Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik dan juga digunakan sebagai pembagi tegangan listrik, atau resistor dapat dikatakan juga sebagai penentu besarnya suatu arus dan tegangan listrik pada suatu rangkaian elektronika.
Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa resistor berfungsi untuk menahan arus listrik sehingga setiap resistor memiliki nilai tahanan (resistansi) tertentu. Satuan besarnya nilai tahanan suatu resistor adalah Ohm (Ω). Ohm diambil dari seseorang bernama Georg Simon Ohm yang berkebangsaan Jerman, dimana dia adalah fisikawan penemu hubungan antara arus, tegangan dan tahanan pada suatu rangkaian listrik yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm.
Simbol Resistor
Simbol resistor pada suatu rangkaian elektronika pada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu simbol Amerika dan simbol Eropa, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.
Simbol Eropa ditunjukkan oleh R1 sedangkan R2 merupakan simbol Amerika. Kedua simbol tersebut bukan merupakan bentuk asli resistor tetapi simbol tersebut digunakan untuk menggambarkan resistor pada rangkaian elektronika.
Kode Resistor
Nilai tahanan pada suatu resistor ditampilkan pada badan resistor dan berupa kode, pada umumnya kode tersebut terbagi atas dua macam yaitu kode warna dan kode angka. Kode warna ini berbentuk seperti cincin yang melingkari badan resistor, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.
Pada cincin 1 (warna hitam) merupakan digit pertama, cincin 2 (warna coklat) merupakan digit kedua, cincin 3 (warna merah) merupakan faktor pengali, dan cincin 4 (warna emas) merupakan toleransi. Setiap warna pada cincin memiliki nilai yang berbeda, untuk mengetahui nilai–nilai setiap warna tersebut perhatikan tabel berikut ini.
Contoh
Cincin 1 (coklat) = digit pertama / nilai = 1
Cincin 2 (ungu) = digit kedua / nilai = 7
Cincin 3 (merah) = faktor pengali = x 102Ω
Cincin 4 (emas) = toleransi = ± 5%
Jadi nilai resistor tersebut adalah:
= 17 x 100Ω dengan toleransi ± 5%
= 1700Ω dengan toleransi ± 5%
Nilai toleransi pada resistor merupakan kualitas dari resistor itu sendiri, walaupun resistor memiliki nilai tahanan yang tetap, tetapi pada kenyataannya nilai tahanan ini dapat berubah jika terpengaruh oleh faktor eksternal misalnya adalah suhu (temperatur). Besarnya perubahan terhadap suhu tersebut tergantung dari nilai toleransi yang tertera pada cincin ke empat pada badan resistor.
Contoh: dari hasil perhitungan nilai tahanan tersebut diatas diperoleh hasil 1700Ω dengan toleransi ± 5%, maka rentang nilai minimum dan maksimum resistor tersebut adalah:
Rentang nilai minimum dan maksimum resistor
1700Ω x 5% = 85Ω
Nilai minimum = 1700Ω - 85Ω = 1615Ω
Nilai maksimum = 1700Ω + 85Ω = 1785Ω
Jadi rentang nilai tahanan dari resistor tersebut jika terjadi perubahan suhu adalah 1615Ω-1785Ω. Semakin kecil nilai toleransi maka semakin kecil pula rentang-nya perubahan nilai tahanan suatu resistor, atau dengan kata lain semakin kecil nilai toleransi semakin baik pula kualitas resistor tersebut.
Untuk kode angka cara pembacaannya hampir sama sama dengan kode warna hanya tampilannya langsung berupa angka.
Contoh
Suatu resistor di badannya terdapat kode angka 471.
Maka 4 merupakan digit pertama, 7 merupakan digit kedua, dan 1 merupakan faktor pengali.
Sehingga nilai resistor tersebut 47 x 101Ω = 470Ω.
Disipasi Panas Pada resistor
Jika suatu arus listrik yang melewati resistor meningkat, maka akan dihasilkan panas dan jika arus tersebut terus meningkat hingga melewati batas maksimum maka resistor akan rusak. Untuk mencegah hal tersebut, selain memiliki nilai tahanan dan toleransi, resistor juga memiliki nilai disipasi dalam Watt.
Biasanya nilai disipasi pada resistor adalah 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W, dan seterusnya. Nilai disipasi pada resistor berguna agar sebuah resistor dapat bertahan dari panas, pada kondisi arus listrik maksimum yang melewatinya. Semakin besar nilai disipasinya semakin besar ukuran resistor-nya. Untuk menentukan daya yang akan mengalir melalui resistor digunakan rumus berikut ini.
Dimana:
P adalah daya dalam Watt (W)
V adalah tegangan dalam Volt (V)
I adalah arus listrik dalam Ampere (A)
R adalah tahanan resistor dalam Ohm (Ω)
Sebagai contoh, pada rangkaian elektronika dibawah ini diketahui bahwa tegangan sebesar 12V melewati resistor 47Ω, berapa Watt-kah disipasi pada resistor?
P = V2 / R = 122 / 47 = 144 / 47 = 3,1 Watt
Resistor akan terdisipasi panas sebesar 3,1 Watt, jadi hendaknya pada rangkaian tersebut digunakan resistor dengan nilai disipasi diatas 3,1 Watt (misal 5W) untuk menghindari kerusakan pada resistor.
Resistor Nonlinier
Resistor yang sudah dijelaskan sebelumnya merupakan resistor linier atau resistor yang memiliki nilai tahanan yang tetap, walaupun dijelaskan juga sebelumnya bahwa nilai tahanan resistor berubah-ubah terhadap temperatur tetapi perubahan tersebut tidaklah terlalu besar.
Pada resistor nonlinier nilai tahanan-nya dibuat dapat berubah-ubah sesuai kebutuhan, jenis resistor ini antara lain Potensiometer (resistor variabel), Negative Temperature Co-eficient (NTC), Positive Temperature Co-efficient (PTC), dan Light Depending Resistor (LDR).
Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel.[1] Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.
Konstruksi dari potensiometer gulungan kawat: # Elemen resistif # Badan # Penyapu (wiper) # Sumbu # Sambungan tetap #1 # Sambungan penyapu # Cincin # Baut # Sambungan tetap #2Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu.
Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.
Potensiometer tersedia dengan relasi linier ataupun logaritmik antara posisi penyapu dan resistansi yang dihasilkan (hukum potensiometer atau "taper").
Pembuat potensiometer jalur konduktif menggunakan pasta resistor polimer konduktif yang mengandung resin dan polimer, pelarut, pelumas dan karbon. Jalur dibuat dengan melakukan cetak permukaan papua pada substrat fenolik dan memanggangnya pada oven. Proses pemanggangan menghilangkan seluruh pelarut dan memungkinkan pasta untuk menjadi polimer padat. Proses ini menghasilkan jalur tahan lama dengan resistansi yang stabil sepanjang operasi.
Pengetrim pasang PCB atau "trimpot", ditujukan untuk pengaturan yang jarang dilakukan
Sebagian besar potensiometer log (terutama yang murah) sebenarnya tidak benar-benar logaritmik, tetapi menggunakan dua jalur resistif linier untuk meniru hukum logaritma. [2]Potensiometer log juga dapat dibuat dengan menggunakan potensiometer linier dan resistor eksternal. Potensiometer yang benar-benar logaritmik relatif sangat mahal.
Potensiometer logaritmik sering digunakan pada peranti audio, terutama sebagai pengendali volume.
NTC dan PTC
Kedua jenis resistor ini merupakan jenis resistor nonlinier yang nilai tahanan-nya tergantung dari temperatur atau suhu. Pada NTC (Negative Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan berkurang jika temperaturnya naik, sedangkan PTC (Positive Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan bertambah seiring dengan naiknya temperatur.
Courtesy : www.mikroe.com
Pada gambar a. paling sebelah kiri merupakan simbol NTC disebelah kanannya merupakan bentuk-bentuk NTC sebenarnya. Pada gambar b. paling sebelah kiri merupakan simbol dari PTC dan disebelah kanannya merupakan bentuk-bentuk nyata dari PTC. Resistor jenis ini biasa digunakan sebagai sensor suhu pada suatu peralatan elektronika.
LDR
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor nonlinier yang nilai tahanan-nya berubah-ubah terhadap perubahan cahaya.
Pada gambar diatas merupakan contoh bentuk LDR yang sering digunakan pada rangkaian elektronika. Pada rangkaian elektronika LDR biasa digunakan sebagai sensor cahaya.
Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa resistor berfungsi untuk menahan arus listrik sehingga setiap resistor memiliki nilai tahanan (resistansi) tertentu. Satuan besarnya nilai tahanan suatu resistor adalah Ohm (Ω). Ohm diambil dari seseorang bernama Georg Simon Ohm yang berkebangsaan Jerman, dimana dia adalah fisikawan penemu hubungan antara arus, tegangan dan tahanan pada suatu rangkaian listrik yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm.
Simbol Resistor
Simbol resistor pada suatu rangkaian elektronika pada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu simbol Amerika dan simbol Eropa, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.
Simbol Eropa ditunjukkan oleh R1 sedangkan R2 merupakan simbol Amerika. Kedua simbol tersebut bukan merupakan bentuk asli resistor tetapi simbol tersebut digunakan untuk menggambarkan resistor pada rangkaian elektronika.
Kode Resistor
Nilai tahanan pada suatu resistor ditampilkan pada badan resistor dan berupa kode, pada umumnya kode tersebut terbagi atas dua macam yaitu kode warna dan kode angka. Kode warna ini berbentuk seperti cincin yang melingkari badan resistor, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.
Pada cincin 1 (warna hitam) merupakan digit pertama, cincin 2 (warna coklat) merupakan digit kedua, cincin 3 (warna merah) merupakan faktor pengali, dan cincin 4 (warna emas) merupakan toleransi. Setiap warna pada cincin memiliki nilai yang berbeda, untuk mengetahui nilai–nilai setiap warna tersebut perhatikan tabel berikut ini.
Contoh
Cincin 1 (coklat) = digit pertama / nilai = 1
Cincin 2 (ungu) = digit kedua / nilai = 7
Cincin 3 (merah) = faktor pengali = x 102Ω
Cincin 4 (emas) = toleransi = ± 5%
Jadi nilai resistor tersebut adalah:
= 17 x 100Ω dengan toleransi ± 5%
= 1700Ω dengan toleransi ± 5%
Nilai toleransi pada resistor merupakan kualitas dari resistor itu sendiri, walaupun resistor memiliki nilai tahanan yang tetap, tetapi pada kenyataannya nilai tahanan ini dapat berubah jika terpengaruh oleh faktor eksternal misalnya adalah suhu (temperatur). Besarnya perubahan terhadap suhu tersebut tergantung dari nilai toleransi yang tertera pada cincin ke empat pada badan resistor.
Contoh: dari hasil perhitungan nilai tahanan tersebut diatas diperoleh hasil 1700Ω dengan toleransi ± 5%, maka rentang nilai minimum dan maksimum resistor tersebut adalah:
Rentang nilai minimum dan maksimum resistor
1700Ω x 5% = 85Ω
Nilai minimum = 1700Ω - 85Ω = 1615Ω
Nilai maksimum = 1700Ω + 85Ω = 1785Ω
Jadi rentang nilai tahanan dari resistor tersebut jika terjadi perubahan suhu adalah 1615Ω-1785Ω. Semakin kecil nilai toleransi maka semakin kecil pula rentang-nya perubahan nilai tahanan suatu resistor, atau dengan kata lain semakin kecil nilai toleransi semakin baik pula kualitas resistor tersebut.
Untuk kode angka cara pembacaannya hampir sama sama dengan kode warna hanya tampilannya langsung berupa angka.
Contoh
Suatu resistor di badannya terdapat kode angka 471.
Maka 4 merupakan digit pertama, 7 merupakan digit kedua, dan 1 merupakan faktor pengali.
Sehingga nilai resistor tersebut 47 x 101Ω = 470Ω.
Disipasi Panas Pada resistor
Jika suatu arus listrik yang melewati resistor meningkat, maka akan dihasilkan panas dan jika arus tersebut terus meningkat hingga melewati batas maksimum maka resistor akan rusak. Untuk mencegah hal tersebut, selain memiliki nilai tahanan dan toleransi, resistor juga memiliki nilai disipasi dalam Watt.
Biasanya nilai disipasi pada resistor adalah 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W, dan seterusnya. Nilai disipasi pada resistor berguna agar sebuah resistor dapat bertahan dari panas, pada kondisi arus listrik maksimum yang melewatinya. Semakin besar nilai disipasinya semakin besar ukuran resistor-nya. Untuk menentukan daya yang akan mengalir melalui resistor digunakan rumus berikut ini.
Dimana:
P adalah daya dalam Watt (W)
V adalah tegangan dalam Volt (V)
I adalah arus listrik dalam Ampere (A)
R adalah tahanan resistor dalam Ohm (Ω)
Sebagai contoh, pada rangkaian elektronika dibawah ini diketahui bahwa tegangan sebesar 12V melewati resistor 47Ω, berapa Watt-kah disipasi pada resistor?
P = V2 / R = 122 / 47 = 144 / 47 = 3,1 Watt
Resistor akan terdisipasi panas sebesar 3,1 Watt, jadi hendaknya pada rangkaian tersebut digunakan resistor dengan nilai disipasi diatas 3,1 Watt (misal 5W) untuk menghindari kerusakan pada resistor.
Resistor Nonlinier
Resistor yang sudah dijelaskan sebelumnya merupakan resistor linier atau resistor yang memiliki nilai tahanan yang tetap, walaupun dijelaskan juga sebelumnya bahwa nilai tahanan resistor berubah-ubah terhadap temperatur tetapi perubahan tersebut tidaklah terlalu besar.
Pada resistor nonlinier nilai tahanan-nya dibuat dapat berubah-ubah sesuai kebutuhan, jenis resistor ini antara lain Potensiometer (resistor variabel), Negative Temperature Co-eficient (NTC), Positive Temperature Co-efficient (PTC), dan Light Depending Resistor (LDR).
Potensiometer
| Potensiometer | |
|---|---|
 Potensiometer satu putaran yang umum | |
| Simbol |  (EU) (US) |
| Tipe | Komponen pasif |
| Kategori | Komponen resistif |
Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.
KONSTRUKSI POTENSIOMETER
Sebuah potensiometer biasanya dibuat dari sebuah unsur resistif semi-lingkar dengan sambungan geser (penyapu). Unsur resistif, dengan terminal pada salah satu ataupun kedua ujungnya, berbentuk datar atau menyudut, dan biasanya dibuat dari grafit, walaupun begitu bahan lain mungkin juga digunakan sebagai gantinya. Penyapu disambungkan ke terminal lain. Pada potensiometer panel, terminal penyapu biasanya terletak ditengah-tengah kedua terminal unsur resistif. Untuk potensiometer putaran tunggal, penyapu biasanya bergerak kurang dari satu putaran penuh sepanjang kontak. Potensiometer "putaran ganda" juga ada, elemen resistifnya mungkin berupa pilinan dan penyapu mungkin bergerak 10, 20, atau lebih banyak putaran untuk menyelesaikan siklus. Walaupun begitu, potensiometer putaran ganda murah biasanya dibuat dari unsur resistif konvensional yang sama dengan resistor putaran tunggal, sedangkan penyapu digerakkan melalui gir cacing. Disamping grafit, bahan yang digunakan untuk membuat unsur resistif adalah kawat resistansi, plastik partikel karbon dan campuran keramik-logam yang disebut cermet. Pada potensiometer geser linier, sebuah kendali geser digunakan sebagai ganti kendali putar. Unsur resistifnya adalah sebuah jalur persegi, bukan jalur semi-lingkar seperti pada potensiometer putar. Potensiometer jenis ini sering digunakan pada peranti penyetel grafik, seperti ekualizer grafik. Karena terdapat bukaan yang cukup besar untuk penyapu dan kenob, potensiometer ini memiliki reliabilitas yang lebih rendah jika digunakan pada lingkungan yang buruk.Potensiometer tersedia dengan relasi linier ataupun logaritmik antara posisi penyapu dan resistansi yang dihasilkan (hukum potensiometer atau "taper").
Pembuat potensiometer jalur konduktif menggunakan pasta resistor polimer konduktif yang mengandung resin dan polimer, pelarut, pelumas dan karbon. Jalur dibuat dengan melakukan cetak permukaan papua pada substrat fenolik dan memanggangnya pada oven. Proses pemanggangan menghilangkan seluruh pelarut dan memungkinkan pasta untuk menjadi polimer padat. Proses ini menghasilkan jalur tahan lama dengan resistansi yang stabil sepanjang operasi.
Potensiometer linier
Potensiometer linier mempunyap unsur resistif dengan penampang konstan, menghasilkan peranti dengan resistansi antara penyapu dengan salah satu terminal proporsional dengan jarak antara keduanya.. Potensiometer linier digunakan jika relasi proporsional diinginkan antara putaran sumbu dengan rasio pembagian dari potensiometer, misalnya pengendali yang digunakan untuk menyetel titik pusat layar osiloskop.Potensiometer logaritmik
Potensiometer logaritmik mempunyai unsur resistif yang semakin menyempit atau dibuat dari bahan yang memiliki resistivitas bervariasi. Ini memberikan peranti yang resistansinya merupakan fungsi logaritmik terhadap sudut poros potensiometer.Sebagian besar potensiometer log (terutama yang murah) sebenarnya tidak benar-benar logaritmik, tetapi menggunakan dua jalur resistif linier untuk meniru hukum logaritma. [2]Potensiometer log juga dapat dibuat dengan menggunakan potensiometer linier dan resistor eksternal. Potensiometer yang benar-benar logaritmik relatif sangat mahal.
Potensiometer logaritmik sering digunakan pada peranti audio, terutama sebagai pengendali volume.
NTC dan PTC
Kedua jenis resistor ini merupakan jenis resistor nonlinier yang nilai tahanan-nya tergantung dari temperatur atau suhu. Pada NTC (Negative Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan berkurang jika temperaturnya naik, sedangkan PTC (Positive Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan bertambah seiring dengan naiknya temperatur.
Courtesy : www.mikroe.com
Pada gambar a. paling sebelah kiri merupakan simbol NTC disebelah kanannya merupakan bentuk-bentuk NTC sebenarnya. Pada gambar b. paling sebelah kiri merupakan simbol dari PTC dan disebelah kanannya merupakan bentuk-bentuk nyata dari PTC. Resistor jenis ini biasa digunakan sebagai sensor suhu pada suatu peralatan elektronika.
LDR
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor nonlinier yang nilai tahanan-nya berubah-ubah terhadap perubahan cahaya.
Pada gambar diatas merupakan contoh bentuk LDR yang sering digunakan pada rangkaian elektronika. Pada rangkaian elektronika LDR biasa digunakan sebagai sensor cahaya.
No comments:
Post a Comment