Resistor - Simponi MDP

Resistor
Resistor merupakan komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.
Berdasarkan hukum Ohm diketahui bahwa resistansi (R) berbanding terbalik
dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan dari resistor disebut Ohm
atau dilambangkan dengan simbol Ω.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif yang memiliki nilai
resistansi tergantung dari bahannya. Sebagai contoh resistor yang terbuat dari
perak, tembaga, emas dan metal umumnya mempunyai nilai resistansi yang
sangat kecil sehingga akan menghantarkan arus listrik dengan baik. Resistor yang
terbuat dari bahan ini dinamakan ”konduktor”. Sedangkan resistor yang terbuat
dari karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar, sehingga akan
menahan aliran elektron dan disebut sebagai ”insulator”.
Spesifikasi yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu
rancangan selain dari besar resistansi adalah besar dayanya (watt), hal ini
dikarenakan resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, sehingga akan terjadi
disipasi daya berupa panas sebesar P = I2R watt. Pada umumnya di pasar
tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt, dimana untuk resistor dengan
disipasi daya 5, 10 dan 20 watt, biasanya nilai resistansi sudah langsung dicetak
dibadannya, misalnya 100 Ω, 5W dengan bentuk persegi panjang berwarna putih
dan silinder.
Secara umum resistor berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di
kiri dan kanan serta terdapat lingkaran berwarna yang biasa dikenal dengan cincin
kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali nilai resistansi tanpa harus
mengukurnya dengan Ohmmeter, seperti pada gambar berikut:
Gambar Resistor
Resistor dalam elektronika dibagi dalam 2 kategori, yaitu :
1. Resistor Linear; yaitu :
Resistor yang bekerja sesuai dengan hukum ohm
2. Resistor Nonlinear; yaitu :
Resistor yang biasa dipakai dalam perancangan, yang terbagi menjadi tiga
jenis yaitu :
a. Fotoresistor (resistor yang peka terhadap sinar)
Resistor ini dapat digunakan dalam suatu jaringan kerja (network)
pembagi potensial, dimana perubahan tegangan terjadi jika sinar yang
datang berubah. Prinsip kerja seperti ini dapat diterapkan pada kontrol
lampu parkir atau pada pengubahan lampu jalan secara otomatis.
Resistor ini disebut juga LDR ( Light Dependent Resistor ),
1
b. Thermistor (resistor yang peka terhadap panas)
Resistansi / Tahanan termistor akan berubah bila terjadi perubahan
temperatur dalam ukuran yang agak besar. Thermistor terbagi menjadi
dua; yaitu :
1) Koefisien temperatur positif / positif temperature coefisient (PTC);
Termistor jenis ini dapat digunakan dalam sistem perlindungan
terhadap panas berlebihan pada mesin
2) Koefisien temperatur negative / negatif temperature coefisient
(NTC); Termistor jenis ini dapat digunakan dalam berbagai fungsi
seperti Pengukur temperatur mobil, Alarm tanda kebakaran atau
Kontrol arus pemanas ruangan.
c. VDR (Voltage Dependent Resistor), yaitu Resistor yang tergantung
pada tegangan listrik
Kode Warna Dan Huruf Pada Resistor
Cincin kode warna pada setiap resistor berjumlah antara 4 dan 5.
Resistor yang memiliki 5 cincin terdiri dari : cincin pertama, kedua dan ketiga
adalah digit, cincin keempat sebagai pengali dan cincin kelima merupakan
toleransi, sedangkan resistor yang mempunyai 4 cincin terdiri dari cincin pertama
dan kedua sebagai digit, cincin ketiga adalah pengali dan cincin keempat sebagai
toleransi.
Resistansi dibaca dari warna cincin yang paling depan ke arah cincin
toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya cincin toleransi
berada di badan resistor yang paling pojok dan mempunyai lebar yang lebih
menonjol, selanjutnya menentukan mana cincin yang pertama.
Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan
besar toleransinya. Resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin
(tidak termasuk cincin toleransi), sedangkan resistor dengan toleransi kecil 1%
atau 2% memiliki 4 cincin (tidak termasuk cincin toleransi).
Cincin pertama dan kedua menunjukkan besar nilai satuan dan cincin
ketiga adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet,
merah dan emas. cincin berwarna emas adalah toleransi. Dengan demikian urutan
warna cincin resistor ini adalah cincin pertama berwarna kuning, cincin kedua
berwana violet dan cincin ke tiga berwarna merah serta cincin ke empat berwarna
emas. Nilai dari warna cicin dapat dilihat pada tabel 1.
Kode warna adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA
(Electronic Industries Association). (lihat tabel 1)
Contoh :
2
Selain kode warna, sistem huruf juga digunakan untuk menunjukkan
persentase toleransi, yaitu :
F = + 1 %; G = + 2 %; J = + 5 %; K = + 10 %; dan M = + 20 %
Nilai resistansi dari gambar di atas adalah (lihat tabel 1) :
1. Cincin pertama berwana kuning = 4
2. Cincin kedua berwarna ungu = 7
3. Cincin ketiga berwarna merah = 2
4. Cincin keempat berwarna emas (toleransi) = 5 %
Maka :
nilainya 47 x 102 + 5 % Ohm atau 4700 + 5 %, yaitu :
antara 4465 – 4935 Ohm
Macam - Macam Resistor Sesuai Dengan Bahan Dan Konstruksinya.
Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor
dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang (resistor komposisi) dan resistor
oksida logam (resistor film), sedangkan dalam perdagangan resistor dibedakan
menjadi resistor tetap (fixed resistor) yang terbuat dari campuran karbon yang
dicetak banyak digunakan untuk daya rendah.dan resistor variabel (tidak tetap).
Ukuran resistor tetap dan resistor variable akan berubah terhadap rating
daya, penambahan ukuran ini akan meningkatkan rating daya sehingga dapat
menahan arus dan rugi resapan daya yang lebih besar.
Resistor Tetap adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang tetap terdiri dari:
a. Metal Film Resistor
b. Metal Oxide Resistor
c. Carbon Film Resistor
d. Ceramic Encased Wirewound
3
e. Economy Wirewound
f. Zero Ohm Jumper Wire
g. S I P Resistor Network
Resistor Tidak Tetap (variabel) adalah resistor yang nilai hambatannya
dapat diubah - ubah atau tidak tetap. Jenis dari resistor ini adalah hambatan
geser, Trimpot dan Potensiometer.
Resistor variabel yang hanya memiliki sebuah terminal mengubah
harganya mulai dari harga minimum yaitu nol ohm sampai harga maksimum
sebesar harga penuh potensiometer tersebut, dengan cara memutar dial, knob,
ulir atau apa saja yang sesuai dengan jenisnya.
Resistor variable yang memiliki dua atau tiga terminal, yang digunakan
untuk mengendalikan besar tegangan disebut potensiometer, sedangkan resistor
dengan tiga terminal digunakan sebagai rheostat atau potensiometer tergantung
bagaimana cara menghubungkannya.
Pengaturan nilai Resistor variabel dapat diatur secara mekanik, cahaya,
temperature suhu atau pengaturan lainnya, yang dapat digolongkan sebagai
berikut :
1. Trimpot
Resistor yang nilai hambatannya dapat diubah - ubah dengan cara
memutar porosnya memakai obeng. Untuk mengetahui nilai hambatan dari
suatu trimpot dapat dilihat dari angka yang tercantum pada badan trimpot
tersebut
2. Potensiometer
Resistor yang nilai hambatannya dapat diubah - ubah dengan memutar
poros yang telah tersedia. Potensiometer pada dasarnya sama dengan
trimpot secara fungsional.
a. Linier
Jika nilai resistansi berubah sebanding dengan kedudukan kontak
gesernya.
b. Logaritmis
Jika nilai resistansi berubah tidak sebanding dengan kedudukan
kontak gesernya
c. Trimer – Potensiometer
d. Thermister
1) NTC ( Negative Temperature Coefisient ).
2) PTC ( Positive Temperature Coefisient )
3) LDR ( Light Dependent Resistor ).
4) DR ( Dependent Resistor ).
5) VDR ( Voltage Dependent Resistor ).
4
Berbagai Jenis type dan bentuk Resistor
Karakteristik Berbagai Macam Resistor
Secara teori sebuah resistor dinyatakan memiliki resistansi murni, akan
tetapi pada prakteknya sebuah resistor mempunyai sifat tambahan yaitu sifat
induktif dan kapasitif. Pada dasarnya resistor bernilai rendah cenderung
mempunyai sifat induktif dan resistor bernilai tinggi resistor tersebut mempunyai
sifat tambahan kapasitif.
Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap suatu hambatan,
peningkatan suhu akan menghasilkan peningkatan harga tahanan sebagai akibat
penghantar memiliki koefisien suhu positif. Didalam penghantar terdapat elektron
bebas yang jumlahnya sangat besar sekali, dan sembarang energi panas yang
dikenakan padanya. Pada kenyataannya energi panas hanya akan meningkatkan
intensitas gerakan acak dari partikel yang berada dalam bahan sehingga
membuat aliran elektron semakin sulit untuk bergerak pada satu arah yang
ditentukan.
Arus Æ panas
W = I2 R t [joule]
Q = mc(Ta - T)
Q = 0.24 I2 R t [kalori]
Rangkaian Resistor Seri / Deret
5
Rangkaian seri / deret adalah jika beberapa resistor dihubungkan secara
berturut - turut, yaitu ujung - akhir dari resistor pertama disambung dengan ujung awal dari resistor kedua dan seterusnya. Jika ujung - awal resistor pertama dan
ujung - akhir resistor terakhir diberikan tegangan maka arus akan mengalir melalui
semua resistor dengan besar yang sama. (lihar gambar di bawah ini)
Jika terdapat beberapa resistor dihubungkan seri atau deret, maka kuat
arus yang melalui semua resistor adalah :
I = I1 =I2 = I3 = ..…. = In
Dari hukum Ohm didapat bahwa :
E = I.Rt , sehingga :
E = I. Rt = I (R1 + R2 + R3 + ....Rn )
Dimana :
Rt = R1 + R2 + R3 + ............ Rn
Dengan demikian tegangan total dari resistor yang dihubung seri adalah jumlah
dari tegangan resistor – resistornya, atau Et = ΣE.
Rangkaian Resistor Paralel / Sejajar
Rangkaian paralel atau sejajar adalah jika beberapa resistor dihubungkan
secara berjajar, yaitu ujung - awal dari resistor pertama disambung dengan ujung awal dari resistor kedua, selanjutnya ujung – akhir dari resistor pertama
dihubungkan dengan ujung – akhir dari resistor kedua dan seterusnya. Jika ujung
– awal dan ujung – akhir resistor diberikan tegangan maka arus yang mengalir
melalui semua resistor mempunyai besar yang berbeda. (lihar gambar di bawah
ini)
Jika terdapat beberapa resistor dihubungkan paralel / sejajar, maka
tegangan pada semua resistor adalah :
E = E1 =E2 = E3 = ..…. = En
Dari hukum Ohm didapat bahwa :
E = I.Rt Æ It = E / Rt , sehingga :
It = E / (R1 + R2 + R3 + ....Rn )
Dimana :
6
1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ............ 1/Rn
Dengan demikian kuat arus total dari resistor yang dihubung paralel adalah jumlah
dari kuat arus resistor – resistornya, atau It = ΣI.
Contoh :
Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1 = 1000 Ω, R2 = 2000 Ω,
bila kita menggunakan:
1. Cara Seri :
Rt = R1 + R2
= 1000 + 2000 = 3000 Ohm
2. Cara Paralel :
1 / Rt = 1 / R1 + 1 / R2
= (1 / 1000) + (1 / 2000)
= (2000 + 1000) / (1000 X 2000) = (3000) / (2000000)
= 3 / 2000 Æ 3. Rt = 2000
Rt = 2000 / 3 = 666,7 Ohm
7