HAMBATAN/RESISTOR/WIRSTAND
Hambatan adalah komponen elektronika yang bayak dan selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena Resistor atau Hambatan dapat berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Hambatan disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar).
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:
atau
di mana V adalah tegangan dan I adalah arus.
Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).
Fungsi Hambatan :
A. Sebagai Filter
B. Pembagi tegangan
C. Pemikul beban (dummy load)
D. Pengatur nada
Hambatan bisa diketahui nilainya dengan cara :
1. Diukur dengan Ohmeter
2. Dibaca dengan gelang warna
Satuan Hambatan adalah Ohm, yang menemukan adalah George Simon Ohm (1787-1854), seorang ahli fisika bangsa Jerman. Hambatan listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Tentunya anda bertanya-tanya, apa itu Hambatan ?, seperti apa bentuknya ?,
Macam-macam bentuk Hambatan
|
Perhatikan gambar diatas, nah itu adalah salah satu bentuk dari Hambatan / Resistor, apa ada yang lain.?, masih banyak bentuk dan jenis dari Hambatan / Resistor, coba saja anda buka salah satu alat elektronika yang sudah rusak dan tidak terpakai, misalnya charger Handphone anda atau radio saku anda. disitu anda akan lihat banyak sekali Hambatan bertebaran. dari yang berbentuk bulat panjang seperti gambar 4, persegi empat, seperti tapal kuda, atau tombol pengatur suara yang ada di radio tape, itu juga Hambatan / Resistor bahkan ada yang berbentuk seperti beras.
 |
Gelang/cincin Hambatan/Resistor
|
Perhatikan gambar diatas, sebuah Hambatan / Resistor mempunyai jumlah cincin . gelang warna sebanyak 5 diantaranya yaitu cincin pertama, cincin kedua, cincin ketiga (multiflier), cincin keempat (toleransi), dan cincin kelima (kualitas). Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu Hambatan. Pada gambar diatas kita dapatkan bahwa gelang Hambatan / Resistorberwarna biru, merah, merah, emas dan merah.
Gambar skema Jenis-Jenis Resistor beserta komponen dan cara pembuatannya
Jenis-Jenis Resistor dalam komponen elektronika dapat di kategorikan dalam 2 jenis, yaitu Resistor biasa (nilai resistansi tetap) dan Resistor berubah (nilai resistansi yang dapat diubah atau resistor variabel). Resistor adalah komponen yang mempunyai sifat penghambat listrik.
Resistor biasa (nilai resistansi tetap) adalah jenis-jenis resistor yang memiliki nilai resistansi yang tertulis pada badan resistor menggunakan kode warna dan kode angka. Resistor jenis ini sering digunakan sebagai penghambat arus listrik secara permanen dalam rangkaian elektronika. Fungsi resistor ini pada rangkaian elektronika adalah pada pembatas arus yang mengalir pada LED atau lampu.
Resistor Variabel adalah jenis-jenis resistor yang nilai resistansinya dapat dibuah secara langsung baik dengan tuas atau menggunakan obeng. Jenis-jenis resistor ini terbagi lagi menjadi 2, yaitu trimpot (trimer potensio) dan potensiometer.
Trimpot
Resistor jenis trimpot merupakan esistor yang nilai resistansinya dapat diubah dengan memutar porosnya menggunakan obeng. Nilai dari sebuah trimpot dapat di lihat pada badan trimpot merupakan nilai maksimum dari resistansi trimpot tersebut. Misal trimpot dengan nilai 10KOhm maka trimpot tersebut dapat diubah nilai resistansinya dari 0Ohm sampai 10Khm.
Potensiometer
Resistor ini merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-ubah dengan cara memutaor porosnya melalui tuas yang telah tersedia. Nilai dari potensiometer dapat di lihat pada badan potensio menggunakan kode angka. Nilai resistansi potensiometer yang beredar dipasaran ada 2 macam, yaitu nilai resistansinya yang dapat diubah secara logaritmis dan nilai resistansi yang dapat diubah secara linier.
Simbol Resistor dapat di lambangkan dengan huruf R, yaitu salah satu komponen pasif yang sifatnya resistif, menghambat besarnya arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Selain sebagai penghambat arus listrik, Fungsi Resistor juga sebagai pembagi arus listrik, pembagi tegangan listrik, dan penurun tegangan listrik.
Untuk membaca kode warna Hambatan / Resistor seperti gambar diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Untuk dapat menentukan nilai warna yang terdapat pada tubuh Hambatan / Resistor dapat dilakukan dengan mengamati tabel berikut : 
Tabel Delang Warna Resistor/Hambatan
|
Warna pertama biru berarti angka 6, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan : 62X10 2 = 62 X 100 =6200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari Hambatan tersebut berarti 6200 X ( 10 : 100 ) 6200 X ( 1 : 10 ) 620. Nilai sebenarnya dari Hambatan tersebut adalah maximum 6200 + 620 = 6820 Ohm, sedangkan nilai minimumnya adalah 6200 -620 = 5580 Ohm. Karakteristik dari bahan baku.
Secara lengkap fungsi resistor adalah sebagai berikut:
1. Resistor berfungsi sebagai pembagi arus
2. Resistor berfungsi Sebagai pembatas / pengatur arus
3. Resistor berfungsi Sebagai penurun tegangan
4. Resistor berfungsi Sebagai pembagi tegangan
5. Resistor berfungsi Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain.
1. Resistor berfungsi sebagai pembagi arus
2. Resistor berfungsi Sebagai pembatas / pengatur arus
3. Resistor berfungsi Sebagai penurun tegangan
4. Resistor berfungsi Sebagai pembagi tegangan
5. Resistor berfungsi Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain.
Dalam praktek untuk men-desain rangkaian elektronika sering kali kita membutuhkan sebuah hambatan/resistor dengan nilai tertentu.
Nilai hambatan yang ada di pasaran :
1. 0,1
2. 0,12
3. 0,18
4. 0,22
5. O,27
6. 0,33
7. 0,39
8. 0,47
9. 0,56
10. 0.68
11. 0,82
12. 1
13. Kelipatan 10 , 100 , 1000 ,dst.
Akan tetapi nilai hambatan / resistor tersebut tidak ada di toko, bahkan pabriknya sendiri tidak memproduksi hambatan dengan nilai tersebut. Lalu bagaimana solusinya..?.
Untuk mendapatkan nilai hambatan / resistor dengan nilai resistansi yang unik dan kita kesulitan mendapatkannya baik di toko maupun tempat lain, dapat dilakukan dengan dua cara :
Untuk mendapatkan nilai hambatan / resistor dengan nilai resistansi yang unik dan kita kesulitan mendapatkannya baik di toko maupun tempat lain, dapat dilakukan dengan dua cara :
1 Menghubungkan Resistor secara Seri
2 Menghubungkan Resistor secara Paralel
Dengan menggunakan cara tersebut massalah men-desain rangkaian elektronika bisa teratasi.
Rangkaian/ Hubungan Resistor secara Seri
Rangkaian seri resistor adalah rangkaian yang terdiri dari 2 atau lebih resistor / hambatan yang disusun secara berurutan, Hambatan yang satu berada di belakang Hambatan yang lain. Perhatikan gambar berikut :
 Hubungan Resistor secara Seri | ||
Gambar diatas menukjukkan dua resistor yang dirangkai secara Seri.Hambatan yang disusun seri dapat dijadikan menjadi 1 Hambatan, yang disebut dengan hambatan pengganti. Bagaimana cara mentukan hambatan penggantinya? Perhatikan gambar berikut. :
Dari gambar diatas maka dapat diperoleh nilai Resistor Penggantinya (Rp)sebagai berikut :
Hubungan Resistor secara Seri
|
Keterangan :
Rp = hambatan Pengganti (Ohm)
R1 = hambatan ke-1
R2 = hambatan ke-2
R3 = hambatan ke-3
Rn = hambatan ke-n
Rp = hambatan Pengganti (Ohm)
R1 = hambatan ke-1
R2 = hambatan ke-2
R3 = hambatan ke-3
Rn = hambatan ke-n
Rangkaian/ Hubungan Resistor secara Paralel
Rangkaian Paralel resistor adalah rangkaian yang terdiri dari 2 atau lebih hambatan disusun secara bertingkat, seperti dapat dilihat pada gambar :
Hubungan Resistor secara Seri
|
Seperti halnya rangkaian seri, rangkaian pararel dapat juga dijadikan menjadi 1 yang disebut hambatan pengganti yang besarnya :
|
|
Keterangan :
Rp = hambatan Pengganti (Ohm)
R1 = hambatan ke-1
R2 = hambatan ke-2
R3 = hambatan ke-3
Rn = hambatan ke-n
Rp = hambatan Pengganti (Ohm)
R1 = hambatan ke-1
R2 = hambatan ke-2
R3 = hambatan ke-3
Rn = hambatan ke-n
Rangkaian Seri dan Paralel (Campuran) merupakan jenis-jenis rangkaian yg dipakai tuk menyambungkan dua ataupun lebih komponen elektrik sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh. Bila dilihat dari cara penyusunannya, maka rangkaian seri di susun dengan cara bersambung atau sejajar. Contohnya dalam kehidupan sehari-hari adalah pada lampu senter yang komponen baterainya disusun berurutan. Berbeda halnya dengan rangkaian paralel, dimana penyusunan komponennya dengan cara berderet. Kalau rangkaian ini contohnya adalah lampu listrik yang biasa kita gunakan dirumah.
Rangkaian seri dan paralel sering disebut dengan rangkaian campuran. Rangkaian ini adalah skema elektrik gabungan dari rangkaian listrik paralel dengan rangkaian listrik seri. Berikut saya berikan ilustrasi mengenai gabungan kedua jenis rangkaian ini agar kita dapat mengeahuinya dengan lebih jelas.
Cara untuk melakukan pencarian terhadap besaran hambatan pengganti dari rangkaian campuran ialah melalui perhitungan besaran hambatan dari setiap model rangkaian tersebut. Kemudian baru bisa kita cari hambatan gabungannya dr model rangkaian terakhir yg kita dapat. Bila kita menggunakan contoh gambar diatas, maka yang kita dapat sebagai model rangkaian terakhir ialah model rangkaian seri. Karenanya hambatan total dari rangakaian yang kita cari adalah dengan persamaan hambatan pengganti dari rangkaian hambatan seri tersebut.
Hukum Ohm
Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa.
Tenaga (the force) yang mendorong electron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Ketika kita berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya.
Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relative antara dua titik. Dalam hal ini, banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan untuk menyatakan antara atau melewati titik pada suatu titik.
Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, kita perlu menentukan sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai masa, isi, panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus listrik, tegangan ,dan hambatan.
Symbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang german Georg Simon ohm.
Symbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang german Georg Simon ohm.
Simbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut “R” untuk resistance (Hambatan), V untuk voltage (tegangan), dan I untuk intensity (arus), standard symbol yang lain dari tegangan adalah E atau Electromotive force. Simbol V dan E dapat dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber ( seperti baterai dan generator) dan V bersifat lebih umum.
Salah satu dasar dalam perhitungan elektro, yang sering dibahas mengenai satuan couloumb, dimana ini adalah besarnya energi yang setara dengan electron pada keadaan tidak stabil. Satu couloumb setara dengan 6.250.000.000.000.000.000. electron. Symbolnya ditandai dengan Q dengan satuan couloumb. Ini yang menyebabkan electron mengalir, satu ampere sama dengan 1 couloumb dari electron melewati satu titik pada satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yang bergerak melewati conductor (penghantar).
Sebelum kita mendefinisikan apa itu volt, kita harus mengetahui bagaimana mengukur sebuah satuan yang kita ketahui sebagai energi potensial. Satuan energi secara umum adalah joule dimana sama dengan besarnya work (usaha) yang ditimbulkan dari gaya sebesar 1 newton yang digunakan untuk bergerak sejauh 1 meter (dalam satu arah). Dalam british unit, ini sama halnya dengan kurang dari ¾ pound dari gaya yang dikeluarkan sejauh 1 foot. Masukkan ini dalam suatu persamaan, sama halnya dengan I joule energi yang digunakan untuk mengangkat berat ¾ pound setinggi 1 kaki dari tanah, atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 1 kaki menggunakan parallel pulling dengan ¾ pound. Maka kesimplannya, 1 volt sama dengan 1 joule energi potensial per 1 couloumb. Maka 9 volt baterai akan melepaskan energi sebesar 9 joule dalam setiap couloum dari electron yang bergerak pada sebuah rangkian.
Satuan dan symbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketika kita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian. Yang pertama dan mungkin yang sangat penting hubungan antara tegangan, arus dan hambatan ini disebut hokum ohm. Ditemukan oleh Georg Simon Ohm dan dipublikasikannya pada sebuah paper pada tahun 1827, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically. Prinsip ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkaian, ohm menemukan sebuah persamaan yang simple, menjelaskan bagaimana hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan.
HUKUM OHM
E = I R
I = E / R
R = I / E
I = E / R
R = I / E
Kesimpulan :
• Tegangan dinyatakan dengan nilai volts disimbolkan dengan E atau V.
• Arus dinyatakan dengan amps, dan diberi symbol I
• Hambatan dinyatakan dengan ohms diberi symbol R
• Hukum Ohm: E = IR ; I = E/R ; R = E/I
• Tegangan dinyatakan dengan nilai volts disimbolkan dengan E atau V.
• Arus dinyatakan dengan amps, dan diberi symbol I
• Hambatan dinyatakan dengan ohms diberi symbol R
• Hukum Ohm: E = IR ; I = E/R ; R = E/I
Besarnya daya pada suatu rangkaian dapat di hitung dengan :
P = V . I atau P = I2 . R atau P = V2/ R
Dimana :
P : daya, dalam satuan watt
V : tegangan dalam satuan volt
I : arus dalam satuan ampere
P : daya, dalam satuan watt
V : tegangan dalam satuan volt
I : arus dalam satuan ampere
Soal:
Manakah rangkaian di bawah ini yang memiliki nilai hambatan pengganti yang terkecil?
Pembahasan:
Hambatan yang disusun secara seri akan memiliki nilai hambatan pengganti (Rp) yang besar. Hal ini karena masing-masing nilai hambatan dijumlahkan mengikuti aturan Rp =R1 + R2 + R3. (Misal, R1= 2 ohm; R2= 3 ohm dan R3= 4 ohm, maka Rp = (2 + 3 + 4) ohm = 9 ohm
Hambatan yang disusun secara paralel akan memiliki nilai hambatan pengganti (Rp) yang kecil, sesuai aturan 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ( Jika R1, R2 dan R3 sama dengan contoh di atas, maka nilai hambatan penggantinya adalah:
1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/Rp = ½ + 1/3 + ¼
1/Rp = 6/12 + 4/12 + 3/12
1/Rp =13/12
Rp/1 = 12/13
Rp = 0.92 Ohm
Bandingkan, nilai hambatan pengganti yang disusun secara seri adalah 9 ohm sedangkan secara paralel hanya 0.92 ohm.
Hambatan dikatakan rusak jika :
1. Nilainya membesar atau mengecil
2. Terbakar
3. Putus
