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 = I 2 R 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 10 2 + 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 panas W = I 2 R t [joule] Q = mc(t a - T) Q = 0.24 I 2 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 = I 1 =I 2 = I 3 =... = I n Dari hukum Ohm didapat bahwa : E = I.R t, sehingga : E = I. R t = I (R 1 + R 2 + R 3 +...R n ) Dimana : R t = R 1 + R 2 + R 3 +... R n Dengan demikian tegangan total dari resistor yang dihubung seri adalah jumlah dari tegangan resistor resistornya, atau E t = 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 = E 1 =E 2 = E 3 =... = E n Dari hukum Ohm didapat bahwa : E = I.R t I t = E / R t, sehingga : I t = E / (R 1 + R 2 + R 3 +...R n ) Dimana : 6
1/R t = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 +... 1/R n Dengan demikian kuat arus total dari resistor yang dihubung paralel adalah jumlah dari kuat arus resistor resistornya, atau I t = ΣI. Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R 1 = 1000 Ω, R 2 = 2000 Ω, bila kita menggunakan: 1. Cara Seri : R t = R 1 + R 2 = 1000 + 2000 = 3000 Ohm 2. Cara Paralel : 1 / R t = 1 / R 1 + 1 / R 2 = (1 / 1000) + (1 / 2000) = (2000 + 1000) / (1000 X 2000) = (3000) / (2000000) = 3 / 2000 3. R t = 2000 R t = 2000 / 3 = 666,7 Ohm 7