Transcript
Page 1: Komponen Elektronika Pasif

ELEKTRONIKA

“KOMPONEN ELEKTRONIKA PASIF DAN APLIKASINYA”

Oleh:

Nola Verli Herlian (1404405087)

Pebri Yeni Samosir (1404405097)

Gusti Ayu Putu Yuni Maheswari (1404405099)

Luh Kadek Pracanthi Dyah Sekartaji (1404405102)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2015

Page 2: Komponen Elektronika Pasif

RESISTOR

A. Pengertian Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang bersifat pasif karena komponen

ini tidak membutuhan arus listrik untuk berkerja. Resistor memiliki sifat menghambat arus listrik

dan memiliki nilai besaran hambatan ohm yang dengan simbol Ω.

Sesuai dengan nama dan kegunaanya untuk membatasi atau menghambat arus listrik yang

melewatinya dalam suatu rangkaian maka resistor mempunyai sifat resistif (menghambat), yang

umumya terbuat dari bahan karbon. Hal ini bisa terjadi karena resistor yang memiliki dua kutub

akan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya. Dengan mengatur besarnya arus

yang mengalir, kita dapat mengatur alat elektronik untuk melakukan berbagai hal.

Dari hukum Ohm di jelaskan bahwa resistansi akan berbanding terbalik dengan jumlah arus

yang melaluinya. Maka untuk menyatakan besarnya resistansi dari sebuah resistor dinyatakan

dalam satuan Ohm yang dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Untuk menggambarkanya

dalam suatu rangkaian dilambangkan dengan huruf R, karena huruf ini merupakan Standart

Internasional yang sudah disepakati bersama dalam melambangkan sebuah komponen resistor

dalam sebuah rangkaian.

B. Fungsi Resistor

Selain untuk membatasi atau menghambat arus listrik, resistor mempunyai kegunaan atau

fungsi lainnya, diantara nya adalah sebagai berikut :

• Sebagai pembagi arus

• Sebagai pembagi tegangan

• Sebagai penurun tegangan

• Sebagai penghambat arus listrik

• Menghambat arus listrik

• Pengatur volume (potensiometer)

• Pengatur kecepatan motor (rheostat), dan lain-lain.

Page 3: Komponen Elektronika Pasif

C. Karakteristik Resistor

Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Resistansi

resistor mempunyai komposisi tidak stabil karena disebabkan pengaruh suhu. Jika suhu naik

maka resistansi turun. Kurang sesuai apabila digunakan dalam rangkaian elektronika tegangan

tinggi dan arus besar. Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda antara kenyataan dari

resistansi nominalnya. Jika perbedaan nilai sampai 10% tentu kurang baik pada rangkaian yang

memerlukan ketepatan tinggi. Resistor variabel resistansinya berubah-ubah sesuai dengan

perubahan dari pengaturannya. Resistor variabel dengan pengatur mekanik, pengaturan oleh

cahaya, pengaturan oleh temperatur suhu atau pengaturan lainnya. Jika perubahan nilai, resistansi

potensiometer sebanding dengan kedudukan kontak gesernya maka potensiometer semacam ini

disebut potensiometer linier. Tetapi jika perubahan nilai resistansinya tidak sebanding dengan

kedudukan kontak gesernya disebut potensio logaritmis.

Secara teori sebuah resistor dinyatakan memiliki resistansi murni akan tetapi pada

prakteknya sebuah resistor mempunyai sifat tambahan yaitu sifat induktif dan kapasitif. Pada

dasarnya bernilai rendah resistor cenderung mempunyai sifat induktif dan resistor bernilai tinggi

resistor tersebut mempunyai sifat tambahan kapasitif. Suhu memiliki pengaruh yang cukup

berarti terhadap suatu hambatan. Didalam penghantar ada electron bebas yang jumlahnya sangat

besar sekali, dan sembarang energi panas yang dikenakan padanya akan memiliki dampak yang

sedikit pada jumlah total pembawa bebas. Kenyataannya energi panas hanya akan meningkatkan

intensitas gerakan acak dari partikel yang berada dalam bahan yang membuatnya semakin sulit

bagi aliran electron secara umum pada sembarang satu arah yang ditentukan. Hasilnya adalah

untuk penghantar yang bagus, peningkatan suhu akan menghasilkan peningkatan harga tahanan.

Akibatnya, penghantar memiliki koefisien suhu positif.

D. Bahan Pembuat Resistor

Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan resistor yaitu:

1. Substrat alumina; untuk karateristik resistor (lebar 2 inci)

2. Pasta resistor dengan nilai 10 ohm, 1 kilo ohm, 10 kilo ohm dan 100 kilo ohm

3. Dua pont birox seri 17

4. ESL

5. Shoel

Page 4: Komponen Elektronika Pasif

6. Al2O3; digunakan untuk pencucian substrat, screen dan bahan-bahan pelarut

Gambar 1 Bahan Pembuat Resistor

E. Jenis-Jenis Resistor

1. Fixed Resistor (resistor tetap)

Gambar 2 Fixed Resistor

Fixed resistor merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri fisik dari resistor ini

adalah bahan pembuat resistor terdapat ditengah–tengah dan pada pinggirnya terdapat 2

conducting metal, bisanya kemasan seperti ini disebut dengan Axial. Ukuran fisik fixed

resistor bermacam–macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya. Misalnya fixed

resistor dengan daya 5 watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan

dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼ watt. Pada gambar 2 ditunjukkan beberapa

contoh bentuk fisik dari fixed resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari

resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt.

Gambar 3 SMT (Surface Mount Technology)

Page 5: Komponen Elektronika Pasif

Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, diciptakan sebuah teknologi baru yang

disebut dengan SMT (Surface Mount Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk

dari fixed resistor menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem yang

mempunyai ukuran sekecil mungkin. Contoh bentuk fixed resistor dengan teknologi SMT

dapat dilihat pada gambar 3. Ada beberapa macam kemasan standard yang sudah ditentukan

oleh industri elektronik antara lain:

- 1206 ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal

- 0805 ukuran = 2.0 mm x 1.3 mm, 2 terminal

- 0603 ukuran = 1.5 mm x 0.8 mm, 2 terminal

Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP (Single-In-Line).

Didalam kemasan ini terdapat lebih dari 1 resistor yang biasanya disusun pararel dan

mempunyai 1 pusat yang dinamakan common. Untuk contoh dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4 SIP (Single In Line)

Berikut adalah contoh-contoh dari resistor variabel.

a) Precision Wirewound Resistor

Gambar 5 Precision Wirewound Resistor

Precision Wirewound Resistor merupakan tipe resistor yang mempunyai tingkat keakuratan

sangat tinggi sampai 0.005% dan TCR (Temperature Coeffisient of Resistance) sangat rendah.

Sehingga sangat cocok digunakan untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat

tinggi. Tetapi jangan menggunakan jenis ini untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab

mempunyai Q resonant frequency yang rendah. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah

DC measuring equipment, dan reference resistor untuk voltage regulator dan decoding network.

Page 6: Komponen Elektronika Pasif

b) NIST Standard Resistor

Gambar 6 NIST Standard Resistor

NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe resistor dengan

tingkat keakuratan paling tinggi yaitu 0.001%, TCR yang rendah dan sangat stabil

dibandingkan dengan Precision Wirewound Resistor. Komponen ini biasanya digunakan

sebagai standard di dalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.

c) Power Wirewound Resistor

Gambar 7 Power Wirewound Resistor

Biasanya resistor ini digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya yang yang

sangat besar. Komponen ini dapat mengatasi daya yang besar dibandingkan dengan resistor

yang lain. Karena panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan

seperti Ceramic Tube, Ceramic Rods, Anodized Aluminum, Fiberglass Mandels, dan lain-lain

Gambar 7 merupakan contoh dari Power Wirewound Resistor.

d) Fuse Resistor

Gambar 8 Fuse Resistor

Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai sekering. Resistor

ini didesain sedemikian rupa sehingga bila ada arus yang sangat besar melalui maka

Page 7: Komponen Elektronika Pasif

hambatannya menjadi tak terhingga. Pada kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas

ketika ada arus yang melaluinya.

e) Carbon Composition

Gambar 9 Carbon Composition

Resistor jenis ini merupakan salah satu tipe resistor yang banyak sekali dijual dipasaran.

Biasanya untuk nilai hambatan yang besar, misalnya 1K2, 2K2, 4K7, dan sebagainya. Tetapi

untuk nilai hambatan yang kecil, misalnya 2Ω, 3Ω, dll susah dicari. Resistor ini memiliki

koefisien temperatur dengan batas 1000 ppm/°C terhadap nilai hambatannya, dimana nilai

hambatannya akan turun ketika suhunya naik. Selain itu resistor juga memiliki koefisien

tegangan, dimana nilai hambatan akan berubah ketika diberi tegangan. Semakin besar

tegangan maka semakin besar perubahannya. Voltage Rating dari resistor Carbon

Composition ditentukan berdasarkan ukuran fisik, nilai, dan dayanya. Pada saat menggunakan

resistor jenis ini diharapkan agar berhati–hati didalam perancangan, karena dapat

menghasilkan noise dimana noise ini tergantung pada nilai dari resistor dan ukurannya.

f) Carbon Film Resistor

Gambar 10 Carbon Film Resistor

Resistor jenis Carbon Film mempunyai karakteristik yang sama dengan resistor carbon

composition tetapi noise, voltage coeficient, dan temperature coeficient mempunyai nilainya

lebih rendah. Carbon Film Resistor dibuat dengan memotong batangan keramik yang panjang

dan kemudian dicampur dengan material karbon. Frekuensi respon dari resistor ini jauh lebih

bagus dibandingkan dengan wirewound dan lebih bagus lagi dibandingkan dengan carbon

Page 8: Komponen Elektronika Pasif

composition. Dimana wirewound akan menjadi suatu induktansi ketika frekuensinya rendah

dan akan menjadi kapasitansi apabila frekuensinya tinggi. Dan untuk carbon composition

hanya menjadi kapasitansi apabila dilalui oleh frekuensi tinggi dan frekuensi rendah.

g) Metal Film Resistor

Gambar 11 Metal Film Resistor

Metal Film Resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor carbon composition dan

carbon film. Karena resistor ini lebih akurat, tidak mempunyai voltage coefisient, noise dan

temperature coeficient yang lebih rendah. Tetapi resistor ini tidak sebagus jenis resistor

precision wirewound. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan

ini mirip seperti yang digunakan untuk membentuk carbon film resistor.

h) Foil Resistor

Gambar 12 Foil Resistor

Resistor ini mempunyai karakteristik yang sama dengan jenis metal film. Kelebihan

utama dibandingkan dengan metal film adalah tingkat kestabilannya yang lebih tinggi, TCR

paling kecil, dan frekuensi respon tinggi. Selain kelebihan terdapat pula kelemahan yaitu nilai

maksimum dari resistor ini lebih kecil dari nilai resistor metal film. Resistor ini biasanya

dipakai di dalam strain gauge, nilai strain dapat diukur berdasarkan perubahan nilai

resistansinya. Ketika digunakan sebagai strain gauge, foil-nya dipasangkan di suatu substrate

fleksibel sehingga dapat dipasang didaerah tempat pengukuran strain dilakukan.

Page 9: Komponen Elektronika Pasif

i) Power Film Resistor

Gambar 13 Power Film Resistor

Material yang digunakan untuk membuat resistor ini sama dengan jenis metal film dan

carbon film. Tetapi karakteristik dayanya lebih tinggi. Power film resistor mempunyai nilai

yang lebih tinggi dan respon frekuensi yang lebih baik dibandingkan power wirewound

resistor. Resistor ini banyak digunakan untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi

respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound

resistor. Biasanya komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar.

2. Resistor tidak tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap adalah resistor yang mempunyai nilai resistansi yang dapat diubah

sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan. Perubahannya dapat dilakukan dengan cara memutar

atau menggeser pengaturnya yang memang sudah disediakan, namun ada pula nilai perubahan

resistansinya akan dipengaruhi oleh keadaan disekitarnya misalnya suhu, cahanya, suara, dan

sebagainya, sehingga dapat dijadikan sebagai sakelar otomatis.

1. Potensiometer

Gambar 14 Potensiometer

Potensiometer merupakan komponen pembagi tegangan yang nilai resistansinya dapat

disetel sesuai dengan keinginan dengan cara memutar tungkai pengaturnya. Nilai resistansinya

tertera pada bodi yang dituliskan dalam bentuk angka, sehingga akan memudahkan untuk

mengetahui berapa besar nilainya tersebut. Penggunaan potensiometer biasanya adalah untuk

Page 10: Komponen Elektronika Pasif

pengaturan suara (tone control) Bass, Treable, Volume, dan lain-lain. beberapa jenis

potensiometer yaitu :

Potensiometer linear

Gambar 15 Potensiometer linear

Potensiometer linier mempunyap unsur resistif dengan penampang konstan, menghasilkan

peranti dengan resistansi antara penyapu dengan salah satu terminal proporsional dengan jarak

antara keduanya.. Potensiometer linier digunakan jika relasi proporsional diinginkan antara

putaran sumbu dengan rasio pembagian dari potensiometer, misalnya pengendali yang digunakan

untuk menyetel titik pusat layar osiloskop.

Potensiometer Logaritmik

Gambar 16 Potensiometer Logaritmik

Potensiometer logaritmik mempunyai unsur resistif yang semakin menyempit atau dibuat

dari bahan yang memiliki resistivitas bervariasi. Ini memberikan peranti yang resistansinya

merupakan fungsi logaritmik terhadap sudut poros potensiometer. Sebagian besar potensiometer

log (terutama yang murah) sebenarnya tidak benar-benar logaritmik, tetapi menggunakan dua

jalur resistif linier untuk meniru hukum logaritma. Potensiometer log juga dapat dibuat dengan

menggunakan potensiometer linier dan resistor eksternal. Potensiometer yang benar-benar

logaritmik relatif sangat mahal. Potensiometer logaritmik sering digunakan pada peranti audio,

terutama sebagai pengendali volume.

Page 11: Komponen Elektronika Pasif

Rheostat

Gambar 17 Rheostat

Cara paling umum untuk mengubah-ubah resistansi dalam sebuah sirkuit adalah dengan

menggunakan resistor tidak tetap atau rheostat. Sebuah rheostat adalah resistor tidak tetap dua

terminal dan seringkali didesain untuk menangani arus dan tegangan yang tinggi.

Biasanya rheostat dibuat dari kawat resistif yang dililitkan untuk membentuk koil toroid dengan

penyapu yang bergerak pada bagian atas toroid, menyentuh koil dari satu lilitan ke lilitan

selanjutnya. Potensiometer tiga terminal dapat digunakan sebagai resistor tidak tetap dua

terminal dengan tidak menggunakan terminal ketiga. Seringkali terminal ketiga yang tidak

digunakan disambungkan dengan terminal penyapu untuk mengurangi fluktuasi resistansi yang

disebabkan oleh kotoran.

Potensiometer digital

Gambar 18 Potensiometer Digital

Potensiometer digital adalah sebuah komponen elektronik yang meniru fungsi dari

potensiometer analog untuk diterapkan pada isyarat digital.

Page 12: Komponen Elektronika Pasif

2. Trimpot

Gambar 19 Trimpot

Trimpot adalah kependekan dari tripotensiometer, bentuk fisiknya kecil dan memiliki nilai

tahanan yang dapat di rubah-rubah namun dengan menggunakan alat bantu berupa obeng kecil,

karena untuk merubah nilai resistansinya tidak bisa menggunakan tangan. Sebagai tahanan bahan

resistansinya adalah menggunakan bahan karbon atau arang.

3. NTC dan PTC

Gambar 20 NTC dan PTC

NTC adalah singkatan dari Negative Temperature Coeficient. Sifat komponen ini resistif

dimana nilai resistansinya akan menurun apabila temperatur disekelilingnya naik. Sedangkan

PTC adalah singkatan dari Positive Temperature Coeficient, yang nilai resistansinya akan

bertambah besar apabila termperatur disekelilingnya turun. Komponen NTC dan PTC biasanya

digunakan sebagai sensor dalam peralatan pengukur panas atau disebut juga termistor. Selain itu

juga bisa digunakan sebagai sakelar otomatis yang cara kerjanya akan ditentukan oleh suhu

disekitarnya.

Page 13: Komponen Elektronika Pasif

4. LDR

Gambar 21 LDR

LDR adalah singkatan dari Light Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor yang nilai

resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterimanya. Biasanya LDR

digunakan untuk rangkain-rangkaian sakelar otomatis tertentu seperti lampu taman, lampu jalan,

dan sebagainya, dimana LDR akan bekerja secra otomatis sesuai dengan tingkat cahaya yang ada

didepannya.

5. VDR

Gambar 22 VDR

VDR adalah singkatan dari Voltage Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor tidak tetap

yang nilai resistansinya akan berubah tergantung dari tegangan yang diterimanya. Sifat dari VDR

adalah semakin besar tegangan yang diterima, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil,

sehingga arus yang melaluinya akan semakin besar. Dengan adanya sifat tersebut maka VDR

akan sangat cocok digunakan sebagai stabilizer bagi komponen transistor.

F. Kode Warna Resistor

Untuk mengetahui berapa besar nilai resistan (hambatan) sebuah resistor tetap, maka kita

dapat melihat dan membaca kode warna yang berupa cincin-cincin warna pada bodi resistor.

Karena tidak semua nilai resistor dicantumkan dengan lambang bilangan berupa angka-angka,

melainkan dengan cincin kode warna. Banyaknya cincin kode warna setiap resistor berjumlah 4

cincin atau ada juga 5 cincin bahkan lebih. Untuk cara pembacaannya tidak jauh berbeda yaitu :

Page 14: Komponen Elektronika Pasif

Sebelum memahami cara menghitung resistor kita perlu memahami dulu komponen

resistor 4 warna, 5 warna, dan 6 warna.

Tabel 1 Kode Warna Resistor

WARNA ANGKA [1-3] MULTIPLIER [4] TOLERANSI [5] THERMAL COEFICIENT [6]

HITAM 0 1

COKLAT 1 10 1% 100ppm

MERAH 2 100 2% 50ppm

ORANGE 3 1k

15ppm

KUNING 4 10k

25ppm

HIJAU 5 100k 0.5%

BIRU 6 1M 0.25%

UNGU 7 10M

ABU-ABU 8

PUTIH 9

EMAS

5%

SILVER

10%

Tabel 2 Resistor

GAMBAR RESISTOR KETERANGAN

Resistor 4 Warna

Warna (1) dan (2) = Angka Digit

Warna (3) = Multiplier

Warna (4) = Nilai Toleransi

Resistor 5 Warna

Warna (1) (2) (3) = Angka Digit

Warna (4) = Multiplier

Warna (5) = Nilai Toleransi

Resistor 6 Warna

Warna (1) (2) (3) = Angka Digit

Warna (4) = Multiplier

Warna (5) = Nilai Toleransi

Page 15: Komponen Elektronika Pasif

Warna (6) = Koefisien Suhu

Cara Menghitung Resistor 4 Warna

Untuk mengetahui cara menghitung resistor warna kita langsung pakai contoh saja resistor

berikut:

Gambar 23 Resistor 4 Warna

Gelang 1 = Coklat (1)

Gelang 2 = Hitam (0)

Gelang 3 = Merah (102)

Gelang 4 = Emas (5%)

Nilai resistor tersebut adalah : 10 X 102= 1000 Ω = 1 KΩ ± 5 %

Cara Menghitung Resistor 5 Warna

kita pakai contoh resistor dengan warna sebagai berikut

Gambar 24 Resistor 5 Warna

Gelang 1 = Merah (2)

Gelang 2 = Kuning (4)

Gelang 3 = Hitam (0)

Gelang 4 = Merah (102)

Gelang 5 = Hijau (0,5%)

Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 102= 24000 Ω = 24 KΩ ± 0,5 %

Cara Menghitung Resistor 6 Warna

Anda mempunyai resistor 6 warna misalnya sebagai berikut

Gambar 25 Resistor 6 Warna

Gelang 1 = Merah (2)

Gelang 2 = Kuning (4)

Gelang 3 = Hitam (0)

Page 16: Komponen Elektronika Pasif

Gelang 4 = Merah (102)

Gelang 5 = Hijau (0,5%)

Gelang 6 = Orange (15 ppm/derajat celcius)

Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 102= 24000 Ω = 24 KΩ ± 0,5 % 15 ppm/derajat

G. Rangkaian Seri dan Paralel Resistor

Rangkaian seri terjadi apabila beberapa resistor dihubungkan secara berturut-turut, yaitu

ujung akhir dari resistor pertama disambung dengan ujung awal dari resistor kedua, dan

seterusnya. Jika ujung awal dari resistor pertama dan ujung akhir resistor terakhir diberikan

tegangan, maka arus akan mengalir berturut-turut melalui semua resistor yang besarnya sama.

Gambar rangkaian:

Gambar 26 Rangkaian Seri

Hubungan pada rangkaian seri :

Besar tahanan totalnya adalah

RT = R1 + R2 + R3 + ……Rn

Besar arus listriknya adalah

I = IR1 = IR2 = IR3 ….= In

I = 𝐸

𝑅𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

Besar tegangan listriknya adalah

ER1 = I . R1

ER2 = I . R2

ER3 = I . R3

ER1 ER3 ER2

I

Page 17: Komponen Elektronika Pasif

ERn = I . Rn

ET = ER1 + ER2 + ER3

1. RANGKAIAN PARALEL

Rangkaian pararel jika beberapa resistor secara bersama dihubungkan antara dua titik yang

dihubungkan antara tegangan yang sama. Dalam praktek rangkaian paralel, semua alat listrik

yang ada dirumah dihubungkan secara paralel (lampu, setrika, pompa air, dan lain-lain).

Gambar 27 Rangkaian Pararel

2. RANGKAIAN SERI-PARALEL

Yang di maksud dengan rangkaian seri-paralel adalah gabungan dari rangkaian seri dan

rangkaian paralel. Oleh karena itu, rangkaian seri-paralel biasa disebut rangkaian campuran.

Gambar rangkaian:

Gambar 28 Rangkaian Seri-Pararel

Besar tahanan totalnya adalah

I ER1 ER 2,3 ER3

IR2

IR3

Page 18: Komponen Elektronika Pasif

Pertama-tama kita cari dahulu tahanan paralel R2 dan R3

R 2,3 = 1

𝑅2+

1

𝑅3

Setelah kita hitung tahanan seri R 2,3, gambar rangkaian diatas menjadi seperti dibawah ini.

Maka tahanan totalnya adalah

RT = R1 + R 2,3 + R4

Besar arus listriknya adalah

IT = 𝐸

𝑅𝑇

Untuk arus pada cabang R2 Dan R3 adalah

IR2 = 𝐸

𝑅2

IR3 = 𝐸

𝑅3

Besar tegangan listriknya adalah

ER1 = I . R1

ER 2 = ER3 = I . R Paralel 2,3

ER4 = I . R4

Dimana besar tegangan total adalah jumlah tegangan tiap-tiap tahanan.

E = ER1 + ER 2,3 + ER4

Page 19: Komponen Elektronika Pasif

INDUKTOR

A. Pengertian Induktor

Induktor adalah sejenis komponen elektronika pasif yang mayoritas bentuknya torus, dapat

menjadi media penyimpanan energi pada medan magnet yang dimunculkan akibat aliran listrik

yang melaluinya. Bahan pembuatnya dari bahan tembaga berupa kawat dengan email yang tipis.

Satuan yang digunakan adalah Hendry (H). Induktor sering disebut juga dengan Coil (Koil),

Choke ataupun Reaktor. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang

dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat didalam

kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Karakteristik listrik dari induktor ditentukan

oleh faktor – faktor antara lain adalah bahan inti, jumlah lilitan, dan dimensi-dimensi fisik

kumparan. Nilai induktansi sebuah Induktor tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah:

a. Jumlah Lilitan

Semakin banyak lilitannya, maka semakin tinggi induktasinya

b. Diameter Induktor

Semakin besar diameternya, maka semakin tinggi pula induktansinya

c. Permeabilitas Inti

Permeabilitas inti yaitu bahan inti yang digunakan seperti udara, besi ataupun ferit.

d. Ukuran Panjang Induktor

Semakin pendek induktor tersebut, maka semakin tinggi induktansinya.

B. Prinsip Kerja

Dalam bentuk yang paling sederhana induktansi terjadi pada sebuah penghantar listrik

(konduktor) yang bisa berupa kumparan atau sebuah kabel. Arus listrik (i) yang mengalir pada

konduktor tersebut menghasilkan flux magnetik (Φ) yang sebanding dengan arus listrik yang

mengalir tersebut. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah

arus listrik.

Page 20: Komponen Elektronika Pasif

Gambar 29 Kaidah tangan kanan

Jika kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan. dan kumparan tersebut

dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik

yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal

dengan induktor selenoid.

C. Fungsi Induktor

Fungsi induktor antara lain, yaitu :

1. Menyimpan arus listrik dalam medan magnet,

2. Sebagai penapis (filter) sebagai penelaan (tunning),

3. Menahan arus bolak-balik (AC),

4. Meneruskan arus searah (DC),

5. Pembangkit geteran serta melipat gandakan tegangan,

6. Tempat terjadinya gaya magnet.n

Berdasarkan dari fungsi ini induktor bisa menggunakan untuk memproses sinyal pada

rangkaian berupa analog, menghilangkan intrusi frekuensi radio, komponen terpenting untuk

membuat transformator, alat filter pada rangkaian berupa power supply. Berdasarkan fungsi

diatas, Induktor pada umumnya diaplikasikan :

Sebagai filter dalam rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi

Transformator (Transformer)

Motor Listrik

Solenoid

Relay

Speaker

Microphone

Page 21: Komponen Elektronika Pasif

D. Karakteristik Induktor

Beberapa karakteristik penting dari sebuah induktor ideal :

1. Tidak terdapat tegangan pada induktor, ketika arus yang melewatinya tidak berubah-ubah

menurut waktu. Oleh karenanya, sebuah induktor berlaku layaknya sebuah hubungan

singkat (short circuit) terhadap listrik DC.

2. Sejumlah tertentu energi dapat disimpan di dalam induktor, bahkan jika tegangan pada

induktor nol, seperti misalnya bila arus yang melewatinya konstan.

3. Mustahil untuk mengubah besarnya arus yang melewati induktor secara seketika (atau

dalam waktu nol), karena ini mempersyaratkan bekerjanya tegangan yang tak-terhingga

pada induktor. Sebuah induktor ‘melawan’ perubahan arus yang seketika dengan cara yang

sama seperti suatu benda bermassa yang ‘melawan; perbubahan kecepatan secara seketika.

4. Induktor tidak pernah menyebabkan terjadinya disipasi energi, induktor hanya menyimpan

energi. Meskipun secara teoritis hal ini dugariskan oleh model metematika induktor ideal,

setiap induktor fisik mengandung tahanan seri sehingga menyebabkan disipasi panas.

E. Jenis-Jenis Induktor

Macam macam induktor umumnya dibedakan berdasarkan inti yang dipakainya atau

strukturnaya, yaitu :

1. Air Core Inductor

Air Core Inductor menggunakan udara sebagai intinya

Gambar 30 Air Core Inductor

Page 22: Komponen Elektronika Pasif

2. Iron Core Inductor

Iron core Inductor menggunakan bahan besi sebagai intinya

Gambar 31 Iron Core Inductor

3. Ferrite Core Inductor

Ferrite Core Inductor menggunakan bahan Ferit sebagai intinya

Gambar 32 Ferrite Core Inductor

4. Torroidal Core Inductor

Torroidal Core Inductor menggunakan Inti yang berbentuk O Ring.

Gambar 33 Torroidal Core Inductor

5. Laminated Core Induction

Laminated Core Induction menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan

logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.

Page 23: Komponen Elektronika Pasif

Gambar 34 Laminated Core Inductor

6. Variable Inductor

Variable inductor merupakan nduktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan

keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat

diputar-putar.

Page 24: Komponen Elektronika Pasif

KAPASITOR

A. Pengertian Kapasitor

Kapasitor atau sering juga disebut kondensator berfungsi menyimpan tenaga listrik untuk

sementara. Selain itu, kondensator juga dimanfaatkan untuk penapisan (filtering), penalaan

(tuning), pembangkitan gelombang bukan sinus, pengopelan sinyal dari satu rangkaian ke

rangkaian lain, dan sebagainya.

Satuan kapasitor adalah Farad dan disingkat F. Namun untuk kapasitor satuan ini masih

terlalu besar, sehingga dipakailah satuan-satuan yang lebih kecil, seperti mikro Farad (µF), nano

Farad (nF), dan piko Farad (pF). Nilai konversi satuan ini adalah 1 F = 106 µF, 1 µF = 103 nF,

dan 1 nF = 1000 pF.

Kapasitor memiliki struktur bahan yang berbeda dari komponen yang lain. Kapasitor

terbuat dari plat metal yang dipisahkan oleh bahan dielektrik, seperti; keramik, gelas, udara

vakum, dan sebagainya. Ketika tegangan listrik diberikan pada kedua elektrodanya, maka

muatan-muatan positif akan mengumpul pada elektroda yang satu dan muatan-muatan negatif

pada elektroda yang lain. Di dalam kapasitor terdapat bahan dielektrik yang menyebabkan

muatan positif tidak bisa mengalir ke kutub negatif dan sebaliknya.

Cara pembacaan harga kapasitor berbeda-beda sesuai dengan jenisnya. Ada yang tertera

pada badan kapasitor (dalam bentuk label) dan ada juga yang menggunakan kode warna.

Pembacaan label pada kapasitor membutuhkan rumus tertentu. Angka ke-1 menunjukan bilangan

puluhan, angka ke-2 menunjukan bilangan satuan, dan angka ke-3 menunjukan bilangan pengali.

Contoh, jika pada badan kapasitor tertera angka 472, maka kapasitas kapasitor tersebut adalah 47

x 100 = 4700 pF atau 4,7 nF. Namun ada juga yang nilainya langsung tertera pada badan

kapasitor seperti angka 100 µF, 16 V. Artinya, kapasitor tersebut mempunyai kapasitas sebesar

100 µF dengan tegangan kerja 16 volt. Semakin besar kapasitas kapasitor, maka semakin lama

penyimpanannya.

B. Jenis-Jenis Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang sering digunakan sebagai penyearah arus,

penahan arus searah, filter, dan lain-lain. Kapasitor juga dibedakan menjadi dua, yaitu kapasitor

tetap dan kapasitor tidak tetap. Kapasitor tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitasnya tidak

Page 25: Komponen Elektronika Pasif

dapat diubah-ubah, seperti: kapasitor film, kapasitor poliester, kapasitor mika, kapasitor keramik,

dan lain-lain. Sedangkan yang dimaksud dengan kapasitor tidak tetap adalah kapsitor yang nilai

tahanannya dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan, seperti: VARCO (variable

condensator), kapasitor trimmer, dan sebagainya. Berikut ini adalah berbagai macam kapasitor

yang sering dijual di pasaran yaitu:

1. Kapasitor Elektrolit

Ciri-ciri dari kapasitor elektrolit adalah :

a. Merupakan jenis kapasitor yang memiliki polaritas, yaitu positif dan negatif.

b. Berfungsi untuk meratakan arus sehingga sering dipakai pada rangkaian penyearah

arus.

c. Nilai kapasitasnya dihitung dalam satuan µFdan dengan tegangan kerja tertentu yang

tidak boleh dilampaui.

d. Kerusakan yang sering terjadi adalah konslet, kering, bocor dan meledak.

2. Kapasitor Solid Tantalum

Ciri-ciri dari kapasitor solid tantalum adalah :

a. Kapasitor ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapasitor elektrolit, yaitu untuk

meratakan arus.

b. Mempunyai unsur logam yang kuat.

c. Nilai kapasitasnya dihitung dalam satuan µF.

d. Merupakan jenis kapasitor yang memiliki polaritas, yaitu positif dan negatif.

Page 26: Komponen Elektronika Pasif

3. Kapasitor Trimmer

Ciri-ciri dari kapasitor trimmer yaitu:

a. Berfungsi sebagai pemilih gelombang agar tepat sesuai dengan pilihan.

b. Dimanfaatkan pada rangkaian pesawat penerima radio dan pesawat radio komunikasi.

c. Penyetelan dilakukan dengan obeng (di-trim).

d. Kedua keping logamnya diisolasi menggunakan lapisan tipis.

e. Memiliki kapasitas antara 20 pF sampai dengan 100 pF.

4. Kapasitor Film

Ciri-ciri dari kapasitor yaitu :

a. Tegangan kerjanya sangat tinggi.

b. Merupakan kapasitor yang tidak memiliki polaritas (nonpolar).

c. Nilai kapasitasnya dihitung dalam satuan µF.

d. Umumnya dipergunakan pada rangkaian lampu blitz kamera.

e. Nilai kapasitasnya ada yang tertulis langsung dan ada juga yang menggu-nakan kode

warna.

5. Kapasitor Polyester

Page 27: Komponen Elektronika Pasif

Ciri-ciri dari kapasitor polyester adalah :

a. Merupakan kapasitor yang tidak memiliki polaritas (nonpolar).

b. Mempunyai bentuk persegi.

c. Nilai kapasitasnya dihitung dalam satuan nF.

d. Biasanya menggunakan sistem kode warna untuk menghitung nilai kapasitasnya.

e. Berikut ini adalah tabel kode warna untuk menghitung nilai kapasitas kapsitor

polyester.

No Warna Lajur 1 & 2 Lajur 3 Lajur 4 Lajur 5

1 Hitam 0 ± 20%

2 Coklat 1

3 Merah 2 250 vdc

4 Jingga 3 X 0,001 µF

5 Kuning 4 X 0,01 µF

6 Hijau 5 X 0,1 µF

7 Biru 6

8 Ungu 7

9 Abu-abu 8

10 Putih 9 ±10%

6. Kapasitor Variabel

Page 28: Komponen Elektronika Pasif

Ciri-ciri kapasitor variabel yaitu :

a. Berfungsi sebagai pemilih gelombang frekuensi pada pesawat penerima radio.

b. Mempunyai dua macam dieletrika, yaitu logam dan plastik.

c. Dapat diubah kapasitasnya.

d. Nilai kapasitas kapasitor variabel logam antara 200 pF samapai dengan 1000 pF.

e. Kapasitor variable logam digunakan pada rangkaian pesawat penerima radio yang

bertegangan tinggi atau tuning antena pada radio pemancar.

f. Nilai kapasitas kapasitor variable plastik adalah sekitar 100 pF sampai deng- an 350

pF.

g. Kapasitor variabel plastik dipergunakan pada rangkaian pesawat penerima radio dan

harganya lebih murah dibandingkan dengan logam.

7. Kapasitor Keramik

Ciri-ciri kapasitor keramik yaitu:

a. Merupakan kapasito nonpolar (tidak memiliki polaritas).

b. Bentuknya bulat dan tipis.

Page 29: Komponen Elektronika Pasif

c. Dipakai sebagai filter atau penyalaan pada gelombang radio.

d. Kapasitasnya dihitung dalam satuan pF.

e. Tegangan kerjanya mulai dari 25 volt, 50 volt, 200 volt, 400 volt sampai ribuan volt.

f. Nilai kapasitasnya ada yang tertulis langsung, ada juga yang memakai kode hitungan.

Page 30: Komponen Elektronika Pasif

Aplikasi Penggunaan Bahan Elektronika Pasif (Resistor, Kapasitor, dan Induktor)

Salah satu contoh aplikasi atau penggunaan bahan elektronika pasif terdapat pada

rangkaian lampu sein sepeda motor. Rangkaian ini menggunakan resistor tetap (fixed resistor)

yang menggunakan flasher tipe kapasitor seperti gambar di bawah ini:

Resistor (R) pada gambar di atas akan dialiri arus dari baterai jika posisi plat kontak (P)

dalam keadaan membuka. Dengan adanya resistor (R) tersebut, maka aliran arus yang

melewatinya akan menjadi lebih kecil dibanding dengan arus yang mengalir melalui plat kontak

(P) saat posisi menutup. Hal ini akan berakibat lampu tanda belok (lampu sein) tidak menyala

saat arus melewati resistor tersebut walau saklar lampu sein sedang diarahkan ke kiri maupun ke

kanan. Dengan adanya induktor, maka rangkaian dapat menyimpan arus listrik di dalam medan

magnet. Dengan adanya kapasitor maka rangkaian dapat menyimpan tenaga listrik untuk

sementara. Selain itu, kapasitor di dalam rangkaian tersebut berfungsi untuk penapisan

(filtering), penalaan (tuning), pembangkitan gelombang bukan sinus, pengopelan sinyal dari satu

rangkaian ke rangkaian lain, dan sebagainya.


Top Related