Pendahuluan
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik, besarnya nilai hambat tersebut disebut sebagai resistansi listrik, satuannya adalah ohm (Ω). 1 ohm berarti rersistansi di antara dua titik dimana tegangan 1V akan menghasilkan 1A arus listrik. Secara umum resistor terbuat dari karbon, metal atau film metal-oksida. Komponen ini pasif, artinya resistor hanya mengkonsumsi daya dan tidak menghasilkan daya. Resistor biasa digunakan sebagai pengatur arus, pembagi tegangan, dan lain-lain. Simbol resistor dibagi dua, ada style Amerika dan sisanya style internasional. Perhatikan simbol di bawah ini:
Gambar 1. a) simbol resistor dari style America dan b) style internasional
Secara umum resistor terbagi menjadi dua yaitu tipe smd (surface mounted device) dan tipe PTH (plated through-hole)
Resistor PTH(plated through-hole) atau Resistor Cincin Warna
Resistor ini sering kita temui saat praktikum ataupun saat buat project-project elektronika. Saya lebih sering menyebutnya sebagai resistor cincin warna. Bentuk fisiknya adalah sebagai berikut:
Gambar 2. Resistor tipe PTH (sumber: bukalapak.com)
Nilai Resistansi berdasarkan warna cincin
Memahami nilai resistansi dan rating daya pada resistor merupakan hal yang penting. Kita bahas resistansinya terlebih dahulu, berikut adalah tabel yang dijadikan sebagai acuan untuk menentukan nilai resistansi dari resistor tipe PTH:
Tabel 1. Acuan nilai resistansi berdasarkan warna gelang resistor
Supaya lebih faham, kita coba menghitung nilai resistansi pada resistor PTH pada gambar 2 di atas:
Cincin I: Biru maka bernilai 6
Cincin II: abu-abu maka bernilai 8
Cincin III: -, hanya digunakan pada resistor yang punya 5 cincin
Cincin IV: coklat maka factor pengalinya adalah 10
Cincin V: emas maka toleransinya 5%
Cara menentukan resistansi adalah cincin 1 sampai dengan cincin 2 cukup diurutkan nilainya maka diperoleh 68, selanjutnya 68 dikali dengan cincin 4, yaitu sebesar x10. Sehingga nilai resistansinya adalah: 68 x 10 = 680 ohm. Lalu berapa toleransinya? Pada gelang kelima berwarna emas, berdasarkan tabel warna emas berarti memiliki toleransi 5%. Artinya nilai resistansi resistor berkisar antara (680 – 5%) sampai dengan (680 + 5%) = 646 – 714 ohm.
Berdasarkan perhitungan toleransi yang kita lakukan, maka dapat disimpulkan bahwa makin kecil toleransi maka akurasi ressitansi dari resistor makni bagus.
Rating daya pada resistor
Parameter lain selain resistansi adalah rating daya, rating daya pada resistor menunjukkan seberapa kuat resistor terhadap daya yang diterimanya. Jadi nilai rating daya menginformasikan ke kita bahwa resistor memiliki batas maksimum daya yang boleh melaluinya, jika kita memberikan daya melebihi ratingnya maka resistor akan mengalami disipasi daya berlebih sehingga bisa saja menyebabkan resistor rusak. Secara umum rating daya pada resistor tipe cincin warna berkaitan dengan dimensi fisiknya, supaya lebih jelas perhatikan gambar berikut:
Gambar 3. Rating daya dan kaitannya dengan dimensi resistor
Berdasarkan gambar 3 di atas, kita cukup melihat ukurannya maka secara langsung dapat menyimpulkan rating dayanya. Di pasaran, yang paling sering ditemukan adalah resistor dengan rating daya 1/8 w dan 1/4 w. Lalu berapakah arus maksimum yang boleh diberikan ke tiap resistor pada gambar 3 di atas? Supaya lebih mudah menjawab, misalkan kita punya resistor 100 ohm, kita dapat menggunakan persamaan daya:
\(P=VI\)Karena,
\( V=IR\)\(P=(IR)I \)
\(P=I^2 R\)
\(I^2=\frac{P}{R}\)
\(I=\sqrt{\frac{P}{R}}\)
Untuk resistor 1/8 watt;
\(I=\sqrt{\frac{0,125}{100}}=\sqrt{0,00125}=0,0353A=35,3 mA\)
Untuk resistor ¼ watt;
\(I=\sqrt{\frac{0,25}{100}}=\sqrt{0,0025}=0,05A=50 mA\)
Untuk resistor ½ watt;
\(I=\sqrt{\frac{0,5}{100}}=\sqrt{0,005}=0,071A=71 mA\)
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, makin tinggi rating daya maka makin besar arus yang dapat melalui resistor. Lalu kapan digunakan untuk tiap spesifikasi resistor tersebut? Kita coba studi kasus seperti di bawah ini:
Contoh soal
Berdasarkan rangkaian di bawah ini, manakah yang lebih baik apakah menggunakan resistor 1/8 w, ¼ w atau ½ watt?
Gambar 4. Rangkaian catu daya dengan resistor
Jawab
Kita hitung dulu arus yang melewati resistor pada rangkaian di atas, berdasarkan hukum Ohm:
\(V=IR\)\(I=\frac{V}{R}\)
\(I=\frac{5}{100}\)
\(I=50 mA\)
Resistor 1/8 watt;
Jika mengacu pada contoh soal pertama, resistor ini memiliki rating arus 35,5mA maka jika kita gunakan resistor 1/8 w sangat tidak direkomendasikan karena 50mA>35,5mA
Resistor ¼ watt;
Jika mengacu pada contoh soal pertama, resistor ini memiliki rating arus 50mA maka jika kita gunakan resistor 1/4 w diperbolehkan karena 50mA=50mA, tapi sebaiknya hal ini dihindari, lebih baik menggunakan resistor dengan rating arus di atas 50mA
Resistor ½ watt;
Jika mengacu pada contoh soal pertama, resistor ini memiliki rating arus 71mA maka jika kita gunakan resistor 1/2 w sangat disarankan karena 71mA>50mA.
Resistor SMD (Surface Mounted Device)
Resistor tipe SMD biasa ditemukan pada PCB kecil yang berisi banyak komponen, karena resistor ini memiliki keunggulan yaitu dimensi yang lebih kecil dibandingkan dengan tipe PTH (cincin warna) sehingga memerlukan space yang lebih kecil di PCB dibanding tipe PTH. Perbedaan lainnya adalah pembacaan resistansinya berdasarkan kode angka yang tertera di resistor bukan warna. Perhatikan tabel di bawah ini:
Tabel 2. Penentuan nilai resistansi pada resistor smd
Jika kita punya resistor dengan kode angka 204 seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 5. Resistor smd dengan kode 204
Berapakah nilai resistansinya? Ikuti langkah-langkah berikut ini:
- Focus pada digit terakhir, sedangkan digit lainnya tinggal ditulis ulang yaitu sebesar 20
- Digit terakhir adalah 4, mengacu pada tabel 2 menunjukkan bahwa pengali dari 20 adalah 10000, sehingga nilai resistansinya adalah 200000 ohm.
Bagaimana jika digit pada resistornya ada empat? Sama saja caranya dengan yang tiga digit di atas, fokusnya ada pada digit terakhir. Supaya lebih jelas, kita coba hitung resistansi pada resistor pada gambar di bawah ini:
Gambar 6. Resistor smd dengan kode 4703
Digit 1 sampai 3 ditulis ulang sehingga bernilai 470, sekarang digit ke-4 adalah digit terakhir yang merupakan pengalinya, nilainya adalah 3 artinya dikali dengan nolnya tiga (1000). Maka nilai resistansi dari 4703 adalah 470 x 1000= 470000 ohm.