Resistor - kogi@me

Pengantar Elektronika
RESISTOR ( TAHANAN)
STIMIK AKBA
2011
Pengertian :
Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk
menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara
kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya
Atau
Resistor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk
membagi (menurunkan) tegangan dan mengatur kuat arus listrik.
Simbol dari Resistor (Tahanan)
Untuk menentukan nilai tahanan dapat dilakukan /digunakan “ HUKUM
OHM “ yang berbunyi “ Besarnya arus listrik yang mengalir dalam suatu
rangkaian berbanding lurus dengan beda potensial dan berbanding terbalik
dengan tahanan yang dinyatakan dengan rumus:
𝑉
𝐸
𝑅 = 𝑎𝑡𝑎𝑢
𝐼
𝐼
Satuan resistansi dari suatu resistor disebut
Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω
(Omega)
Dimana :
V= E = besarnya tegangan dalam satuan volt
I = kuat arus yang mengalir dalam rangkaian dalam satuan ampere
Fungsi resistor dapat diumpamakan dengan sekeping papan yang dipergunakan untuk
menahan aliran air yang deras di selokan/parit kecil. Makin besar nilai tahanan, makin
kecil arus dan tegangan listrik yang melaluinya. Adapun fungsi lain resistor dalam
rangkaian elektronika, yaitu :
a. Menahan arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.
b. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.
c. Membagi tegangan, dll.
Macam - Macam Tahanan
a. TahananTetap
b. Tahanan yang Variabel (Variabel Resistor) yang dapat diatur
secara manual
c. Tahanan variable yang di pengaruhi lingkungan
a. Tahanan Tetap (Fixed Resistor)
Tahanan tetap yaitu nilai tahanannya telah atau sudah
ditetapkan pada produksinya. Nilai tahanan ada yang
tertulis langsung dibadannya, ada juga yang memakai
kode warna dengan nilai yang tertentu besar nya.
Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon
Lambang Resistor tetap
Jenis-jenis Tahanan Tetap (Fixed Resistor)
Tipe atau jenis resistor saat ini sangat beragam, tergantung dari pemakain untuk suatu sistem
elektronika yang akan kita rancang, yaitu :
1. PrecisionWirewound resistor
Merupakan tipe resistor yang mempunyai tingkat keakuratan sangat tinggi sampai 0.005% dan TCR
(Temperature coeffisient of resistance) sangat rendah. Sehingga sangat cocok digunakan untuk
aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Tetapi jangan menggunakan jenis ini
yang rendah untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab mempunyai Q resonant frequency. Contoh
aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, reference gulators dan decoding
Network
2. NIST Standard resistor
NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe resistor dengan tingkat
verifikasi keakuratan sangat stabil. Keakuratan paling tinggi yaitu 0.001%. Komponen ini
biasanya digunakan sebagai standard dari suatu alat ukur resistive
3. Power Wirewound resistor
Biasanya resistor ini digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya yang yang sangat besar.
Komponen ini dapat mengatasi daya yang besar dibandingkan dengan resistor yang lain. Karena
panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan seperti ic Tube,
Ceramic rods, anodized aluminum, Ceram, fiberglass, mandels, dll. Gambar diatas merupakan
contoh dari PowerWirewound resistor
4. Fuse Resistor
Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai sekering. Pada
kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas ketika ada arus yang melaluinya.
5. Carbon Composition
Ini merupakan salah satu tipe resistor yang banyak sekali dijual dipasaran. Biasanya untuk nilai
hambatan yang besar, misalnya 1K2, 2K2, 4K7, dll mudah mencarinya. Tetapi untuk nilai
hambatan yang kecil, misalnya 2., 3., dll susah dicari. Resistor ini memiliki koefisien
temperature dengan batas 1000 ppm/°C terhadap nilai hambatannya, dimana nilai
hambatannya akan turun ketika suhunya naik. Selain itu resistor tipe ini juga memiliki koefisien
tegangan, dimana nilai hambatan akan berubah ketika diberi tegangan. Semakin besar tegangan
maka semakin besar perubahannya. Voltage Rating dari resistor Carbon Composition
ditentukan berdasarkan ukuran fisik, nilai, dan dayanya. Pada saat menggunakan resistor jenis
ini diharapkan agar berhati–hati didalam perancangan, karena dapat menghasilkan noise dimana
noise ini tergantung pada nilai dari resistor dan ukurannya.
6. Carbon Film Resistor
Resistor jenis Carbon Film mempunyai karakteristik yang sama dengan resistor carbon
composition cuma noise, voltage coeficient, temperature coeficient nilainya lebih rendah.
Carbon Film Resistor dibuat dengan memotong batangan keramik yang panjang dan kemudian
dicampur dengan material karbon. Frekuensi respon dari resistor ini jauh lebih bagus
dibandingkan dengan wirewound dan lebih bagus lagi dibandingkan dengan carbon
composition.
7. Metal Film Resistor
Metal Film resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor Carbon composition dan
carbon film. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan ini
mirip wirewound.
8. Foil Resistor.
Resistor ini mempunyai karakteristik yang sama dengan jenis metal film. Kelebihan utama
dibandingkan dengan metal film adalah tingkat kestabilannya yang lebih tinggi, TCR paling
kecil, dan frek respon tinggi. Selain kelebihan terdapat pula kelemahan yaitu nilai maksimum
dari resistor ini lebih kecil dari nilai resistor metal film. Resistor ini biasanya dipakai di dalam
strain gauge, nilai strain dapat diukur berdasarkan perubahan nilai resistansinya.
9. Power Film Resistor
Material yang digunakan untuk membuat resistor ini sama dengan jenis metal film dan carbon
film. Tetapi karakteristik dayanya lebih tinggi. Power film resistor mempunyai nilai yang lebih
tinggi dan respon frekuensi yang lebih baik dibandingkan Power wirewound resistor. Resistor ini
banyak digunakan untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik.
Biasanya memiliki daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound
resistor komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar
b. Tahanan yang Variabel (Variabel Resistor) yang dapat
diatur secara manual
Tahanan variabel yaitu tahanan yang dapat diubah-ubah
nilainya resistansinya dari nol hingga batas maksimum
yang telah ditentukan oleh produsen.
Simbol dan gambar Resistor Variabel
Jenis-JenisTahananVariabel yang dapat diubah manual
1.TRIMER POTENSIO(TRIMPOT)
• Nilai perlawanan nya dapat ditrim dengan mengunakan obeng.
• Alat ini banyak dipakai pada sirkit stabilisasi arus dan tegangan.
• Nilai ukur Ohmnya ada yang tertulis langsung (misal 5K),ada juga yang memakai sistim
hitungan .
Contoh:
Pada badan nya tertulis 502 (angka terakhir = banyak nya nol)
Angka terakhir 2 =banyak nol dua(00)
Ini berarti nilai nya = 5000 =5K
Pada badan nya tertulis 203 (angka terakir = banyak nya nol )
Angka terakhir 3 =banyak nol tiga (000)
ini berarti nilai nya =20000Ω =20K
Jenis-JenisTahananVariabel yang dapat diubah manual
2.POTENSIO METER (CONTROL POTENSIO METER)
Ada dua model potensio yaitu yang model putar dan model slide. Alat ini dipakai untuk
keperluan pengatur volume suara, pengatur nada bass –trebel, pengatur balance dan lain –
lain.
Ada dua jenis potensiometer berdasarkan pemakaiannya:
1. Potensiometer Linear, digunakan untuk pengatur balance dan nada. Yang ditandai
dengan Lin / B (misal: Lin 50K / B 50K).
2. Poteniometer Logaritmic, digunakan untuk pengatur volume. Yang ditandai dengan Log
/ A (misal: Log 50K / A 50K).
C. Tahanan variable yang di pengaruhi lingkungan
Sesuai dengan namanya tahanan ini bekerja dipengaruhi
oleh kondisi lingkungannya, baik suhu, cuaca, dll
Jenis-Jenis Tahanan Variabel yang dipengaruhi lingkungan
1. NTC THERMISTOR (NTC = NegatifTemperature Coeficient).
Sifat NTC yaitu pada waktu dingin (temperatur udara biasa) nilai tahanannya besar, setelah panas
nilai tahanannya menurun / mengecil. Nilai tahanannya yaitu 170Ω, 200Ω, 100Ω, 47Ω, dll. NTC
digunakan pada transistor penguat akhir.
2. PTC THERMISTOR (PTC = PositifTemperatur Coefficient)
Sifat PTC yaitu pada udara biasa nilai tahanannya kecil dan saat panas nilai tahanannya besar. PTC
digunakan untuk melindungi voltase suply terhadap beban yang mengambil arus terlalu besar.
3.VDR (VOLTAGE DEPENDENT RESISTOR)
VDR adalah resistor yang nilai hambatannya tergantung dari besarnya tegangan, dimana pada
kenaikan tegangannya, maka nilai hambatannya akan turun.
3. LDR (Light Dependent Resistor)
Resistor LDR adalah resistor yang nilai hambatannya akan menurun jika terkena cahaya.
Toleransi
Toleransi adalah besarnya persentase nilai tahanan yang
diizinkan sehingga menghasilkan nilai maksimum dan nilai
minimum.
MENENTUKAN NILAI TAHANAN
RESISTOR
Dalam menentukan nilai resistansi pada resistor ada dua hal yang perlu
dilihat yaitu :
1. KodeWarna Resistor
2. Kode Huruf Resistor
1. KodeWarna Resistor
Kode warna pada resistor menyatakan harga resistansi dan toleransinya.
Semakin kecil harga toleransi suatu resistor adalah semakin baik, karena
harga sebenarnya adalah harga yang tertera ± harga toleransinya.
Misalnya suatu resistor harga yang tertera = 100 Ω mempunyai toleransi
5%, maka harga sebenarnya adalah:
Harga resistor = 100 – (5% x 100) s/d 100 + (5% x 100)
= 95 Ω s/d 105 Ω.
Terdapat resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5 gelang warna
seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
Arti kode warna pada resistor 4 gelang
adalah :
Gelang 1 = Angka pertama
Gelang 2 = Angka kedua
Gelang 3 = Faktor pengali
Gelang 4 = Toleransi
Arti kode warna pada resistor 5 gelang
adalah :
Gelang 1 = Angka pertama
Gelang 2 = Angka kedua
Gelang 3 = Angka ketiga
Gelang 4 = Faktor pengali
Gelang 5 = Toleransi
Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai
petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti
tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin
kode warna, kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan
ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA
(Electronic Industries Association)
Besaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin yang paling depan ke arah cincin
toleransi. Biasanya posisi cincin toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau
juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan posisi cincin yang pertama agak sedikit ke
dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor
tersebut. Kalau kita telah bisa menentukan mana cincin yang pertama selanjutnya adalah membaca
nilai resistansinya
Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya
resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin (tidak termasuk cincin toleransi).
Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 cincin (tidak termasuk
cincin toleransi). Cincin pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan,
dan cincin terakhir adalah faktor pengalinya
Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih
resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah
besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan
oleh resistor. Karena resistor bekerja dengan di aliri arus
listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :
Semakin besar ukuran fisik suatu resistor, bisa menunjukkan semakin
besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut
2. Kode Huruf dan Angka Resistor
Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya adalah resistor lilitan kawat yang
diselubungi dengan keramik/porselin, seperti terlihat pada gambar di bawah ini :
- 82 k Ω 5% 9132 W
82 k Ω berarti besarnya resistansi 82 k Ω (kilo ohm)
5% berarti besarnya toleransi 5%
9132 W adalah nomor serinya
- 5 W 0,02 Ω J
5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt
0,22 Ω berarti besarnya resistansi 0,22 Ω
J berarti besarnya toleransi 5%
- 5 W 22 R J
5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt
22 R berarti besarnya resistansi 22 Ω
J berarti besarnya toleransi 5%
- 5W 1 k Ω J
5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt
1 k Ω berarti kemampuan besarnya resistansi 1 k Ω
J berarti besarnya toleransi 5%
- 5W R 1 k
5 W berarti kemampuan daya resistor sebesar 5 watt
R 1 K berarti besarnya resistansi 1 k Ω
- RSN 2 P 22 kk
RSN 2 P berarti nomor seri resistor
22 k berarti besarnya resistansi 22 k Ω
k berarti besarnya toleransi 10%
- 1 k 5 berarti besarnya resistansi 1,5 k Ω
Rangkaian Resistor
Ada tiga macam sambungan hambatan/resistor, yaitu :
1. Sambungan seri,
2. Sambungan paralel dan
3. Sambungan campuran (seri-paralel).
1. Sambungan Seri
Sambungan seri disebut juga sambungan deret. Resistor-resistor dikatakan sambungan seri
apabila dua resistor atau lebih disambung dengan cara ujung akhir dari resistor pertama
disambungkan dengan ujung awal dari resistor kedua, ujung akhir resistor kedua disambungkan
dengan ujung awal resistor ketiga dan seterusnya.
Contoh pada Gambar dibawah : tiga buah hambatan yaitu: AB, CD, EF disambung seri
Gambar Rangkaian seri
Rangkaian di atas menunjukkan, ujung B disambung dengan ujung C dan ujung D disambung
dengan ujung E
Untuk mengetahui berapa besar satu hambatan pengganti dari sambungan seri dari beberapa
hambatan, dapat dibuktikan dengan menggunakan hukum Ohm dan Kirchoff. Hal ini dapat dijelaskan
dengan menggunakan Gambar dibawah ini :
Pada rangkaian resistor seri di atas ada
beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu :
1. Arus listrik yang mengalir pada ketiga
resistor sama.
2. Drop tegangan pada tiap resistor berbeda
jika besar resistansi sama.
3. Jumlah dari ketiga drop tegangan sama
dengan tegangan sumber.
Untuk menghitung resistansi ekivalen dari
ketiga resistor adalah sebagai berikut.
2. Sambungan Paralel
Jika resistor R1, R2,R3 disusun seperti gambar dibawah ini, maka disebut dengan susunan
paralel.
Gambar : Resistor Paralel
Pada rangkaian resistor paralel ada beberapa hal yang perlu diperhatikan diantaranya :
1. Drop tegangan pada setiap resistor sama.
2. Arus pada setiap resistor berbeda sesuai hukum ohm.
3. Arus total merupakan jumlah dari ketiga arus cabang.
Untuk menghitung resistansi ekivalen dari susunan resistor paralel sebagai berikut :
3. Sambungan Seri dan Paralel
Sambungan seri-paralel merupakan sambungan atau rangkaian yang terdiri dari resistor-resistor
yang tersambung dalam “sistem seri” maupun “sistem paralel”. Sebagai contoh dapat dilihat pada
Gambar di bawah ini.
Gambar : Rangkaian Sambungan Seri dan Paralel
Dalam rangkaian/sambungan ini, R2 paralel dengan R3, kemudian hambatan penggantinya
(RBC) disambung seri dengan R1.
Untuk mencari hambatan pengganti dari sambungan di atas yaitu besarnya hambatan antara titik A – C
dapat dilakukan dengan terlebih dahulu mencari hambatan pengganti antara titik B – C, yaitu RBC yang
diseri dengan R1 dan R2 dengan R3. Selanjutnya RBC ini diseri dengan R1 yang hasilnya merupakan
hambatan pengganti antara titik A – C yang disebut RAC. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar (a)
dan (b) di bawah ini.
(a)
(b)
Gambar Hasil Penyederhanaan