Berbicara tentang komponen elektronika tidak lepas dari tiga komponen pasif berupa kapasitor, induktor, dan resistor. Materi tentang konduktor telah dibahas pada artikel sebelumnya, untuk bahasan kali ini kita akan fokus pada lingkup pengertian, jenis, dan fungsi resistor.
Sebagai bagian dari komponen elektronika resistor paling banyak digunakan. Hampir semua peralatan elektronik menggunakan resistor. Mulai dari resistor berukuran sangat kecil hingga resistor dengan daya dan ukuran yang besar.
Resistor dilambangkan dengan huruf R dan satuannya disebut Ohm (Ω). R artinya tahanan listrik yang ada pada sebuah penghantar. Tahanan adalah komponen yang didesain untuk memiliki besar tahanan dalam nilai tertentu (Ω).
Untuk lebih jelasnya mati kita simak uraian di bawah ini mengenai pengertian resistor dan cara kerjanya.
Pengertian Resistor
Dalam bidang elektronika resistor adalah komponen penting penyusun rangkaian listrik. Bisa dibayangkan rangkaian listrik tanpa resistor, apakah berarti tidak ada hambatan listrik di dalamnya?
Dari pernyataan di atas dapat kita pahami pengertian resistor adalah komponen dasar elektronika pasif yang memiliki nilai hambatan tertentu yang akan menghambat aliran arus listrik yang melaluinya. Artinya resistor akan membatasi jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
Pengertian resistor lainnya dinyatakan sebagai komponen elektronika yang tidak memiliki sumber daya listrik sendiri atau amplification (fungsi penguatan), dan pengolahan sinyal.
Resistor hanya mampu mengurangi arus maupun tegangan suatu sinyal yang melewati suatu rangkaian listrik. Saat resistor dilalui arus listrik dalam jumlah tertentu terdapat sejumlah energi yang hilang dalam bentuk panas.
Resistor dapat dirangkai baik secara seri, paralel, maupun gabungan keduanya. Rangkaian gabungan ini dapat digunakan untuk membagi arus listrik, tegangan listrik, penurunan tegangan, filter, dan lain sebagainya.
Secara prinsip resistor bekerja dengan cara mengatur elektron (arus listrik) yang melewatinya menggunakan material konduktif tertentu yang dicampur dengan material lain sehingga mampu menimbulkan suatu hambatan pada aliran arus listrik (elektron).
Karakteristik utama dari resistor adalah nilai resistansi dan daya listrik yang dapat dihantarkannya.
Resistansi didefinisikan sebagai nilai hambatan yang dihasilkan resistor. Sesuai hukum Ohm nilai resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang melewatinya.
Nilai Kapasitas Daya dan Toleransi Resistor
Selain nilai resistansi (Ohm) resistor juga memiliki nilai toleransi dan nilai kapasitas daya. Beda ukuran fisik (nilai kapasitas daya) sebuah resistor maka berbeda pula nilai hambatannya. Nilai kapasitas daya (Watt) berbanding lurus dengan ukuran fisik sebuah resistor.
Sedangkan nilai toleransi didefinisikan sebagai perubahan nilai resistansi dari nilai resistansi yang tercantum pada badan resistor. Toleransi resistor (%) adalah perubahan karakteritsik resistor (resistansi) yang terjadi akibat dari pengoperasian resistor itu sendiri.
Setiap nilai yang berkaitan dengan resistor ini penting untuk dipahami jika ingin merancang suatu rangkaian elektronika. Biasanya produsen mencantumkan besaran nilai-nilai tersebut pada kemasan sebuah resistor.
Adapun rumus Resistor adalah sebagai berikut :
R = V/I
dimana : R = Tahanan dengan satuan Ohm V = Tegangan dengan satuan Volt I = Arus dengan satuan Ampere
Nilai kapasitas daya resistor penting untuk diketahui untuk menghindari terjadinya kerusakan pada resistor. Apabila terjadi kelebihan daya (Watt) yang dialirkan, kemungkinan terburuk resistor dapat terbakar karena menampung arus listrik melebihi daya maksimalnya.
Penentuan nilai kapasitas daya ini bermanfaat sebagai bentuk efisiensi tempat dan biaya dalam pembuatan rangkaian elektronika. Sedangkan nilai toleransi resistor dinyatakan dalam bentuk persentase dengan kisaran nilai kerusakan 1%-10%.
Secara umum resistor berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kedua kakinya. Agar dapat dilalui arus listrik (elektron) harus ada beda potensial listrik pada kedua kaki resistor. Semakin besar beda potensial listrik maka semakin besar rugi-rugi panas yang timbul pada resistor.
Sebagai komponen elektronika linier resistor mampu menghasilkan voltage drop antara kedua kaki saat aliran elektron melewatinya. Voltage drop dikenal juga sebagai beda potensial listrik itu sendiri. Besar arus listrik dan voltage drop yang dihasilkan mengikuti besar hambatan resistor (hukum Ohm).
Jenis-Jenis Resistor
Berdasarkan jenis dan bahan pembuatannya, resistor terbagi menjadi resistor kawat, resistor arang, dan resistor oksida logam atau resistor metal film.
Namun dalam dunia perdagangannya macam-macam resistor dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Fixed Resistor
Fixed resistor sering digunakan sebagai penghambat arus dengan daya rendah dalam sebuah rangkaian listrik. Merupakan jenis resistor yang memiliki nilai resistansi (hambatan) yang tetap dan tidak dapat diubah.
Biasanya ditandai dengan kode warna atau kode angka. Berdasarkan bahan pembuatnya berikut beberapa jenis resistor yang tergolong ke dalam resistor tetap:
Carbon Composition Resistor
Resistor komposisi karbon paling banyak dibuat dan digunakan karena harganya yang sangat murah. Terbuat dari campuran karbon dan keramik dengan perbandingan komposisi tertentu. Jumlah rasio antara karbon dan keramik ini menjadi penentu nilai hambatan total sebuah resistor.
Karbon berperan sebagai konduktor, semakin banyak campuran karbon dalam komposisi maka nilai hambatan (resistensi) yang dihasilkan juga semakin rendah. Pada proses pembuatannya bubuk karbon halus dicampur dengan bahan pengikat (binder) agar bisa melekat dengan keramik.
Di pasaran resistor karbon juga sering disebut sebagai resister arang. Sering kita jumpai dalam berbagai bentuk kapasitas daya mulai dari 1/16 watt, 1/8 watt, 1/4/ watt, ½ watt, 1 watt, 2 watt hingga 3 watt. Sedangkan nilai resistansinya yang sering ditemukan di pasaran berkisar pada 1Ω – 200MΩ.
Carbon Film Resistor
Pada umumnya resistor karbon film ini berbentuk spiral dengan ciri khas memiliki 5 buah gelang sebagai penanda besarnya hambatan yang dimiliki. Di pasaran sering dijumpai dengan daya 1/6 Watt hingga 5 Watt, dan nilai hambatannya pada kisaran 1Ω – 10MΩ.
Susunan resistor karbon film terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan substrat isolator dan dipotong dalam bentuk spiral. Proporsi perbandingan rasio karbon dan isolator menentukan besarnya nilai hambatan (resistensi).
Keunggulan resistor ini yaitu memiliki nilai toleransi yang rendah di bawah 1%. Serta memiliki kepekaan yang rendah terhadap suhu, yaitu pada kisaran -55°C hingga 155°C, jika dibandingkan dengan resistor komposisi karbon.
Metal Film Resistor
Sama-sama berbentuk spiral, namun resistor metal film dilapisi dengan film logam yang tipis ke substrat keramik. Bahan utamanya berupa oksida logam yang memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan resistor yang lain. Nilai hambatannya dipengaruhi oleh panjang, lebar, dan ketebalan pada spiral logam.
Di pasaran sering dijumpai resistor metal film dengan nilai toleransi 1% dan 2%, dan nilai kapasitas daya 1/8 watt, ¼ Watt, dan ½ Watt. Secara fisik bentuk resistor ini mirip dengan resistor karbon hanya berbeda dalam warna dan jumlah cincin warna.
2. Variable Resistor
Resistor variabel merupakan kebalikan dari resistor tetap, dimana nilai hambatan (resistensi) nya dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
Resistor ini biasa memiliki terminal tahanan yang dapat diubah nilainya dengan memutar dial, knob, ulir, atau istilah lainnya untuk suatu aplikasi. Secara umum resistor variabel terbagi menjadi tiga jenis:
Potensiometer
Potensiometer merupakan jenis resistor yang memiliki dua-tiga terminal untuk mengendalikan besarnya tegangan.
Cara mengubah nilai resistansinya yaitu dengan memutar porosnya yang melalui sebuah tuas yang terdapat pada bagian tengah potensiometer, nilai hambatan biasanya dinyatakan dalam kode angka.
Rheostat
Pada resistor rheostat pengaturan atau pengubahan nilai resistensi dilakukan menggunakan penyapu yang bergerak pada bagian atas toroid. Rheostat merupakan resistor variabel yang mampu beroperasi pada arus dan tegangan yang tinggi sekalipun.
Preset Resistor (Trimpot)
Hampir sama fungsinya dengan potensiometer namun trimpot memiliki ukuran yang lebih kecil dan tidak bertuas. Nilai hambatannya dapat diubah dengan cara memutar porosnya menggunakan obeng, nilai resistensi biasanya tertera pada bagian badan trimpot.
Demikian penjelasan kami mengenai Pengertian Resistor. Semoga bermanfaat.
