Jenis Resistor

Jenis Resistor

Sebenarnya, semua rangkaian listrik dan elektronik adalah suatu pengatur tegangan dan/atau arus. Cara terbaik untuk mengontrolnya adalah dengan cara memasukkan nilai resistansi yang tepat kedalam rangkaian tersebut. Walaupun terdapat bermacam-macam jenis dan ukuran resistor dipakai dalam peralatan listrik dan elektronik, resistor-resistor tersebut digolongkan menjadi dua kategori utama yaitu : resistor tetap (fixed) dan resistor variabel (variable).

Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Seperti namanya, resistor tetap adalah resistor yang mempunyai nilai resistansi (hambatan)  yang tetap/konstan. Ada banyak jenis resistor tetap, mulai dari seukuran mikroskopis (digunakan pada IC) hingga ukuran besar yang mampu menyerap daya watt yang besar. Gambar 3-7 menunjukkan struktur dasar dari resistor komposisi karbon.

 

Seperti ditunjukkan gambar 3-7, resistor komposisi karbon terdiri dari inti karbon yang dicampur dengan bahan insulator (bahan yang susah menghantar listrik) sebagai pengisinya. Rasio dari bahan karbon dengan pengisinya menentukan nilai resistansi dari resistor tersebut : semakin banyak bahan karbonnya, semakin kecil nilai resistansinya. Batang logam dimasukkan kedalam inti karbon, kemudian seluruh bagian resistor tersebut dikapsulisasi dengan lapisan isolator. Resistor komposisi karbon tersedia dalam berbagai nilai resistansi mulai dari 1Ω hingga 100MΩ dan biasanya mempunyai rating daya dari 1/8 W hingga 2 W. Gambar 3-8 menunjukkan berbagai macam ukuran resistor. Semakin besar ukuran resistor, maka semakin mampu untuk menyerap daya yang lebih besar dibanding resistor ukuran yang lebih kecil.

Walaupun resistor komposisi karbon mempunyai keuntungan berupa harga yang murah dan mudah diproduksi, resistor ini cenderung mempunyai toleransi yang lebar dan nilai resistansinya mudah berubah karena pengaruh suhu. Seperti ditunjukkan gambar 3-9, resistansi dari resistor komposisi karbon bisa memiliki toleransi sebesar 5% ketika suhunya berubah 100^oC.

Jenis resistor yang lain adalah film karbon, film logam, logam oksida, sayatan-kawat, dan dalam bentuk paket IC.

Bila resistor tetap digunakan dalam aplikasi dimana ketelitian (presisi) adalah faktor yang penting, maka resistor film lah yang dipakai. Resistor jenis ini ada yang terbuat dari karbon, logam, atau film metal oksida yang diendapkan pada keramik silindris. Resistansi yang diinginkan didapatkan dengan cara membuang bagian bahan yang mempunyai sifat resistif/menghambat, menghasilkan bentuk heliks disekitar inti keramik. Bila perubahan resistansi akibat suhu bukan hal yang penting, maka bahan karbon yang murah digunakan. Tetapi, bila toleransi tertentu yang diinginkan pada selang suhu yang lebar, maka resistor dibuat dari film yang berisi campuran logam seperti nikel kromium, konstantum, atau manganin, yang mempunyai koefisien suhu yang kecil.

Terkadang sebuah rangkaian membutuhkan resistor yang mampu menyerap panas dalam jumlah yang besar. Pada kasus seperti ini, resistor sayatan kawat (wire- wound) bisa digunakan. Resistor ini dibentuk dari sayatan campuran logam disekitar lubang inti porselen yang dapat menyerap panas dengan cepat akibat arus yang mengalir melalui kawat. Gambar 3-10 menunjukkan berbagai macam resistor daya.

pada rangkaian dimana penyerapan panas bukanlah hal yangg penting, resistansi yang tetap dibuat didalam paket kecil (yang disebut IC) yang bisa berisi banyak resistor. Keuntungannya adalah lebih menghemat tempat pada papan rangkaian. Gamabr 3-11 menunjujjan resistor yang dikemas dalam IC.

Resistor variabel (Variable resistor)

Resistor variabel banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Kompnen ini digunakan untuk menyetel volume radio, mengatur tingkat kecerahan lampu, dan menyetel panas dari kompor dan tungku perapian. Gambar 3-12 menunjukkan gambar dalam dan luar dari resistor variabel.

Pada gambar 3-13, kita melihat  bahwa variabel resistor memiliki tiga terminal, dua dari ketiganya terbuat dari bahan resistif. Terminal bagian tengah dihubungkan ke penyeka yang dapat bergerak diantara bahan resistif ketika batang diputar menggunakan tombol atau obeng. Resistansi diantara dua terminal terluar bernilai konstan tetapi resistansi antara terminal tengah dengan terminal lainnya akan berubah tergantung dengan posisi dari penyekanya.

Skematik dari resistor variabel ditunjukkan pada gambar 3-13 (b), kita lihat hubungan matematisnya:

R_ac = R_ab + R_bc

Resistor variabel digunakan untuk dua fungsi. Potensiometer, ditunjukkan gambar 3-13 (c), digunakan untuk menyetel nilai tegangan (potensial) pada suatu rangkaian. Rheostat, hubungan dan skematiknya ditunjukkan pada gambar 3-14, digunakan untuk menyetel nilai arus pada rangkaian. Penggunaan potensiometer dan rheostat dijelaskna pada pembahasan selanjutnya.

Kode Warna pada Resistor

Banyak resistor jenis sayatan – kawat (wire – wound) dan jenis penutup keramik (ceramic encased) mempunyai nilai dan toleransi yang langsung dicetak pada casisnya. Tetapi, untuk resistor jenis komposisi karbon dan resistor film, ukurannya terlalu kecil, sehingga tidak mungkin nilai resistansi dan toleransinya dicetak di casisnya. Tetapi resistor jenis ini, biasanya mempunyai cetakan berupa gelang-gelang atau pita warna secara melingkar pada badan resistornya seperti tampak pada gambar 3-15.

Pita warna ini adalah kode yang digunakan untuk menentukan nilai resistansi, toleransi (dalam persen), dan daya tahan dari resistor tersebut. Pita warna selalu dibaca dari kiri ke kanan, sebelah kiri adalah bagian ujung pinggir resistor yang paling dekat dengan pita warna (debanding sebelah kanan).

Dua pita pertama menunjukkan digit pertama dan kedua dari nilai resistansi. Pita ketiga disebut dengan faktor pengali dan merupakan angka nol dibelakang angka kedua (kelipatan sepuluh). Pita keempat menunjukkan toleransi pada resistor, dan pita kelima (bila ada) menunjukkan daya tahan (keawetan) dari komponen tersebut. Daya tahan adalah indikasi statistik dari sekumpulan komponen dimana nilai resistansinya kemungkinan dapat berubah setelah pemakaian 1000 jam. Sebagai contoh, bila suatu resistor mempunyai daya tahan 1% untuk pemakaian setelah 1000 jam,  maka tidak lebih satu dari seratus resistor yang telah dibuat kemungkinan nilai resitansinya akan berubah dari nilai resistansi yang ditunjukkan oleh pita warnanya. Tabel 3-5 menunjukkan bermacam pita warna yang dicocokkan dengan nilai-nilainya.