

Widyadinata, Romi et all. 2014. Aplikasi Sensor LDR (Light Dependen Resistor) Sebagai Pendeteksi Warna Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Sistem Komputer – Vol. 4. N0 1. Mei 2014, ISSN: 2087-4685, e-ISSN: 2252-3456. (Online) diakses tanggal 04 Desember 2014 tersedia di : http://jsiskom.undip.ac.id/index.php/jsk/article/view/62.

Wiryadinata, R,. Th. S. Widodo, W. Widada, Sunarno,. 2008. Higt-pass Filter Effect 0n Error Corection for Intertial Navigation System Algorithm. SIPTEKGAN XII.