{tocify} $title={Daftar Isi}
Apa itu Resistor?
Resistor adalah komponen dasar yang digunakan di semua rangkaian elektronik. Ini adalah elemen pasif yang menahan aliran elektron. Dengan demikian hanya memungkinkan sejumlah arus tertentu untuk melewatinya. Sisa arus diubah menjadi panas.
Prinsip kerja bohlam adalah listrik dialirkan melalui filamen biasanya tungsten, yang merupakan resistor. Energi diubah menjadi dan dilepaskan sebagai cahaya dan panas.
Simbol Resistor
Umumnya ada dua standar yang digunakan untuk menunjukkan simbol resistor yaitu Institut Insinyur Listrik dan Elektronika (IEEE) dan Komisi Teknis Elektro Internasional (IEC).
Simbol resistor IEEE adalah garis zigzag seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Simbol IEEE Resistor
Simbol IEC
Simbol IEC Resistor
Mengapa resistor digunakan dalam rangkaian?
Mari kita ambil contoh untuk menjawab pertanyaan ini.
Pertimbangkan LED yang terhubung ke baterai 9V. Asumsikan arus Maju dari LED adalah 3mA. Jika sebuah resistor dihubungkan antara Led dan baterai, Led akan menyala. Jika tidak ada resistor di antara LED dan baterai, Led akan menyala tetapi setelah beberapa waktu akan menjadi sangat panas. Ini karena semakin banyak arus (>30 mA) yang melewati LED. Oleh karena itu Resistor diperlukan untuk mengontrol aliran arus. Resistor yang digunakan dalam rangkaian dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Misalnya untuk mengatur level tegangan, untuk memberikan bias ke komponen aktif, untuk membagi level tegangan dll.
Resistor terbuat dari apa?
Resistor terbuat dari batang keramik yang dilapisi logam atau logam oksida. Lapisan ini menentukan nilai resistansi resistor. Jika lapisan lebih tebal, nilai resistansi resistor lebih rendah.
Apa itu Perlawanan?
Perlawanan adalah sifat resistor untuk melawan arus. Mari kita pahami ini dengan jelas. Umumnya bahan dibagi sebagai konduktor dan isolator. Konduktor memungkinkan arus mengalir melaluinya karena memiliki elektron bebas. Insulator tidak memiliki elektron dan mereka menentang pergerakan bebas elektron di dalamnya. Gaya yang berlawanan ini adalah hambatan. Berbagai jenis resistor dibuat dengan komposisi yang berbeda.
Dengan demikian resistensi dapat didefinisikan sebagai gaya oposisi yang ditawarkan oleh material ke aliran arus.
Bagaimana Anda menghitung Resistansi?
Mekanisme aliran energi melalui konduktor dapat digambarkan sebagai berikut
Di hadapan sumber aktif, elemen pasif seperti resistor akan selalu menyerap energi dan arus yang melaluinya akan selalu mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Jika perbedaan potensial yang sama diterapkan antara ujung dua konduktor yang berbeda tetapi mirip secara geometris seperti batang tembaga dan kaca, itu menghasilkan arus yang berbeda. Karakteristik konduktor yang menghasilkan arus berbeda adalah hambatan listriknya.
Definisi resistansi dapat diturunkan dari hukum Ohm dalam bentuk teori Elektromagnetik atau bentuk Continuum
J = σ E —-1
Di sini σ adalah konduktivitas material yaitu konduktor.
E adalah medan listrik yang berkembang di sepanjang konduktor akibat aliran energi listrik melalui konduktor.
Jika 'V' adalah penurunan tegangan pada konduktor dan 'L' adalah panjang fisik konduktor
E = V/L —-2
Kepadatan arus J dihasilkan dalam konduktor karena aliran energi listrik melalui konduktor.
Jika 'I' adalah arus yang mengalir melalui konduktor dan 'A' adalah luas penampang konduktor, maka dengan definisi kerapatan arus
J = I/A —-3
Sekarang gabungkan persamaan 1, 2 dan 3
I/A = σV/L
V = (L/Aσ) I —-4
Istilah dalam tanda kurung adalah konstan dan mari kita tunjukkan dengan 'R'.
∴V = RI
Ini adalah bentuk hukum Ohm dalam analisis rangkaian.
Menurut definisi hukum Ohm, arus yang mengalir melalui konduktor berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan.
Saya ∝ V
Konstanta proporsional disebut parameter Resistansi konduktor R.
∴I = V/R
R = V/I
Resistansi konduktor, antara dua titiknya ditentukan, dengan menerapkan perbedaan potensial V antara dua titik tersebut dan mengukur arus I .
Satuan hambatan adalah Volt per Ampere dan diberi nama Ohm (Ω).
∴ 1Ω = 1 volt per ampere = 1 V/A.
Dari perhitungan sebelumnya
V = (L/Aσ) I
∴ R = L/(A σ) I
σ adalah konduktivitas penghantar yang merupakan ukuran kemampuan penghantar untuk menghantarkan arus listrik.
1/σ adalah kebalikan dari konduktivitas listrik yang disebut resistivitas listrik yang dilambangkan dengan simbol ρ (rho).
Resistivitas adalah ukuran kemampuan konduktor untuk menahan aliran arus listrik.
∴ Ketahanan material ∝ resistivitas material.
R = ρL/A Ω
Resistansi konduktor dapat didefinisikan sebagai oposisi konduktor terhadap aliran arus yang melewatinya.
Perlawanan adalah properti dari objek seperti konduktor. Resistivitas adalah properti dari bahan dari mana benda itu dibuat.
Nilai resistansi resistor tertentu dapat dibaca dari kode warna resistor yang diberikan padanya.
Berapa peringkat Daya Resistor?
Nilai daya resistor adalah nilai daya maksimum (kombinasi tegangan dan arus) yang dapat ditangani resistor. Jika daya input resistor lebih besar dari nilai ini, resistor dapat rusak. Nilai daya resistor juga disebut watt.
Resistor memiliki rentang peringkat daya yang luas dari 1/8 hingga 1 watt. Resistor dengan daya lebih dari 1 watt disebut Resistor Daya.
V-I Karakteristik Resistor
V-I Karakteristik resistor adalah hubungan antara tegangan yang diberikan dan arus yang mengalir melaluinya.
Dari hukum Ohm, kita tahu bahwa ketika tegangan yang diberikan pada resistor meningkat, arus yang mengalir melewatinya juga meningkat yaitu tegangan yang diberikan berbanding lurus dengan arus.
Spesifikasi di atas berlaku dalam kasus resistansi murni, yaitu resistor ideal dan suhunya konstan.
Dalam kondisi praktis, nilai ini dapat bervariasi tergantung pada lingkungan operasi dan karakteristiknya mungkin berbeda dari nilai linier yang ideal.
Variasi Perlawanan dengan Temperatur
Ketika suhu lingkungan meningkat, resistansi material berubah. Alasan perubahan ini bukan karena variasi dimensi material melainkan perubahan resistivitas material. Ketika terjadi kenaikan suhu , panas akan menyebabkan getaran atom dan getaran ini akan menyebabkan tumbukan antara elektron bebas dan elektron di lapisan dalam atom. Tumbukan ini akan menggunakan energi elektron bebas. Jika lebih banyak tumbukan terjadi, lebih banyak energi elektron bebas yang digunakan dan meningkatkan hambatan aliran arus. Ini adalah kasus dalam konduktor. Dalam kasus isolator, resistansi menurun dengan kenaikan suhu. Alasannya adalah ketersediaan jumlah elektron bebas yang dilepaskan dari tahap tawanannya. Dalam istilah matematika, perubahan fraksional dalam resistansi berbanding lurus dengan perubahan suhu.
Dalam istilah matematika, perubahan fraksional dalam resistansi berbanding lurus dengan perubahan suhu.
∆R/R0∝∆T
Di mana ∆R adalah perubahan kecil dalam resistansi
∆R = R – R0
R adalah resistansi pada suhu T
R0 adalah hambatan pada suhu T0
∆T adalah perubahan suhu
∆T = T – T0
Jika kita menyatakan konstanta proporsionalitas dalam persamaan di atas sebagai alpha (α)
Maka ∆R/R0 = α∆T
Di mana α adalah koefisien temperatur dari resistansi.
Koefisien suhu resistansi digunakan untuk menggambarkan perubahan relatif dalam resistansi sehubungan dengan perubahan suhu.
Jika perubahan suhu kecil maka persamaan di atas dapat ditulis sebagai
R = R0 [1+α (T-T0)]
Jika resistansi meningkat dengan kenaikan temperatur, maka material tersebut dikatakan memiliki koefisien temperatur positif. Bahan-bahan ini adalah konduktor.
Jika resistansi menurun dengan kenaikan temperatur, maka material tersebut dikatakan memiliki koefisien temperatur negatif. Bahan-bahan ini adalah isolator.
Tags:
Electronic