PENGERTIAN RESISTOR FUNGSI RESISTOR

Transkripsi

1 PENGERTIAN RESISTOR Resisitor merupakan salah satu komponen elektronika yang bersifat pasif dimana komponen ini tidak membutuhan arus listrik untuk berkerja. Resisitor memiliki sifat menghambat arus listrik dan resistor sendiri memiliki nilai besaran hambatan yaitu ohm dan dituliskan dengan simbol Ω. Sesuai dengan nama dan kegunaanya untuk membatasi atau menghambat arus listrik yang melewatinya dalam suatu rangkaian maka resistor mempunyai sifat resistif (menghambat) yang umunya terbuat dari bahan karbon. Hal ini bisa terjadi karena resistor yang memiliki dua kutub akan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya. Dengan mengatur besarnya arus yang mengalir, kita dapat mengatur alat elektronik untuk melakukan berbagai hal. Dari hukum Ohm di jelaskan bahwa resistansi akan berbanding terbalik dengan jumlah arus yang melaluinya. Maka untuk menyatakan besarnya resistansi dari sebuah resistor dinyatakan dalam satuan Ohm yang dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Untuk menggambarkanya dalam suatu rangkaian dilambangkan dengan huruf R, karena huruf ini merupakan standart internasional yang sudah disepakati bersama untuk melambangkan sebuah komponen resistor dalam sebuah rangkaian. FUNGSI RESISTOR Selain untuk membatasi atau menghambat arus listrik, resistor mempunyai kegunaan atau fungsi lainnya, diantara nya adalah sebagai berikut : Sebagai pembagi arus Sebagai pembagi tegangan Sebagai penurun tegangan

2 Sebagai penghambat arus listrik Menghambat arus listrik Pengatur volume (potensiometer) Pengatur kecepatan motor (rheostat), dll. KARATERISTIK RESISTOR Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Resistansi resistor komposisi tidak stabil disebabkan pengaruh suhu, jika suhu naik maka resistansi turun. Kurang sesuai apabila digunakan dalam rangkaian elektronika tegangan tinggi dan arus besar. Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda antara kenyataan dari resistansi nominalnya. Jika perbedaan nilai sampai 10 % tentu kurang baik pada rangkaian yang memerlukan ketepatan tinggi. Resistor variabel resistansinya berubah-ubah sesuai dengan perubahan dari pengaturannya. Resistor variabel dengan pengatur mekanik, pengaturan oleh cahaya, pengaturan oleh temperature suhu atau pengaturan lainnya. Jika perubahan nilai, resistansi potensiometer sebanding dengan kedudukan kontak gesernya maka potensiometer semacam ini disebut potensiometer linier. Tetapi jika perubahan nilai resistansinya tidak sebanding dengan kedudukan kontak gesernya disebut potensio logaritmis. Secara teori sebuah resistor dinyatakan memiliki resistansi murni akan tetapi pada prakteknya sebuah resistor mempunyai sifat tambahan yaitu sifat induktif dan kapasitif. Pada dasarnya bernilai rendah resistor cenderung mempunyai sifat induktif dan resistor bernilai tinggi resistor tersebut mempunyai sifat tambahan kapasitif. Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap suatu hambatan. Didalam penghantar ada electron bebas yang jumlahnya sangat besar sekali, dan sembarang energi panas yang dikenakan padanya akan memiliki dampak yang sedikit pada jumlah total pembawa bebas. Kenyataannya energi panas hanya akan meningkatkan intensitas gerakan acak dari partikel yang berada dalam bahan yang membuatnya semakin sulit

3 bagi aliran electron secara umum pada sembarang satu arah yang ditentukan. Hasilnya adalah untuk penghantar yang bagus, peningkatan suhu akan menghasilkan peningkatan harga tahanan. Akibatnya, penghantar memiliki koefisien suhu positif. BAHAN PEMBUATAN RESISTOR Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan resistor yaitu : 1. Substrat alumina; untuk karateristik resistor (lebar 2 inci) 2. Pasta resistor dengan nilai 10 ohm, 1 kilo ohm, 10 kilo ohm dan 100 kilo ohm 3. Dua pont birox seri ESL 5. Shoel 6. Al 2 O 3 ; digunakan untuk pencucian substrat, screen dan bahan-bahan pelarut

4 MACAM-MACAM DAN JENIS-JENIS RESISTOR 1. Fixed Resistor (resistor tetap) Merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri fisik dari resistor ini adalah bahan pembuat resisttor terdapat ditengah tengah dan pada pinggirnya terdapat 2 Conducting Metal, bisanya kemasan seperti ini disebut dengan Axial. Ukuran fisik fixed resistor bermacam macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5 watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼ watt. Pada gambar 1 disamping ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt. Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, diciptakanlah sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMT (Surface Mount Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk dari fixed resistor menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem yang mempunyai ukuran sekecil mungkin. Contoh bentuk fixed resistor dengan teknologi SMT dapat dilihat pada gambar 2. Ada beberapa macam kemasan standard yang sudah ditentukan oleh Industri elektronik antara lain: ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal ukuran = 2.0 mm x 1.3 mm, 2 terminal ukuran = 1.5 mm x 0.8 mm, 2 terminal Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP (Single-In-Line). Didalam kemasan ini terdapat lebih dari 1 resistor yang biasanya disusun pararel dan mempunyai 1 pusat yang dinamakan common. Untuk contoh dapat dilihat pada gambar 3.

5 Tipe atau jenis resistor saat ini sangat beragam, tergantung dari pemakain untuk suatu sistem elektronika yang akan kita rancang. Berikut ini akan dijelaskan sedikit tentang penggunaan resistor berdasarkan tipe atau jenisnya. Precision Wirewound 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 untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab mempunyai Q resonant frequency yang rendah. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference resistor untuk voltage regulator dan decoding Network. NIST Standard resistor NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe resistor dengan tingkat keakuratan paling tinggi yaitu 0.001%, TCR yang rendah dan sangat stabil dibandingkan dengan Precision Wirewound Resistor. Komponen ini biasanya digunakan sebagai standard di dalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive. 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

6 panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan seperti ceramic Tube, Ceramic rods, anodized aluminum, fiberglass mandels, dll. Gambar disamping merupakan contoh dari Power Wirewound resistor. Fuse Resistor Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai sekering. Resistor ini didesain sedemikian rupa sehingga bila ada arus yang sangat besar melalui maka hambatannya menjadi takterhingga. Pada kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas ketika ada arus yang melaluinya. 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 2Ω, 3Ω, 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 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. Carbon Film Resistor Resistor jenis Carbon Film mempunyai karakteristik yang sama dengan resistor carbon composition tetapi 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

7 dan lebih bagus lagi dibandingkan dengan carbon composition. Dimana wirewound akan menjadi suatu induktansi ketika frekuensinya rendah dan akan menjadi kapasitansi apabila frekuensinya tinggi. Dan untuk carbon composition hanya menjadi kapasitansi apabila dilalui oleh frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Metal Film Resistor Metal Film resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor Carbon composition dan carbon film. Karena resistor ini lebih akurat, tidak mempunyai voltage coefisient, noise dan temperature coefisient yang lebih rendah. Tetapi resistor ini tidak sebagus jenis resistor Precision wirewound. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan ini mirip seperti yang digunakan untuk membentuk carbon film resistor. 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. Ketika digunakan sebagai strain gauge, foil-nya dipasangkan di suatu substrate fleksibel sehingga dapat dipasang didaerah tempat pengukuran strain dilakukan. 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,

8 daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor. Biasanya komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar. 2. Resistor tidak tetap (Variable Resistor) Resistor tidak tetap adalah resistor yang mempunyai nilai resistansi yang dapat diubah2 sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan. Perubahannya dapat dilkaukan dengan cara memutar atau menggeser pengaturnya yang memang sudah disediakan, namun ada pula nilai perubahan resistansinya akan dipengaruhi oleh keadaan disekitarnya misalnya suhu, cahanya, suara, dll, sehingga dapat dijadikan sebagai sakelar otomatis. Potensiometer Potensiometer merupakan komponen pembagi tegangan yang nilai resistansinya dapat disetel sesuai dengan keinginan dengan cara memutar tungkai pengaturnya. Nilai resistansinya sendiri tertera pada bodi yang dituliskan dalam bentuk angka, sehingga akan memudahkan untuk mengetahui berapa besar nilainya tersebut. Penggunaan potensiometer biasanya adalah untuk pengaturan suara (tone control) Bass, Treable, Volume, dan lain-lain. beberapa jenis potensiometer : Potensiometer liniar 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

9 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. 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. Rheostat Cara paling umum untuk mengubah-ubah resistansi dalam sebuah sirkuit adalah dengan menggunakan resistor tidak tetap atau rheostat. Sebuah rheostat adalah resistor tidak tetap dua terminal dan seringkali didesain untuk menangani arus dan tegangan yang tinggi. Biasanya rheostat dibuat dari kawat resistif yang dililitkan untuk membentuk koil toroid dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas toroid, menyentuh koil dari satu lilitan ke lilitan selanjutnya. Potensiometer tiga terminal dapat digunakan sebagai resistor tidak tetap dua terminal dengan tidak menggunakan terminal ketiga. Seringkali terminal ketiga yang tidak digunakan disambungkan dengan terminal penyapu untuk mengurangi fluktuasi resistansi yang disebabkan oleh kotoran. Potensiometer digital Potensiometer digital adalah sebuah komponen elektronik yang meniru fungsi dari potensiometer analog untuk diterapkan pada isyarat digital.

10 Trimpot Trimpot adalah kependekan dari tripotensiometer, bentuk fisiknya kecil dan memiliki nilai tahanan yang dapat di rubahrubah namun dengan menggunakan alat bantu berupa obeng kecil, karena untuk merubah nilai resistansinya tidak bisa menggunakan tangan. Sebagai tahanan bahan resistansinya adalah menggunakan bahan karbon atau arang. NTC dan PTC NTC adalah singkatan dari Negative Temperature Coeficient. Sifat komponen ini resistif dimana nilai resistansinya akan menurun apabila temperatur disekelilingnya naik. Sedangkan PTC adalah singkatan dari Positive Temperature Coeficient, yang nilai resistansinya akan bertambah besar apabila termperatur disekelilingnya turun.. Komponen NTC dan PTC biasanya digunakan sebagai sensor dalam peralatan pengukur panas atau disebut juga termistor. Selain itu juga bisa digunakan sebagai sakelar otomatis yang cara kerjanya akan ditentukan oleh suhu disekitarnya. LDR LDR adalah singkatan dari Light Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterimanya. Biasanya LDR digunakan untuk rangkain-rangkaian sakelar otomatis tertentu seperti lampu taman, lampu jalan, dll, dimana LDR akan bekerja secra otomatis sesuai dengan tingkat cahaya yang ada didepannya. VDR

11 VDR adalah singkatan dari Voltage Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor tidak tetap yang nilai resistansinya akan berubah tergantung dari tegangan yang diterimanya. Sifat dari VDR adalah semakin besar tegangan yang diterima, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil, sehingga arus yang melaluinya akan semakin besar. Dengan adanya sifat tersebut maka VDR akan sangat cocok digunakan sebagai stabilizer bagi komponen transistor.

12 KODE WARNA PADA RESISTOR Untuk mengetahui berapa besar nilai resistan (hambatan) sebuah resistor tetap, maka kita dapat melihat dan membaca kode warna yang berupa cincin-cincin warna pada bodi resistor. Karena tidak semua nilai resistor dicantumkan dengan lambang bilangan berupa angka-angka, melainkan dengan cincin kode warna. Banyaknya cincin kode warna setiap resistor berjumlah 4 cincin atau ada juga 5 cincin bahkan lebih. Untuk cara pembacaannya tidak jauh berbeda yaitu : Sebelum memahami cara menghitung resistor kita perlu memahami dulu komponen resistor 4 warna, 5 warna, dan 6 warna. WARNA ANGKA [1-3] MULTIPLIER [4] TOLERANSI [5] THERMAL COEFICIENT [6] HITAM 0 1 COKLAT % 100ppm MERAH % 50ppm ORANGE 3 1k 15ppm KUNING 4 10k 25ppm HIJAU 5 100k 0.5% BIRU 6 1M 0.25% UNGU 7 10M ABU-ABU 8 PUTIH 9 EMAS 5% SILVER 10% GAMBAR RESISTOR KETERANGAN Resistor 4 Warna Warna (1) dan (2) = Angka Digit Warna (3) = Multiplier Warna (4) = Nilai Toleransi Resistor 5 Warna Warna (1) (2) (3) = Angka Digit Warna (4) = Multiplier Warna (5) = Nilai Toleransi Resistor 6 Warna Warna (1) (2) (3) = Angka Digit

13 Warna (4) Warna (5) Warna (6) = Multiplier = Nilai Toleransi = Koefisien Suhu Cara Menghitung Resistor 4 Warna untuk mengetahui cara menghitung resistor warna kita langsung pakai contoh saja resistor berikut: Gelang 1 = Coklat (1) Gelang 2 = Hitam (0) Gelang 3 = Merah (10 2 ) Gelang 4 = Emas (5%) Nilai resistor tersebut adalah : 10 X 10 2 = 1000 Ω = 1 KΩ ± 5 % Cara Menghitung Resistor 5 Warna kita pakai contoh resistor dengan warna sebagai berikut Gelang 1 = Merah (2) Gelang 2 = Kuning (4) Gelang 3 = Hitam (0) Gelang 4 = Merah (10 2 ) Gelang 5 = Hijau (0,5%) Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 10 2 = Ω = 24 KΩ ± 0,5 % Cara Menghitung Resistor 6 Warna anda mempunyai resistor 6 warna misalnya sebagai berikut Gelang 1 = Merah (2) Gelang 2 = Kuning (4) Gelang 3 = Hitam (0) Gelang 4 = Merah (10 2 ) Gelang 5 = Hijau (0,5%) Gelang 6 = Orange (15 ppm/derajat celcius)

14 Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 10 2 = Ω = 24 KΩ ± 0,5 % 15 ppm/derajat RANGKAIAN SERI DAN PARALEL PADA RESISTOR RANGKAIAN SERI Yang dimaksud dengan rangkaian seri adalah apabila beberapa resistor dihubungkan secara berturut-turut, yaitu ujung akhir dari resistor pertama disambung dengan ujung awal dari resistor kedua, dan seterusnya. Jika ujung awal dari resistor pertam dan ujung akhir resistor terakhir diberika tegangan, maka arus akan mengalir berturut-turut melalui semua resistor yang besarnya sama. Gambar rangkaian: E R1 E R2 E R3 I Hubungan pada rangkaian seri : Besar tahanan totalnya adalah R T = R1 + R2 + R3 + Rn Besar arus listriknya adalah I = I R1 = I R2 = I R3.= I n E I = R T

15 Besar tegangan listriknya adalah E R1 = I. R1 E R2 = I. R2 E R3 = I. R3 E Rn = I. R n E T = E R1 + E R2 + E R3 Contoh : 1. Berapa nilai Resistansi Seri (Rs) dari sebuah Rangkaian Seri Resistor yang terdiri dari 2 buah resistor, yaitu R1=100 dan R2=200. Jawab : Diket : R1 = 100 R2 = 200 Ditanya : Rs =..? Jawab : Rs = R1+ R2 = = 300 RANGKAIAN PARALEL Yang dimkasud rangkaian pararel jika beberapa resistor secara bersama dihubungkan antara dua titik yang dihubungkan antara tegangan yang sama. Dalam praktek rangkaian paralel, semua alat listrik yang ada dirumah dihubungkan secara paralel (lampu, setrika, pompa air, dll).

16 Contoh : 1. Berapa nilai Resistansi Paralel (Rp) dari sebuah Rangkaian Seri Paralel yang terdiri dari 2 buah resistor, yaitu R1=100 dan R2=100. Jawab : Diket : R1 = 100 R2 = 100 Ditanya : Rp =..? Jawab : 1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 1 / Rp = 1 / / / Rp = 2 / x Rp = 1 x 100 Hasil kali silang 2 x Rp = 100 Rp = 100 / 2 Rp = 50 RANGKAIAN SERI-PARALEL Yang di maksud dengan rangkaian seri-paralel adalah gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Oleh karena itu, rangkaian seri-paralel biasa disebut rangkaian campuran. Gambar rangkaian:

17 I R2 I R3 I E R1 E R 2,3 E R3 Besar tahanan totalnya adalah Pertama-tama kita cari dahulu tahanan paralel R2 dan R3 R 2,3 = Setelah kita hitung tahanan seri R 2,3, gmbar rangkaian diatas menjadi seperti dibawah ini. Maka tahanan totalnya adalah R T = R1 + R 2,3 + R4 Besar arus listriknya adalah

18 I T = Untuk arus pada cabang R2 Dan R3 adalah I R2 = I R3 = Besar tegangan listriknya adalah E R1 = I. R1 E R 2 = E R3 = I. R Paralel 2,3 E R4 = I. R 4 Dimana besar tegangan total adalah jumlah tegangan tiap-tiap tahanan. E = E R1 + E R 2,3 + E R4 Contoh : 1. Tentukan nilai tegangan dan arus pada semua resistor, dan juga nilai V. Rangkaian pengganti total adalah R x seri dengan R 1 R total = R x + R 1 = 5 Ω + 5 Ω = 10 Ω i R1 = 10 V / 10 Ω = 1 A Dengan pembagi arus i R2 = i 1 10 / ( ) = 0.5 A i R3 = i 1 10 / ( ) = 0.5 A v R1 = i R1 R 1 = (1 A) (5 Ω) = 5 V

19 v R2 = i R2 R 2 = 0.5 A 10 Ω = 5 V vr3 = ir3 R3 = 0.5 A 10 Ω = 5 V v = -v R3 = -5 V Hasilnya adalah:

20 KESIMPULAN Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan dalam sebuah alat

21 MAKALAH RESISTOR BAHAN-BAHAN LISTRIK

22 DISUSUN OLEH : Arifin Ramadhan Azelia Puteri Gina Aini Rahman Lestari Nurreta.H Luthfiah M.I Novia Fidianti Satria Wiraganda Universitas Negeri Jakarta Fakultas Teknik Pendidikan Teknik Elektro