Perbedaan resistansi dan resistor

Resistensi vs Resistor

Setiap kali ada faktor yang menghalangi tindakan yang diinginkan dari apa pun yang kita katakan, ada penolakan terhadap tindakan itu. Kami mengalami situasi ini di sirkuit listrik juga. Ketika arus listrik melewati suatu material, itu menimbulkan hambatan terhadap aliran arus. Ini hanya dikenal sebagai hambatan listrik dan besarnya hambatan terhadap aliran arus berbeda dari bahan ke bahan.

Apa itu Resistensi?

Dalam fisika dan teknik kelistrikan, hambatan didefinisikan sebagai rasio perbedaan potensial di terminal suatu elemen dengan arus listrik yang melewatinya. Ini adalah ukuran unsur-unsur yang menentang lewatnya muatan listrik. Definisi di atas secara matematis dinyatakan sebagai R = V / I, di mana R adalah hambatan, V beda potensial, dan I arus listrik. Kebalikan dari resistansi didefinisikan sebagai konduktansi material.

Resistensi terutama bergantung pada dua faktor; geometri elemen dan material. Karena arus listrik adalah aliran elektron yang terus menerus melalui material, lebar (diameter) konduktor mempengaruhi resistansi, seperti diameter pipa menentukan aliran maksimumnya.

Faktor lainnya adalah material, khususnya konfigurasi elektron dan ikatan molekul atau ion yang ada dalam material. Ketika beda potensial diterapkan ke ujung elemen, ia bertindak seperti perbedaan tekanan yang diterapkan ke ujung pipa. Elektron tereksitasi ke kisaran tingkat energi yang lebih tinggi yang disebut pita konduksi dan elektron terikat secara longgar ke inti atom oleh gaya elektromagnetik yang memungkinkan mobilitas yang lebih besar ke elektron. Jika materialnya logam, elektron terluar sudah berada di pita konduksi pada suhu kamar, sehingga menjadi konduktor yang baik dengan resistansi rendah. Bahan dengan ikatan kovalen yang ada dalam struktur, seperti kayu, kaca, dan plastik memiliki elektron yang terikat erat ke inti dan energi yang dibutuhkan untuk menaikkan elektron ke pita konduksi jauh lebih besar daripada logam dan menunjukkan resistansi tinggi. Properti resistansi yang ditawarkan oleh suatu material diukur sebagai resistivitas material. Karena energi elektron bergantung pada suhu, resistivitas juga bergantung pada suhu.

Properti ini juga digunakan sebagai alat untuk mengkategorikan bahan. Bahan dengan resistivitas rendah dikenal sebagai konduktor, dan bahan dengan resistivitas sedang dikenal sebagai semi konduktor dan bahan dengan resistivitas tinggi sebagai isolator.

Apa Resistor?

Properti penting yang ditawarkan oleh resistansi elemen tetap adalah, pada beda potensial konstan, arus konstan mengalir melalui elemen. Oleh karena itu, arus yang melalui rangkaian dapat dikontrol menggunakan resistor, dan ketika arus konstan, beda potensial pada terminal adalah konstan. Jadi, resistor adalah komponen umum dari rangkaian listrik apa pun. Resistor dibuat dengan bahan berbeda dengan toleransi berbeda untuk banyak aplikasi.

Apa perbedaan antara Resistensi dan Resistor?

• Hambatan adalah sifat suatu material untuk melawan aliran arus listrik.

• Resistor adalah komponen rangkaian listrik dengan nilai resistansi tetap yang digunakan untuk mengontrol arus yang melalui elemen atau beda potensial antar elemen.

Hampir semua penghantar listrik terbuat dari metal atau logam. Tetapi tidak ada bahan yang dapat menjadi penghantar murni. Tetapi beberapa logam merupakan penghantar listrik yang lebih baik dibandingkan dengan lainnya. Perak, tembaga, dan alumunium merupakan penghantar yang bagus. Besi, baja, dan arang juga dapat menghantarkan arus listrik, tetapi resistansinya sangat tinggi. Arang (carbon) seringkali digunakan dalam rangkaian listrik, tetapi bukan penghantar yang bagus.

Penghantar yang sangat jelek lazim disebut sebagai resistor atau resistan atau tahanan atau penghambat. Resistor tidak memiliki elektron bebas atau sangat sedikit elektron bebas pada atomnya. Jadi sangat sulit bagi elektron bebas tersebut bergerak melewati ataom lainnya. Resistor atau tahanan adalah bahan listrik yang mempunyai daya hantar listrik rendah atau mempunyai resistansi tinggi. Karena nilai resitansinya tinggi maka resistor sering digunakan sebagai pembatas arus listrik.

Bahan listrik yang sering digunakan sebagai resitor adalah arang atau karbon, dan nichrom.Dalam prakteknya untuk keperluan pengontrolan arus listrik digunakan resistor-resistor praktis yang didesain dalam berbagai harga. Satuan praktis dari resistor adalah Ohm.

Gambar 3.5 Resistor

Resistan listrik diukur dalam satuan ohm. Di mana satuan ohm menyatakan jumlah resistan pada suatu rangkaian listrik. Resistan sebesar satu ohm memungkinkan adanya emf sebesar satu volt yang menyebabkan terjadinya aliran arus melalui rangkaian tersebut sebesar satu amper. Simbol yang digunakan untuk menyatakan satuan ohm adalah Ω. Nilai resistan listrik pada suatu konduktor tergantung pada empat aspek berikut:
 Bahan yang digunakan
 Diameter atau ukuran konduktor
 Panjang konduktor
 Suhu konduktor

Besarnya nilai resistansi suatu bahan konduktor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

dimana :
R : resistansi konduktor, diukur dalam satuan ohm
ρ : resistivitas bahan, dalam satuan ohm.mm2/m
l : panjang konduktor, diukur dalam satuan meter (m)
A : luas penampang kawat penghantar, dalam satuan mm2

Pengaruh Suhu terhadap nilai Resitansi adalah
– menaikkan niali resistivitas pengantar logam murni dan logam campuran
– menurunkan nilai resistivitas penghantar non logam seperti elektrolit dan karbon serta bahan isolator seperti kertas, karet, gelas dan mika.
Misalkan, suatu resistor pada suhu t0 mempunyai resistansi R0. Bila suhu resistor naik menjadi t1, maka nilai resistansinya naik menjadi Rt. Dalam hal ini ada keanikan milai resistansi sebesar dR, di mana:

di mana
α adalah konstanta yang disebut sebagai koefisien suhu
dt adalah besarnya kenaikan suhu (t1 – t0)
Sehingga dapat dituliskan:

Pengaruh suhu ini ternyata juga terjadi pada nilai resistivitas bahan konduktor dari logam (timbal, sodium, tembaga dan alumunium). Misalkan pada t0 nilai resitivitasnya adalah ρ0, maka pada t1 menjadi ρ1.

Resistor dan resistansi adalah dua konsep paling mendasar dalam elektronika. Kedua ide ini memainkan peran penting di hampir setiap perangkat elektronik yang kita gunakan saat ini. Kita semua tahu bahwa fungsi resistor adalah untuk menahan aliran arus listrik yang melaluinya, sedangkan dalam resistansi adalah properti yang dengannya suatu bahan menentang aliran arus yang melaluinya disebut resistansi. Mari kita memiliki wawasan mendalam tentang perbedaan resistor dan resistansi.

Apa itu resistansi atau hambatan listrik?

Hambatan listrik-adalah gaya yang melawan aliran arus. Jadi, hambatan berfungsi sebagai indikator betapa sulitnya arus mengalir. Nilai resistansi dinyatakan dalam ohm (Ω).

Ketika ada perbedaan elektron antara dua terminal, listrik akan mengalir dari tinggi ke rendah. Hambatan melawan aliran arus. Semakin besar hambatannya, semakin kecil arusnya. Sebaliknya, semakin rendah hambatan, semakin besar arus.

Pada gambar kiri air tidak mengalir, sedang gambar kanan air mengalir dari A ke B dimana antara A dan B ada perbedaan level air. Sedangkan gambar kiri tidak ada

Hubungan Hambatan LIstrik dengan Tegangan dan Arus Listrik

Hubungan antara Resistansi (Resistance) atau Hambatan Listrik dengan Tegangan (Voltage) dan Arus Listrik (Current) dapat dijelaskan dengan Hukum Ohm yang dikemukan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825.

Berikut ini adalah persamaan Hukum Ohm :

V = I x R

atau

R = V / I

atau

I = V / R

Dimana :
V = Tegangan Listrik (Voltage), diukur dalam satuan Volt
I = Arus Listrik (Current), diukur dalam satuan Ampere
R = Hambatan Listrik atau Resistansi (Resistance), diukur dalam satuan Ohm

Dari persamaan tersebut, dapat dijelaskan bahwa setiap 1 Ampere arus listrik yang mengalir melewati sebuah komponen dengan beda potensial atau tegangan sebesar 1 Volt, maka resistansi atau hambatan listrik pada komponen tersebut adalah 1 Ohm.

Jika suatu rangkaian yang diberikan tegangan 24V dan membutuhkan arus listrik sebesar 0,5A maka hambatan yang diperlukan adalah 48 Ohm.

R = V/I = 24/0,5
R = 48 Ohm.

Hubungan Hambatan Listrik dengan Tegangan dan Arus Listrik ini juga dapat dianalogikan dengan sebuah tangki air yang berada pada ketinggian tertentu di atas tanah. Di dasar tangki tersebut terdapat sebuah pipa air yang digunakan untuk mengaliri air. Jumlah air pada tangki air dapat diibaratkan sebagai muatan listrik sedangkan tekanan di ujung selang mewakili tegangan listrik, aliran air mewakili aliran arus listrik dan ukuran diameter pipa air dapat dianggap sebagai resistansi.

Semakin banyak air di dalam tangki, semakin tinggi tekanan pada ujung selang air tersebut. Sebaliknya, seiring dengan berkurangnya air didalam dalam tangki, tekanan air pada ujung selang air tersebut juga akan berkurang. Jumlah air yang mengalir juga akan berkurang. Demikian juga semakin kecilnya diameter pipa air, semakin sedikit air yang dapat mengalir.

Jenis-jenis Resistor

Pada umumnya Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah Fixed Resistor, Variable Resistor, Thermistor dan LDR.

A. Fixed Resistor

Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka. Anda dapat membaca artikel : Cara Menghitung Nilai Resistor berdasarkan Kode Angka dan Kode Warna.

Bentuk dan Simbol Fixed Resistor :

Yang tergolong dalam Kategori Fixed Resistor berdasarkan Komposisi bahan pembuatnya diantaranya adalah :

Carbon Composition Resistor (Resistor Komposisi Karbon)

Resistor jenis Carbon Composistion ini terbuat dari komposisi karbon halus yang dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai pengikatnya (binder) agar mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansi atau nilai hambatannya.

Nilai Resistansi yang sering ditemukan di pasaran untuk Resistor jenis Carbon Composistion Resistor ini biasanya berkisar dari 1Ω sampai 200MΩ dengan daya 1/10W sampai 2W.

Carbon Film Resistor (Resistor Film Karbon)

Resistor Jenis Carbon Film ini terdiri dari filem tipis karbon yang diendapkan Subtrat isolator yang dipotong berbentuk spiral. Nilai resistansinya tergantung pada proporsi karbon dan isolator. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansinya. Keuntungan Carbon Film Resistor ini adalah dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah dan juga rendahnya kepekaan terhadap suhu jika dibandingkan dnegan Carbon Composition Resistor.

Nilai Resistansi Carbon Film Resistor yang tersedia di pasaran biasanya berkisar diantara 1Ω sampai 10MΩ dengan daya 1/6W hingga 5W. Karena rendahnya kepekaan terhadap suhu, Carbon Film Resistor dapat bekerja di suhu yang berkisar dari -55°C hingga 155°C.

Metal Film Resistor (Resistor Film Logam)

Metal Film Resistor adalah jenis Resistor yang dilapisi dengan Film logam yang tipis ke Subtrat Keramik dan dipotong berbentuk spiral. Nilai Resistansinya dipengaruhi oleh panjang, lebar dan ketebalan spiral logam.

Secara keseluruhan, Resistor jenis Metal Film ini merupakan yang terbaik diantara jenis-jenis Resistor yang ada (Carbon Composition Resistor dan Carbon Film Resistor).

B. Variable Resistor

Variable Resistor adalah jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya Variable Resistor terbagi menjadi Potensiometer, Rheostat dan Trimpot.

Bentuk dan Simbol Variable Resistor :

Potensiometer

Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah Tuas yang terdapat pada Potensiometer. Nilai Resistansi Potensiometer biasanya tertulis di badan Potensiometer dalam bentuk kode angka.

Rheostat

Rheostat merupakan jenis Variable Resistor yang dapat beroperasi pada Tegangan dan Arus yang tinggi. Rheostat terbuat dari lilitan kawat resistif dan pengaturan Nilai Resistansi dilakukan dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas Toroid.

Preset Resistor (Trimpot)

Preset Resistor atau sering juga disebut dengan Trimpot (Trimmer Potensiometer) adalah jenis Variable Resistor yang berfungsi seperti Potensiometer tetapi memiliki ukuran yang lebih kecil dan tidak memiliki Tuas. Untuk mengatur nilai resistansinya, dibutuhkan alat bantu seperti Obeng kecil untuk dapat memutar porosnya.

C. Thermistor (Thermal Resistor)

Thermistor adalah Jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature). Thermistor merupakan Singkatan dari “Thermal Resistor”. Terdapat dua jenis Thermistor yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Bentuk dan Simbol Thermistor:

D. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis Resistor yang nilai Resistansinya dipengaruhi oleh intensitas Cahaya yang diterimanya. Untuk lebih jelas mengenai LDR, Silakan baca : Pengertian LDR dan Cara Mengukurnya.

Bentuk dan Simbol LDR :

Daftar isi