Pada artikel ini, Anda akan mengetahui apa itu resistor listrik dan cara kerjanya. Anda juga akan menjelajahi beberapa penggunaan resistor yang lebih umum dan melihat contoh resistor yang mungkin ada di rumah Anda saat ini!
Apa itu Resistor dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Resistor adalah komponen elektronik yang paling banyak digunakan dalam rangkaian dan perangkat elektronik. Tujuan utama resistor adalah untuk membatasi aliran arus listrik dan mempertahankan nilai tegangan tertentu dalam suatu rangkaian elektronika. Sebuah resistor bekerja berdasarkan prinsip hukum Ohm dan hukum menyatakan bahwa tegangan pada terminal resistor berbanding lurus dengan arus yang mengalir melaluinya.
definisi resistor
Menurut hukum hambatan, hambatan (R) dari setiap resistor bergantung langsung pada resistivitasnya (ρ), panjangnya (l) dan luas penampangnya (a), yaitu:
R = ρ (l/a)
Dalam rangkaian elektronik, resistor juga digunakan untuk kebutuhan lain, seperti mengatur level sinyal, mengurangi aliran arus, elemen bias aktif, mengakhiri saluran transmisi, membagi tegangan, dll. Otis Frank Boykin pertama kali memperkenalkan resistor pada tahun 1959. Kaca, mika, kayu, karet, dll., adalah beberapa contoh bahan resistor.
Catatan: Resistansi adalah salah satu faktor kunci yang digunakan dalam rangkaian listrik dan elektronik. Hambatan adalah sifat bahan untuk menahan aliran listrik, dan diatur oleh Hukum Ohm. Satuan resistansi atau hambatan adalah OHM (Ω), di mana 1Ω = 1V / 1A.
Simbol Resistor
Ada dua simbol yang digunakan untuk resistor. Yang tertua masih banyak digunakan dan terdiri dari garis putus-putus yang mewakili kawat yang digunakan dalam resistor. Simbol lain untuk resistor adalah persegi panjang kecil, dan digunakan paling luas di Eropa dan Asia.
simbol resistorSatuan atau hambatannya adalah Ohm, dan nilai resistor dapat dilihat dalam satuan Ohm – , ribuan Ohm atau kilohm – kΩ, dan jutaan Ohm, megaohm, MΩ. Saat ditulis dalam sirkuit, Anda dapat melihat nilai seperti 10k yang berarti 10 kilohm, atau 10 kΩ. Tanda Omega sering dihilangkan dan titik desimal diganti dengan pengali: misalnya, 1R5 adalah 1,5 Ohm, 100R adalah 100Ω, 4k7 adalah 4,7 kΩ, 2M2 adalah 2.2MΩ, dan seterusnya.
konsep resistor
Aplikasi Resistor
Tergantung pada kebutuhan, jenis resistor yang berbeda digunakan. Kedua jenis resistor (seperti tetap dan variabel) banyak digunakan untuk tujuan tertentu.
Berikut adalah beberapa kegunaan yang paling umum untuk resistor:
- Kontrol dan konfigurasikan batas arus listrik
- Mengubah energi listrik menjadi energi panas
- Kontrol suhu di sirkuit dan komponen listrik
- Kontrol tegangan
- Implementasi dalam voltmeter sebagai pengali
- Untuk pengujian, penelitian, dan praktik laboratorium
- Implementasi dalam amperemeter sebagai bypass
- Menambahkan sebagai lapisan tambahan perlindungan sekering
Jenis Resistor
Ada berbagai jenis resistor yang digunakan untuk aplikasi yang berbeda dan tersedia secara komersial dalam berbagai ukuran.
Resistor juga diklasifikasikan menurut komposisinya: resistor tetap dan variabel.
- Resistor Tetap: Resistor tetap sejauh ini merupakan jenis resistor yang paling banyak digunakan. Mereka digunakan dalam sirkuit elektronik untuk menetapkan kondisi yang tepat di sirkuit. Nilainya ditentukan selama fase desain sirkuit, dan tidak perlu diubah untuk “menyetel” sirkuit. Ada banyak jenis resistor yang dapat digunakan dalam keadaan yang berbeda dan jenis resistor yang berbeda ini dijelaskan secara lebih rinci di bawah ini.
- Resistor Variabel: Resistor ini terdiri dari elemen resistor tetap dan slider yang terhubung ke elemen resistor utama. Ini menyediakan tiga koneksi ke komponen: dua terhubung ke fixture, dan yang ketiga adalah slider. Dengan cara ini, komponen bertindak sebagai pembagi potensial variabel jika ketiga koneksi digunakan. Dimungkinkan untuk terhubung ke penggeser dan ke salah satu ujungnya untuk menyediakan resistor dengan resistansi variabel.
Potensiometer dan resistor variabel banyak digunakan untuk semua bentuk kontrol: dari kontrol volume pada radio dan mixer suara hingga sejumlah area di mana resistor variabel diperlukan.
Sebenarnya, potensiometer adalah komponen di mana ada resistor tetap yang memiliki penggeser untuk memberikan pembagian potensial tegangan di bagian atas. Sebuah resistor variabel secara efektif sama, tetapi dengan slider yang terhubung ke salah satu ujung resistor sehingga memberikan resistansi variabel yang sebenarnya.
1- Resistor Tetap
Ada beberapa jenis resistor tetap, beberapa di antaranya dijelaskan di bawah ini:
a. Resistor Karbon
Resistor komposisi karbon adalah sejenis komponen pasif, yang membatasi aliran arus listrik ke tingkat tertentu.
Resistor komposisi karbon terbuat dari elemen resistif silinder dengan tutup logam tertanam. Elemen resistif silinder resistor komposisi karbon terbuat dari campuran bubuk karbon dan keramik. Serbuk karbon bertindak sebagai konduktor arus listrik yang baik.
Resistor komposisi karbon adalah resistor yang paling banyak digunakan pada tahun 1960. Namun, saat ini resistor ini jarang digunakan karena harganya yang mahal dan stabilitasnya yang rendah.
b. Gulungan kawat
Resistor lilitan kawat adalah jenis komponen pasif, yang dililitkan dengan kawat logam di sekitar inti logam. Kawat logam bertindak sebagai elemen resistif terhadap arus listrik. Oleh karena itu, kawat logam membatasi arus listrik ke tingkat tertentu. Inti logam bertindak sebagai bahan non-konduktif. Oleh karena itu, tidak memungkinkan lewatnya arus listrik melaluinya.
Manganin atau nichrome umumnya digunakan sebagai kabel logam karena memberikan ketahanan yang tinggi terhadap arus listrik.
c. Resistor Film Karbon
Resistor film karbon adalah resistor yang paling banyak digunakan di sirkuit elektronik. Resistor film karbon dibuat dengan menempatkan film karbon pada substrat keramik. Film karbon bertindak sebagai elemen resistif terhadap arus listrik dan substrat keramik bertindak sebagai bahan isolasi arus listrik.
Resistor film karbonTutup ujung logam dipasang di kedua ujung elemen resistif. Kabel tembaga melekat pada kedua ujung tutup ini. Resistor film karbon menghasilkan lebih sedikit noise daripada resistor komposisi karbon.
d. Resistor Film Logam
Resistor ini terbuat dari oksida logam atau batang logam berlapis keramik kecil. Konstruksi resistor film logam hampir mirip dengan resistor film karbon dan resistivitasnya dikendalikan oleh ketebalan lapisan pelapis.
Satu-satunya perbedaan adalah bahan yang digunakan untuk membuat film. Pada resistor film karbon, film dibuat menggunakan karbon, sedangkan pada resistor film logam, film dibuat menggunakan nikel, kromium, atau timah dan antimon.
resistor film logamSifat seperti keandalan, presisi, dan stabilitas jauh lebih baik untuk resistor ini. Resistor ini dapat diperoleh dalam berbagai nilai resistansi (dari beberapa ohm hingga jutaan ohm).
e. Gulungan kawat
Resistor ini bervariasi dalam penampilan fisik dan ukuran. Resistor lilitan kawat ini biasanya berupa panjang kabel yang terbuat dari paduan kromium-nikel atau paduan tembaga-nikel (cupro-nikel). Resistor ini merupakan jenis resistor tertua yang memiliki sifat sangat baik seperti: daya tinggi dan nilai resistansi rendah. Selama penggunaan, resistor ini bisa menjadi sangat panas dan, untuk alasan ini, mereka ditempatkan di rumah logam dengan sirip.
f. Resistor Film Tebal dan Film Tipis
Resistor film tipis dibuat dengan menyemprotkan beberapa bahan resistif ke substrat isolasi (metode deposisi vakum) dan karena itu lebih mahal daripada resistor film tebal. Elemen resistif untuk resistor ini kira-kira 1000 angstrom. Resistor film tipis memiliki koefisien suhu yang lebih baik, kapasitansi yang lebih rendah, induktansi parasit yang rendah, dan noise yang rendah.
Resistor Film Tipis Resistor Film TebalResistor ini lebih disukai untuk komponen daya aktif dan pasif gelombang mikro, seperti pemutusan daya gelombang mikro, resistor daya gelombang mikro, dan peredam daya gelombang mikro. Ini terutama digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan presisi tinggi dan stabilitas tinggi.
Resistor film tebal biasanya dibuat dengan mencampur keramik dengan kaca bubuk, dan film ini memiliki toleransi mulai dari 1 hingga 2% dan koefisien suhu antara +200 atau +250 dan -200 atau -250. Ini tersedia secara luas sebagai resistor murah dan dibandingkan dengan film tipis, elemen resistif film tebal ribuan kali lebih tebal.
g. Resistor Pemasangan Permukaan
Resistor pemasangan permukaan, juga disebut SMD, diproduksi dalam berbagai ukuran dan struktur enkapsulasi. Namun, bentuk yang paling umum adalah persegi panjang. Resistor ini biasanya terdiri dari deposit film bahan resistif. Karena resistor ini relatif kecil, mereka tidak memiliki cukup ruang untuk pita berwarna.
Resistor pemasangan permukaanNamun, mereka berisi kode tiga angka unik yang berfungsi mirip dengan pita kode warna yang dirancang pada resistor kabel. Resistor SMD dikembangkan terutama untuk digunakan dengan Surface Mount Technology (SMT). Resistor SMD terkenal karena menawarkan kinerja tingkat tinggi.
h. Resistor jaringan
Resistor jaringan adalah kombinasi resistor yang memberikan nilai identik untuk semua pin. Resistor ini tersedia dalam paket jalur ganda dan jalur tunggal. Resistor jaringan biasanya digunakan pada aplikasi seperti CAD (digital analog converter) dan CDA, pull up atau pull down.
2- Resistor Variabel
Jenis resistor variabel yang paling umum digunakan adalah: potensiometer dan dapat disesuaikan. Resistor ini terdiri dari nilai resistansi tetap antara dua terminal dan terutama digunakan untuk mengatur sensitivitas sensor dan pembagian tegangan. Penghapus (bagian potensiometer yang bergerak) mengubah resistansi yang dapat berputar dengan bantuan obeng.
Resistor ini memiliki tiga tab, di mana wiper adalah tab tengah yang berfungsi sebagai pembagi tegangan, ketika semua tab digunakan. Ketika flensa tengah digunakan bersama dengan flensa lainnya, itu menjadi rheostat atau resistor variabel. Ketika hanya tab samping yang digunakan, ia berperilaku seperti resistansi tetap.
3- Resistor khusus
Ini diklasifikasikan menjadi dua jenis:
- Termistor
- Fotoresistor
a. Termistor
Termistor adalah jenis resistor di mana resistansi berubah secara signifikan dengan perubahan suhu. Resistor ini adalah perangkat peka panas dua terminal. Resistansi resistor ini berbanding terbalik dengan suhu yang diberikan. Meskipun ada banyak termistor, dua yang paling umum adalah termistor NTC dan PTC. Termistor NTC memiliki koefisien suhu negatif, dan resistansinya menurun seiring dengan kenaikan suhu. Di sisi lain, termistor PTC memiliki koefisien suhu positif, dan resistansinya meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Termistor terutama digunakan sebagai komponen perlindungan termal atau sensor suhu.
b. Fotoresistor / LDR
LDR adalah bentuk pendek dari Light Dependent Resistor. Mereka juga disebut fotoresistor. Mereka adalah resistor di mana resistansi berubah dengan tingkat cahaya. Selanjutnya, resistensi menurun secara signifikan ketika intensitas cahaya datang meningkat. Resistor ini digunakan dalam berbagai aplikasi sensor dan dianggap sebagai solusi hemat biaya. Mereka terutama digunakan untuk membedakan antara situasi terang dan gelap. Mereka membantu menyalakan lampu jalan di malam hari secara otomatis. Meskipun fotoresistor murah dan mudah dipasang di sirkuit, mereka terkadang terlambat dalam waktu yang diperlukan untuk merespons situasi cahaya yang berubah.
LDR sangat berguna di berbagai sirkuit elektronik, terutama di jam, alarm, dan lampu jalan. Ketika resistor dalam gelap – resistansinya sangat tinggi (1 Mega Ohm) saat berada dalam cahaya – resistansi turun menjadi beberapa kilo Ohm.
Resistor ini datang dalam berbagai bentuk dan warna. Tergantung pada cahaya sekitar, resistor ini digunakan untuk menghidupkan atau mematikan perangkat.
4- Resistor Varistor
Ketika Anda membagi istilah “varistor”, Anda mendapatkan gambaran tentang dua istilah yang berbeda, seperti “bervariasi” dan “resistor”. Dengan kata sederhana, varistor adalah jenis resistor yang dapat memvariasikan resistansinya tergantung pada tegangan yang diberikan. Untuk alasan ini, resistor ini adalah yang paling cocok untuk perlindungan terhadap lonjakan dan lonjakan. Varistor mengandung resistansi non-linier, yang sepenuhnya bergantung pada tegangan yang diterapkan pada varistor. Setelah tegangan mencapai ambang batas tertentu, resistansi varistor turun pada tingkat yang lebih cepat. Penting untuk dicatat di sini bahwa setiap kali varistor memuncak, propertinya mungkin sedikit berubah. Ada banyak jenis varistor; namun, MOV (varistor oksida logam) adalah bentuk varistor yang paling umum dan banyak digunakan.
Untuk apa resistor?
Dalam rangkaian elektronik, fungsi resistor sangat sederhana, digunakan untuk membatasi aliran arus, menyesuaikan level sinyal, membagi tegangan, memiringkan elemen aktif, dan menghentikan saluran transmisi, di antara kegunaan lainnya. Tidak seperti komponen elektronik lainnya, resistor tidak memiliki polaritas yang ditentukan.