Resistor dan rangkaiannya (4)

Pada kesempatan ini akan dibahas tentang resistor dalam bentuk rangkaian kubus seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 1 rangkaian resistor berbentuk kubus

dalam kasus ini kita anggap nilai semua resistor besarnya sama yaitu 1 kOhm, maka terdapat 3 konfigurasi hambatan total yaitu :

1. Hambatan total pada rusuk kubus

2. Hambatan total pada diagonal sisi kubus

3. Hambatan total pada diagonal ruang kubus

Bagaimana cara menghitungnya ?, Sebenarnya jawabnya banyak sekali yang posting di website, tinggal minta bantuan Mbah Google saja. Berikut ini adalah salah satu metode yang dapat digunakan untuk menghitung hambatan total pada resistor yang dirangkai dalam bentuk kubus.

1. Hambatan total pada rusuk kubus

Hambatan total pada rusuk kubus dapat dilihat seperti pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2 hambatan total pada rusuk kubus

Bila semua resistor yang digunakan pada rangkaian gambar 2 sama yaitu 1 kOhm, maka hambatan total pada setiap rusuk kubus akan sama besarnya yaitu R_AB = R_BC = R_CD = R_DA = R_EF = R_FG = R_GH = R_HE = R_AE = R_DE = R_CG = R_BF

Besar hambatan rusuk ini dapat dihitung sebagai berikut :

Gambar 3 hambatan tiap rusuk resistor dalam konfigurasi jaring-jaring kubus

Gambar 3 dapat disederhanakan menjadi seperti pada gambar 4 berikut ini.

Gambar  4 skema rangkaian 2 dimensi dari gambar 3

Berdasarkan dari gambar 4, maka hambatan pada rusuk dapat dihitung yaitu :

Paralelkan R2 dengan R3

Dengan cara seperti di atas paralelkan R4 & R5 ; R6 & R7 ; R8 & R9 ; R10 & R11, maka diperoleh :

dengan demikian rangkaian pada gambar 4 dapat disederhanakan menjadi :

Gambar 5 penyederhanaan gambar 4

Dari gambar 5, serikan Rd, R12 dan Re

kemudian paralelkan Rs dengan Rc

Lalu serikan Rp, Ra dan Rb

Maka hambatan total pada rusuk FG diperoleh dengan memparalelkan R dengan R1 yaitu :

2. Hambatan total pada diagonal sisi kubus.

Gambar 6 hambatan total pada diagonal sisi kubus

Dengan nilai resistor yang sama, maka hambatan total pada tiap diagonal sisi kubus akan sama yaitu : R_AC, = R_AF, = R_BD, = R_EG, = R_FH, = R_DG, = R_CH, = R_BE, = R_AH, = R_ED, = R_BG, = R_CF.

Gambar 6 dapat disederhanakan menjadi bentuk rangkaian 2 dimensi seperti pada gambar 7 berikut ini.

Gambar 7 skema rangkaian 2 dimensi dari gambar 6

rangkaian pada gambar 7 dapat diselesaikan dengan mudah yaitu :

paralelkan R1 dengan R 2

Dengan cara yang sama paralelkan R3 & R4 ; R6 & R7 ; R9 & R10 ; R11 & R12 didapat :

sehingga rangkaian pada gambar 7 dapat disederhanakan menjadi :

Kemudian serikan R5 & Rd ; Re & R8

sehingga rangkaian pada gambar 8 dapat disederhanakan menjadi :

Gambar 9 penyederhanaan gambar 8

dengan menggunakan jembatan wheat-stone maka besar Rac adalah :

3. Hambatan total pada diagonal ruang kubus

Gambar 10 hambatan total pada diagonal ruang sebuah resistor kubus

Bila besar resistor yang digunakan sama, maka besar hambatan diagonal ruang akan sama yaitu: R_AG = R_CE = R_BH = R_DF

besar hambatan diagonal ruang pada resistor yang dirangkai kubus dapat dihitung sebagai berikut :

Untuk menghitung hambatan total CE maka gambar 10 dapat diputar menjadi seperti berikut ini.

Gambar 11 rangkaian resistor untuk menghitung Rce

rangkaian pada gambar 12 dapat digambar ulang dalam bentuk 2 dimensi seperti pada gambar 12 berikut ini.

Gambar 12 skema 2 dimensi dari rangkaian hambatan diagonal ruang

berdasarkan gambar 12 , paralelkan R1, R2 dan R3

Dengan cara yang sama paralelkan R4 sampai R9 dan R10 sampai R12 maka diperoleh :

Kemudian serikan Ra, Rb dan Rc sehingga didapat Rce adalah :

Transformator

Konstruksi Transformator

Transformator sering juga disebut trafo memiliki konstruksi dan simbol seperti pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 1 konstruksi dan simbol transformator

Keterangan dari gambar 1 :

N_P : jumlah lilitan primer

N_S : jumlah lilitan sekunder

V_P : tegangan primer

V_S : tegangan sekunder

Sebuah trafo terdiri dari kumparan dan inti besi. Biasanya terdapat 2 buah kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kedua kumparan ini tidak berhubungan secara fisik tetapi dihubungkan oleh medan magnet. Untuk meningkatkan induksi magnetik antara 2 kumparan maka ditambahkan inti besi seperti pada gambar 1.

Inti besi pada trafo dibedanya menjadi 2 macam yaitu :

 1.   1. Inti besi tipe Shell (Shell Core Transformator)

2.    2. Inti besi tipe tertutup (Closed Core Transformator)

Kedua jenis inti besi ini dapat dilihat seperti pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2 inti trafo

Pada trafo dengan inti besi berbentuk shell, kumparan dikelilingi oleh inti besi. Fluks magnetik pada inti besi tipe shell akan terbelah dua (lihat gambar 2). Sementara kumparan primer dan kumparan sekunder digulung bersamaan. Untuk trafo yang memiliki inti besi tipe tertutup.  Tidak ada pembagian fluk magnetik. Kumparan primer dan kumparan sekunder terpisah dan dihubungkan dengan inti besi.

Inti besi trafo tidak dibuat berbentuk besi tunggal, tetapi dibuat dari pelat besi yang berlapis – lapis. Bentuk lapisan pelat besi pada inti trafo dapat dilihat seperti pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3 inti besi berlapis pada trafo

Cara menghubungkan lapisan inti besi juga bermacam-macam. Beberapa cara yang umum digunakan dapat dilihat seperti pada gambar 4 berikut ini.

Gambar 4 cara menghubungkan lapisan inti besi pada trafo

Mengapa inti besi sebuah trafo harus dibuat berlapis-lapis?.

Untuk menjawab pertanyaan ini , kita terlebih dahulu harus mempelajari rugi-rugi yang terjadi pada inti besi. Rugi – rugi yang terjadi pada inti besi disebut “iron losses “ (rugi-rugi besi). Kerugian pada inti besi terdiri dari :

1. Hysterisis losses (rugi-rugi histerisis)

Kerugian histerisis disebabkan oleh gesekan molekul yang melawan aliran gaya magnet di dalam inti besi. Gesekan molekul dalam inti besi ini menimbulkan panas. Panas yang timbul ini menunjukan kerugian energi, karena sebagian kecil energi listrik tidak dipindahkan , tetapi diubah bentuk menjadi energi panas. Panas yang tinggi juga dapat merusak trafo ,sehingga pada trafo – trafo transmisi daya listrik ukuran besar, harus didinginkan dengan media pendingin. Umumnya digunakan minyak khusus untuk mendinginkan trafo ini.

Sebuah trafo didesain untuk bekerja pada rentang frekuensi tertentu. Menurunnya frekuensi arus listrik dapat menyebabkan meningkatnya rugi-rugi histerisis dan menurunkan kapasitas (VA) trafo.

2. Kerugian karena Eddy current (eddy current losses)

Kerugian karena Eddy current disebabkan oleh aliran sirkulasi arus yang menginduksi logam. Ini disebabkan oleh aliran fluk magnetik disekitar inti besi. Karena inti besi trafo terbuat dari konduktor (umumnya besi lunak), maka arus Eddy yang menginduksi inti besi akan semakin besar. Eddy current dapat menyebabkan kerugian daya pada sebuah trafo karena pada saat terjadi induksi arus listrik pada inti besi, maka sejumlah energi listrik akan diubah menjadi panas. Ini merupakan kerugian.

Untuk mengurangi arus Eddy, maka inti besi trafo dibuat berlapis-lapis, tujuannya untuk memecah induksi arus Eddy yang terbentuk di dalam inti besi. Perbedaan induksi arus Eddy di dalam inti besi tunggal dengan inti besi berlapis dapat dilihat pada gambar 5 berikut ini.

Gambar 5 Inti besi utuh dan inti besi berlapis

3. Rugi-rugi tembaga (copper losses)

Rugi – rugi yang ketiga adalah rugi-rugi tembaga (copper losses). Rugi-rugi tembag terjadi di kedua kumparan. Kumparan primer atau sekunder dibuat dari gulungan kawat tembaga yang dilapisi oleh isolator tipis yang disebut enamel. Umumnya kumparan dibuat dari gulungan kawat yang cukup panjang. Gulungan kawat yang panjang ini akan meningkatkan hambatan dalam kumparan. Pada saat trafo dialiri arus listrik maka hambatan kumparan ini akan mengubah sejumlah kecil arus listrik menjadi panas yaitu sebesar (i²R). Semakin besar harga R maka semakin besar pula energi panas yang timbul di dalam kumparan. Mutu kawat yang bagus dengan nilai hambatan jenis yang kecil dapat mengurangi rugi – rugi tembaga.

Sebuah trafo yang ideal diasumsikan:

1. Tidak terjadi rugi-rugi hysterisis
2. Tidak terjadi induksi arus Eddy
3. Hambatan dalam kumparan = 0, akibatnya tidak ada rugi-rugi tembaga

Gulungan kawat pada kumparan trafo

Menggulung kawat pada kumparan trafo tidak dilakukan dengan sembarangan, tetapi mengikuti aturan tertentu. Pada trafo fase tunggal, terdapat 2 gulungan kumparan, yaitu gulungan pada kumparan primer yang terhubung langsung ke sumber arus listrik dan gulungan kumparan sekunder yang terhubung langsung ke beban. Perbandingan jumlah gulungan antara kumparan primer dan kumparan sekunder akan menentukan jenis trafo, apakah jenis step-up atau step-down. Bila gulungan kawat pada kumparan primer lebih banyak dibandingkan dengan gulungan kawat pada kumparan sekunder maka trafo akan berfungsi sebagai penurun tegangan atau step-down trafo. Sebaliknya jika gulungan kawat pada kumparan sekunder lebih banyak dari pada gulungan kawat pada kumparan primer, maka trafo akan berfungsi untuk menaikan tegangan atau step-up trafo.

Jenis material kawat yang banyak digunakan untuk membuat kumparan adalah kawat tembaga. Kawat tembaga memiliki konduktivitas listrik yang bagus, tetapi memiliki berat yang besar. Untuk mengurangi berat transformator, sering juga digunakan jenis kawat aluminium. Kawat dengan bahan dasar aluminium memiliki berat jenis yang kecil, tetapi kawat ini tidak tahan terhadap panas dan konduktivitasnya masih lebih kecil dibandingkan dengan tembaga.

Satu hal yang penting dalam menggulung kumparan trafo adalah arah gulungan (orientasi titik). Kumparan primer dan kumparan sekunder dapat digulung searah, tetapi dapat juga digulung berlawanan arah. Hal ini akan berpengaruh ke fasa arus listrik. Apabila kumparan primer dan kumparan sekunder digulung searah, maka fasa arus listrik pada kumparan primer akan sama dengan fasa arus listrik pada kumparan sekunder. Sebaliknya apabila arah gulungan kumparan primer dan sekunder berlawanan arah, maka fasa arus listrik pada kumparan primer akan berlawanan dengan fasa arus listrik pada kumparan sekunder. Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 6 berikut ini.

Gambar 6 gulungan searah dan gulungan berlawanan

Trafo dapat digunakan untuk menaikan atau menurunkan tegangan. Trafo yang digunakan untuk menaikan tegangan disebut trafo step – up sedangkan trafo yang digunakan untuk menurunkan tegangan disebut trafo step-down. Pada trafo step – up tegangan pada sisi sekunder akan lebih tinggi dari tegangan pada sisi primer sebaliknya pada trafo step down tegangan sisi sekunder akan lebih rendah dari tegangan pada sisi primer. Selain trafo step-up dan trafo step –down juga ada trafo impedansi. Trafo impedansi tidak menaikan atau menurunkan tegangan, tetapi digunakan untuk menyesuaikan impedansi suatu rangkaian listrik atau dapat juga digunakan sebagai beban dan filter terhadap medan magnet.

Tegangan pada sisi primer (V_p) dan tegangan sekunder (V_s) ditentukan oleh jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder. Perbandingan antara lilitan kawat pada kumparan primer (N_p) dan lilitan kawat pada kumparan sekunder (N_s) disebut rasio lilitan (n). Sedangkan perbandingan antara tegangan primer (V_p) dengan tegangan sekunder (V_s) disebut rasio tegangan. Besar rasio tegangan dengan rasio lilitan harus sama. Sehingga secara matematis dapat ditulis :

Persamaan 1 berlaku bila fluks medan magnet primerdan fluks medan magnet sekunder sama. Rasio lilitan merupakan salah satu faktor penting dalam mendesain dan membuat trafo.

Contoh 1

Sebuah trafo memiliki jumlah lilitan kumparan primer 1500 dan jumlah lilitan pada kumparan sekunder 500 hitunglah berapa rasio lilitan trafo tersebut. Bila pada sisi primer diberi tegangan listrik AC 300 V, hitunglah tegangan pada sisi sekunder bila fluks magnet primer dan sekunder sama.

Jawab

Bila fluks medan magnet pada sisi primer dan sekunder sama, maka berlaku:

Cara kerja transfromator

Gambar 7 fluks medan magnet pada inti besi

Pada trafo kumparan primer dan kumparan sekunder tidak berhubungan sama sekali, jadi bagaimana daya listrik dapat berpindah dari primer ke sekunder?.

Penghubung antara kumparan primer dan kumparan sekunder adalah fluks medan magnet. Ketika kumparan primer dialiri arus listrik AC, maka pada kumparan primer akan timbul medan magnet disekelilingnya yang disebut mutual induktansi. Mutual induktansi ini bekerja menurut hukum Faraday tentang induksi magnet pada kawat yang dialiri arus listrik. Kuat medan magnet berubah dari nol hingga maksimum yang dinyatakan dengan

Garis gaya magnet ini keluar dari kumparan primer dan diarahkan oleh inti besi. Fluk magnetik ini berputar di dalam inti besi seperti pada gambar 2. Fluks medan magnet berubah naik dan turun sesuai dengan sumber arus AC yang diberikan.

Besar medan magnet yang diinduksikan ke inti besi ditentukan oleh besarnya arus listrik dan jumlah lilitan kumparan. Semakin besar lilitan kumparan dan semakin besar arus listrik yang mengalir, maka semakin besar juga fluks medan magnet yang diinduksikan ke inti besi.

Ketika medan magnet ini memotong atau masuk ke kumparan sekunder, maka pada kumparan sekunder akan timbul gaya gerak listrik yang disebut tegangan induksi. Besar tegangan induksi ditentukan menurut hukum faraday yaitu :

Tegangan induksi ini tidak mengubah frekuensi, sehingga frekuensi pada kumparan primer akan sama dengan frekuensi pada kumparan sekunder.

Bila kira mempunyai sebuah trafo dengan 1 lilitan tunggal pada kumparan primer dan demikian juga dengan kumparan sekunder. Jika tegangan 1 volt diberikan pada kumparan primer dan diasumsikan tidak ada kerugian, arus listrik yang mengalir cukup untuk membangkitkan fluks medan magnet dan menghasilkan tegangan induksi sebesar 1 volt pada 1 lilitan di kumparan sekunder. Ini yang disebut dengan besar tegangan per lilitan.

Jika fluk medan magnet bervariasi sebesar Φ = Φ_max sinωt,  maka hubungan antara induksi emf, (E) dan N diberikan :

Tegangan maksimum jika Cos(wt) = 1, atau

Tegangan rms (rms = root mean square) adalah :

Persamaan ini dikenal dengan nama transformer EMF equation. Untuk kumparan primer maka digunakan N_P dan untuk kumparan sekunder digunakan Ns. Trafo tidak dapat bekerja pada arus DC, karena arus DC tidak menimbulkan fluk medan magnet.

Contoh 2

Sebuah trafo mempunyai 480 lilitan pada kumparan primer dan 90 lilitan pada kumparan sekunder. Fluk magnet maksimum sebesar 1,1 Tesla pada tegangan 2000 Volt dengan frekuensi 50 Hz, hitunglah :

1. Fluks maksimum di inti besi
2. Luas penampang inti
3. Induksi emf sekunder

Jawab :

Fluks maksimum di inti besi

Luas penampang inti

Induksi emd sekunder

Daya Transformator

Daya trafo dinyatakan dalam satuan VA (Volt-Ampere). Untuk ukuran yang lebih besar dinyatakan dalam satuan kVA (kiloVolt-ampere). Pada trafo yang ideal, daya yang diberikan pada kumparan primer akan seluruhnya dipindahkan ke kumparan sekunder tanpa rugi-rugi. Trafo ideal tidak mengubah daya yang diberikan, hanya mengubah tegangan. Trafo hanya dapat menaikkan atau menurunkan tegangan tetapi tidak dapat menaikan daya listrik. Secara matematis, daya sebuah trafo dapat dituliskan :

Dimana θ_p dan θ_s adalah fase pada primer dan sekunder.

 

Efisiensi transformator

Sebuah trafo tidak membutuhkan bagian yang bergerak untuk memindahkan energi dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Ini berarti tidak ada kerugian karena gesekan atau hambatan udara seperti yang terdapat pada mesin – mesin listrik (contoh motor listrik dan generator). Namun di dalam trafo juga terdapat kerugian yang disebut rugi-rugi tembaga (copper losses) dan rugi-rugi besi (iron losses). Rugi-rugi tembaga terdapat pada kumparan primer dan kumparan sekunder, sedangkan rugi-rugi besi terdapat dalam inti besi. Rugi-rugi ini berupa panas yang dilepaskan akibat terjadinya Eddy current. Tetapi rugi-rugi ini sangat kecil. Efisiensi sebuah trafo dapat dihitung dengan membandingkan daya yang dikeluarkan di kumparan sekunder dengan daya yang diberikan pada kumparan primer.

Sebuah trafo ideal akan memiliki efisiensi sebesar 100 %. Artinya semua daya yang diberikan pada kumparan primer dipindahkan ke kumparan sekunder tanpa ada kerugian. Sebuah trafo yang real memiliki efisiensi di bawah 100% dan pada saat beban penuh (full load) efisiensi trafo berkisar pada harga 94 – 96%. Untuk trafo yang bekerja pada tegangan dan frekuensi yang konstan, efisiensi trafo dapat mencapai 98%. Efisiensi trafo dapat dinyatakan :

Transformator dengan banyak kumparan

Pada pembahasan sebelumnya kita hanya melihat trafo dengan 2 kumparan, yaitu 1 kumparan primer dan 1 kumparan sekunder. Tetapi, trafo dapat dibuat dengan banyak kumparan, baik pada kumparan primer maupun pada kumparan sekunder. Trafo dengan banyak kumparan disebut multiple winding transformer.

Prinsip kerja trafo dengan banyak kumparan sama dengan trafo dengan 2 kumparan. Perhitungan tegangan primer, tegangan sekunder, jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan sekunder serta arah lilitan sama dengan perhitungan pada trafo dengan 2 kumparan. Hal yang perlu diperhatikan adalah polaritas tegangan pada kumparan, baik kumparan primer maupun kumparan sekunder. Gambar 7 menunjukan skema trafo dengan banyak kumparan.

Gambar 7 skema trafo dengan banyak kumparan

Gambar 7 menunjukan sebuah trafo yang memiliki 2 kumparan primer dan 3 kumparan sekunder. Kumparan primer trafo dapat dihubungkan secara seri atau paralel. Apabila hendak dihubungkan dengan tegangan yang lebih tinggi kumparan primer dapat dihubungkan seri. Bila kumparan primer dihubungkan secara parelel, maka kumparan primer dapat dialiri arus listrik yang lebih besar lagi. Demikian juga dengan kumparan sekunder. Bila dihubungkan secara seri, maka tegangan yang dihasilkan akan semakin besar, dan bila dihubungkan secara paralel, maka arus yang dihasilkan akan semakin besar.

Proses menghubungkan 2 kumparan atau lebih, harus diperhatikan polaritas masing -masing kumparan. Kumparan yang dihubungkan seri atau paralel harus memiliki polaritas yang sama. Gambar 8 memberikan contoh cara menghubungkan kumparan -kumparan primer dan kumparan – kumparan sekunder.

Gambar 8 contoh gabungan beberapa kumparan pada trafo

Trafo certer tap (Trafo CT)

Trafo CT adalah trafo step-down yang kumparan sekundernya memiliki titik tengah (center tap). Trafo ini digunakan untuk menciptakan 2 tegangan sekunder yang sama. Trafo CT digunakan untuk membuat power supply bipolar. Gambar 9 menunjukan skema trafo CT.

Gambar 9 skema trafo CT

Gambar 10 dan gambar 11 menunjukan 2 macam trafo step – down yang banyak digunakan pada saat ini. Gambar 10 menunjukan jenis trafo CT dan gambar 11 menunjukan jenis trafo engkel. Trafo engkel adalah sebutan untuk trafo standar yang memiliki 1 kumparan primer dan 1 kumparan sekunder.

Gambar 10 contoh trafo engkel

Gambar 11 contoh trafo CT

Catatan : beberapa gambar diambil dari http://www.electronics-tutorials.ws/index.html

Belitung

Belitung adalah salah satu pulau besar yang terdapat di provinsi Bangka Belitung. Pulau Belitung dibagi menjadi 2 kabupaten yaitu kabupaten Belitung dan kabupaten Belitung Timur. Letak geografis Belitung adalah di sebelah timur pulau Bangka dengan batas wilayah timur berbatasan dengan laut Jawa, utara berbatasan langsung dengan laut cina selatan, barat berbatasan dengan selat gaspar yang memisahkan pulau Belitung dengan pulau Bangka dan selatan berbatasan dengan laut jawa. Secara astronomis, pulau Belitung terletak di 107°08′ BT sampai 107°58′ BT dan 02°30′ LS sampai 03°15′ LS dengan luas wilayah 4800 Km per segi.

Belitung dikelilingi oleh laut biru yang dangkal dengan terumbu karang yang masih cukup baik dan laut yang tenang. Pantai di pulau belitung dipenuhi dengan hamparan pasir putih dan batu granit yang besar-besar. beberapa daerah wisata yang terkenal di Belitung adalah Pantai Tanjung Kelayang, Pantai Tanjung Binga, Pantai Tanjung Tinggi, pulau Lengkuas, pantai tanjung pendam dan masih banyak lagi lokasi wisata di pulau Belitung. Namun sebagian besar objek wisata di pulau ini adalah wisata bahari. Busyettttt kok jadi kuliah geografi, hehehehehehehe.

Nah sebenarnya pada kesempatan ini saya berbagi sedikit tentang keindahan pantai di pulau belitung.

Perjalanan dimulai dari bandara jakarta. Dari jakarta kita dapat menggunakan pesawat terbang untuk menuju ke pulau belitung. Sekarang ada banyak maskapai yang melayani penerbangan dari jakarta  ke belitung. Selain lewat jalur udara pulau belitung juga dapat ditempuh melalui laut. Setiap hari ada kapal roro yang melayani pelayaran dari tanjung priok ke tanjung pandan. Tetapi perjalanan melalui laut membutuhkan waktu, perlu waktu 24 jam untuk menempuh perjalanan dari tanjung priok ke tanjung pandan. Jadi menurut saya tetap perjalanan lewat udara jauh lebih efisien dari segi waktu, walaupun harus mengeluarkan biaya lebih banyak.

gambar 1 B737 500

gambar 2 bandara Hanadjoeddin di tanjung pandan belitung

Hari pertama di Belitung

Keberangkatan diwarnai dengan delay pesawat hingga 1,5 jam di jakarta. Akhirnya tepat pukul 12.30 WIB pesawat berangkat. Penerbangan tidak membutuhkan waktu yang lama, kurang lebih 45 menit, pesawat sudah mendarat di bandara Hanadjoeddin di tanjung pandan Belitung. Sampai di Belitung saya sudah ditunggu oleh 2 orang teman, Mereka sudah lebih dahulu tiba karena menggunakan pesawat yang berangkat pagi hari. Setelah sedikit “say Hello” akhirnya kita memutuskan untuk mencari penginapan dan sewa kendaraan untuk jalan-jalan.

Sebenarnya tujuan acara ke pulau Belitung bukan untuk jalan-jalan tetapi untuk menghadir pernikahan teman. jadi jalan-jalan adalah tujuan kedua, tetapi begitu sampai di pulau Belitung, semuanya berubah, jalan-jalan menjadi tujuan utama sedangkan ke pesta pernikahan adalah yang sampiangan saja 😛 .

Di Belitung, ternyata tidak ada taksi dan yang namanya angkot sangat jarang sekali. Kami harus menyewa mobil travel dari bandara ke hotel. Dan yang lebih hebat lagi kami tidak tahu mau ke hotel yang mana, hehehehehehe,. jadilah 3 orang hilang di belitung. Begitu ditanya sapir travel, ” mau diantar ke mana mas?” spontan saya tanya baik ” ke Hotel yang murah dan dekat pantai” hehehehehehe. langsung bingung tuh sopir. Akhirnya terjadi diskusi singkat, dan sang sopir menyarankan untuk ke hotel “…… lupa namanya ….” karena pertimbangannya dekat dengan tempat pesta pernikahan dan beliau bersedia juga menyewakan 2 unit motornya ke kita untuk jalan-jalan (namun, ini bukan keputusan yang bagus karena ternyata harga sewanya diatas harga sewa rata-rata sepeda motor di Belitung).

Sampai di hotel kita pesan kamar, masuk ke kamar masing-masing dan beres-beres, sekalian siap-siap buat jalan-jalan. Sebelumnya perlu mengisi perut dulu, dan Puji Tuhan ternyata pas depan hotel ada warung padang. Memang yang namanya warung padang selalu ada di mana saja dan siap membantu perut yang lapar. Salut buat orang padang.

Setelah makan kita diskusi sebentar mengenai kapan dan mau kemana siang ini. Dan kita putuskan tujuan wisata kali ini adalah mengunjungi mercusuar di pulau lengkuas. Melalui petunjuk dari “Mbah Google”, kita disarankan untuk mencari penyeberangan dari pantai tanjung kelayang. Oleh sebab itu kita putuskan untuk mengunjungi pantai tanjung kelayang buat booking sewa perahu untuk besok hari. berikut ini beberapa foto-foto hari pertama jalan-jalan ke tanjung kelayang.

Gambar 3 Rumondang dan Ria, pertama kali naik motor, 😛

Gambar 4 Pantai tanjung kelayang

Gambar 5 pantai tanjung kelayang

Gambar 6 Rumondang lagi peneltiian dengan HP nya.

Pertama kali sampai di pantai ini, saya jadi ingat dengan pantai di pulau Bangka. ternyata sama berpasir putih dan laut yang bening. Juga terdapat gugusan batu granit raksasa.

Gambar 6 gugusan batu granit di pantai tanjung kelayang

Gambar 7 Batu burung

Gambar 8 pantai tanjung kelayang

Gambar 9 foto panorama sisi utara pantai tanjung kelayang

Di pantai tanjung kelayang, kami berhasil memnyewa perahu untuk keperluan perjalanan ke pulau lengkuas besok pagi. Setelah puas berjalan-jalan di pantai, kami pulang kembali ke hotel untuk bersiap-siap menghadiri pesta pernikahan teman di salah satu gedung pertemuan di tanjung pandan.

Keesokan harinya kita bangun pagi. Namun sayang sekali, ternyata rumah makan padang andalan kita tidak buka di pagi hari, terpaksa saya berburu makanan ke pusat kota tanjung pandan. Dan sekali lagi pusat kota masih sepi tidak ada satu restoran pun yang buka. Akhirnya setelah berputar-putar, saya menemukan toko yang menjual kue-kue jajanan pasar. Lumayan cukup untuk sarapan dan kembali ke hotel.

Di Hotel ternyata 2 orang nona ini belum bangun tidur, terpaksa harus dibangunkan paksa dengan mengedor pintu kamar. Setelah melalui sedikit persiapan, tepat pukul 10.00 kami berangkat ke pantai tanjung kelayang. Terlebih dahulu kita mencari makanan di pusat kota sebagai bekal untuk diperjalanan nanti.

Sampai dipantai kurang lebih pukul 11.00, setelah bertemu sang kapten kapal, kita pun loading barang ke kapal yang akan kita gunakan untuk menjelajah ke pulau lengkuas dan sekitarnya. Tempat pertama yang akan kita kunjungi adalah gugusan batu ditengah laut yang disebut batu berlayar.

Gugusan batu ini tersusun atas batuan granit raksasa yang terdapat di tengah laut. Pada saat air laut surut, maka gugusan batu ini akan timbul seluruhnya dipermukaan air, sehingga kapal dapat merapat ke pulau batu ini, tetapi bila air pasang naik, batu – batu ini akan tenggelam sebagian dan tampak seperti seolah-olah sedang berlayar ditengah laut. Barikut ini beberapa foto yang berhasil diabadikan oleh nokia 5630.

Gambar 9 pantai tanjung kelayang

Gambar 10 kapal bergerak keluar pantai tanjung kelayang

Gambar 11 melewati satu pulau kecil yang tidak tahu namanya

Gambar 12 gugusan batu berlayar

Gambar 13 mendarat di gugusan batu berlayar

Gambar 13 bintang laut yang terdampar di pasir pantai

Gambar 14 bintang laut

Gambar 15 pilar-pilar batu granit

Gambar 16 dapat dilihat batas air di gugusan batu berlayar

Gambar 17 pilar batu

Puas menikmati gugusan batu berlayar, perjalanan kita lanjutkan kembali. Sekarang kita akan menuju ke sebuah gosong pasir ditengah laut. Gosong ini dinamakan pulau pasir. Pulau pasir akan timbul bila air laut surur dan kembali tenggelam pada saat air laut pasang. Kita saat ini beruntung karena air laut sedang surut sehingga kita dapat singgah sebentar ke pulau pasir. berikut beberapa foto suasana di pulau pasir.

Gambar 18 pulau pasir

Gambar 19 sebagian pulau pasir tenggelam di air laut

Gambar 20 pulau pasir

Kita hanya sebentar singgah di pulau pasir, kemudian kita melanjutkan perjalanan menuju pulau lengkuas. Pulau lengkuas adalah pulau yang terdapat mercusuar. Rencananya kita akan melihat pemandangan pulau lengkuas dari atas mercusuar dan melakukan snorkeling di pantai sekitar pulau lengkuas yang masih memiliki terumbu karang yang bagus. Berikut ini beberapa foto pulau lengkuas dan sekitarnya.

Gambar 21 tampak di kejauhan pulau lengkuas dan mercusuar

Gambar 22 kapal mulai masuk ke pantai pulau lengkuas

Gambar 23 pantai depan mercusuar di pulau lengkuas

Gambar 24 mercusuar pulau lengkuas, tampak gagah

Gambar 25 iseng

Gambar 26 mercusuar dibangun tahun 1882

Gambar 27 pemandangan dari lantai tengah mercusuar, saya lupa lantai berapa

Gambar 28 gugusan batu dilihat dari atas mercusuar

Gambar 29

Gambar 30

Gambar 31

Gambar 32

Gambar 33

gambar 34

Gambar Gambar 35

Gambar 36

Gambar 37

Setelah itu tidak ada gambar lagi, karena HP andalah nyemplung ke laut.

Resistor dan rangkaiannya (3)

Rangkaian Resistor berbentuk Limas segitiga

Terus terang rangkaian ini memang dibuat untuk iseng-iseng, apalagi buat ngerjain anak-anak yang praktikum di lab Fisika STKIP SURYA. Tapi kalau dicoba untuk mengerjakannya, ternyata asyik juga, lumayan menantang dan bikin pusing hehehehehe. Baiklah pemirsa sekalian, mari kita lihat sajian berikut ini.

Gambar 1 Penampakan rangkaian resistor berbentuk limas segitiga

Nah Permirsa,……. pertanyaannya berapa hambatan total untuk resistor berbentuk rangkaian limas segitiga seperti pada gambar 1 di atas untuk titik A dan titik C bila nilai resistor yang digunakan sama. misalnya 1 Ohm ?.

JAWAB:

Pemirsa sekalian, rangkaian resistor berbentuk limas segitiga seperti pada gambar 1 bila dilihat dari atas (dari titik D) maka muncul penampakan seperti pada gambar 2 berikut ini. (aduh gambar lagi ………..)

Gambar 2 resistor bentuk limas segitiga bila dilihat dari atas

ternyata, rangkaian resistor berbentuk limas segitiga merupakan gabungan rangkaian Star dengan rangkaian Delta. maka dapat kita sederhanakan dalam bentuk gambar 2 dimensi seperti pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3 penyederhanaan gambar 2

Nah, sekarang tinggal selesaikan saja, yang menjadi kendala dan batu sandungan adalah R4. bila R4 ini tidak ada maka mudah sekali untuk diselesaikan. jadi bagaimana?. Perhatikan pasangan resistor R2, R4 dan R5 atau R3, R4 dan R6. kedua pasangan resistor ini ternyata merupakan rangkaian resistor berbentuk Delta. Bila salah satu pasangan ini kita ubah menjadi rangkaian star, maka rangkaian limas ini akan dapat diselesaikan, setelah cap-cip-cup, saya pilih pasangan R3, R4 dan R6 maka rangkaian pada gambar 3 dapat disederhanakan menjadi seperti pada gambar 4 berikut ini.

Gambar 4 Penyederhanaan Gambar 3

Nah sekarang cuaca menjadi cerah, gambar 4 mudah sekali untuk diselesaikan cukup dengan seri-seri-paralel-seri-paralel, selesai sudah, hehehehehehehe. Mari kita hitung.

Step 1 Cari Nilai resistor rangkaian star Ra, Rb dan Rc dengan menggunakan tranformasi star-delta

Step 2 cari rangkaian pengganti untuk resistor seri R2 seri Ra dan R4 seri Rb.

Sehingga gambar 4 dapat disederhanakan menjadi gambar 5 berikut ini.

Gambar 5 penyederhanaan dari gambar 4

Step 3 Cari rangkaian pengganti untuk pasangan resistor paralel Rs1 dan Rs2

Maka gambar 5 dapat disederhanakan menjadi seperti pada gambar 6 berikut ini.

Gambar 6 penyederhanaan dari gambar 5

Step 4 cari resistor pengganti untuk pasangan rangkaian seri Rp dengan Rc

Step 5 langkah terakhir cari R total dengan menyelesaikan rangkaian paralel Rs dengan R1

Maka terakhir didapat harga R total antara titik AC adalah 1/2 Ohm. Untuk rangkaian resistor berbentuk limas dengan nilai resistor yang sama, maka hambatan total antara tiap-tiap titik adalah sama . Gak percaya, coba hitung saja.

Terus bagaimana dengan yang ini :

Gambar 7 konfigurasi kubus

Transformasi rangkaian Delta ke Star dan sebaliknya

Transformasi dari rangkaian Delta ke rangkaian star

Gambar 1 rangkaian resistor delta yang ditransformasi menjadi rangkaian star

Untuk menghitung rangkaian resistor komplek kadang-kadang kita menjumpai suatu rangkaian dalam bentuk Delta, sehingga rangkaian resistor tersebut tidak dapat diselesaikan. Cara mudah untuk menyelesaikannya yaitu dengan mengubah rangkaian delta menjadi rangkaian pengganti Star seperti gambar 1 di atas. Berikut proses transformasi dari rangkaian delta ke rangkaian star.

Perhatikan titik 1-2 pada gambar 1

Hambatan titik 1-2 pada rangkaian delta harus sama dengan hambatan pada titik 1-2 rangkaian star sehingga kita dapatkan :

R_p + R_r = R_a // R_b + R_c     tanda + menyatakan seri sedangkan tanda // menyatakan paralel.

Atau dapat ditulis :

Pada titik 2-3 :

Pada titik 3 – 1

Eliminasi persamaan 1 dan 2 :

Eliminasi persamaan 4 dengan persamaan 3 :

Subtitusikan hasil ke persamaan 4 :

Subtitusi hasil ke persamaan 2 :

Ringkasan :

Untuk mengubah dari rangkaian delta ke rangkaian resistor star adalah sebagai berikut :

Gambar 2

Perhatikan gambar 2 :

Catatan : persamaan diatas sangat dipengaruhi oleh posisi R pada gambar, jika peng-index-an gambar diganti, maka permasaan harus disesuaikan lagi dengan gambar yang baru.

Tranfromasi dari rangkaian star ke rangkaian delta

Gambar 3 transformasi dari star ke delta

Berikut cara mencari resistor pengganti untuk transformasi dari rangkaian star ke delta.

Dari transformasi delta ke star didapat :

Kemudian kalikan tiap-tiap R pada rangkaian star :

Kemudian jumlahkan ketiga persamaan (1) (2) dan (3) :

atau :

Maka di dapat :

Untuk R_a :

Untuk R_b :

Untuk R_c :

Ringkasan :

Untuk mengubah dari rangkaian resistor star ke rangkaian resistor delta dengan memperhatikan gambar dapat dilakukan secara cepat sebagai berikut :

Resistor dan rangkaiannya (2)

Pada kesempatan ini akan dibahas lanjutan resistor dan rangkaiannya. Bagaimana menghitung resistor yang dirangkai berbentuk tangga ?, ikutilah uraian berikut ini.

Rangkaian resistor tangga sederhana

Perhatikan gambar 1 dibawah ini.

Gambar 1 rangkaian resistor berbentuk tangga

Pada gambar 1 dapat dilihat terdapat 4 buah titik yaitu A, B C dan D. Pasangan masing-masing titik tersebut dapat dihitung atau diukur hambatannya. Hambatan total pada tiap titik ada 4 pasang yaitu :

R_AB hambatan pada titik AB

R_CDhambatan pada titik CD

R_BD hambatan pada titik BD

R_AC hambatan pada titik AC

ke – 4 titik hambatan ini dapat dilihat seperti pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2 empat kombinasi pengukuran hambatan pada rangkaian resistor tangga

Untuk hambatan AB dan CD dapat dengan mudah diselesaikan karena hanya merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan paralel, sedangkan untuk hambatan AC dan BD dapat diselesaikan dengan kombinasi star-delta. Transformasi star-delta dan sebaliknya akan dibahas setelah rangkaian resistor tangga.

selanjutnya mari kita hitung hambatan pada AB

hambatan pada titik AB

Perhatikan gambar 3 berikut ini.

Gambar 3

Rangkaian tangga seperti pada gambar 3 dapat dengan mudah diselesaikan dengan melakukan perhitungan bertahap dari sisi paling kanan (resistor paling jauh dari AB). Pertama-tama hitung rangkaian seri-paralel pada R₈, R₉ dan R₁₀.

Gambar 4 mencari resistor pengganti Ra

Maka rangkaian pada gambar 4 dapat diganti menjadi :

Gambar 5 mencari resistor pengganti Rb

Maka gambar 5 dapat disederhanakan menjadi gambar 6 berikut ini

Gambar 6 mencari resistor pengganti Rc

Maka gambar 6 dapat disederhanakan menjadi gambar 7 berikut ini

Gambar 7 mencari resistor pengganti RD

Maka gambar 7 dapat disederhanakan menjadi gambar 8 berikut ini

Gambar 8 mencari hambatan total Rab

Hambatan pada titik CD

Perhatikan gambar 9 berikut ini

Gambar 9 mencari hambatan pada titik CD

Untuk menghitung hambatan pada titik CD dapat dimulai dengan menghitung rangkaian seri dan paralel dari ujung sebelah kiri. R1 dalam hal ini diabaikan karena merupakan rangkaian terbuka yang tidak mempengaruhi hambatan yang lainnya. sehingga gambar 9 dapat disederhanakan menjadi :

Gambar 10 mencari resistor pengganti Ra

maka gambar 10 dapat disederhanakan menjadi gambar 11 berikut ini

Gambar 11 mencari resistor pengganti Rb

Maka rangkaian pada gambar 11 dapat diganti menjadi rangkaian seperti pada gambar 12 berikut ini.

Gambar 12 mencari resistor pengganti Rc

maka gambar 12 dapat diganti menjadi gambar 13 berikut ini

Gambar 13 mencari hambatan total Rcb

Maka di dapat hambatan CD adalah 1,75 Ohm.

Untuk hambatan AC dapat diselesaikan dengan mengikuti step – step seperti pada gambar 14 berikut ini.

Gambar 14 step – step menghitung hambatan AC

Untuk mengubah rangkaian segitiga (delta) menjadi rangkaian bintang (Y) dapat dilihat pada bagian transformasi Star – Delta. Berikut ini step-step untuk mencari hambatan B-D (R_BD).

Gambar 15 step-step mencari hambatan titik B-D

Resistor dan rangkaiannya (1)

Resistor adalah komponen elektronika yang paling dasar dan paling banyak digunakan. Hampir semua peralatan elektronika menggunakan resistor. Ada banyak sekali jenis resistor yang dijual dipasaran mulai dari resistor ukuran sangat kecil yang ditempel pada permukaan PCB atau lebih dikenal dengan nama Surface Mounting Device (SMD) hingga resistor daya yang memiliki ukuran yang besar.

Gambar 1 contoh resistor

 Prinsip kerja resistor adalah dengan mengatur elektron (arus listrik) yang mengalir melewatinya dengan menggunakan jenis material konduktif tertentu yang dicampur dengan material lain sehingga menimbulkan suatu hambatan pada aliran elektron (arus listrik). Resistor juga dapat dirangkai secara seri, parallel atau gabungannya sehingga dapat digunakan untuk membagi arus listrik, tegangan listrik, penurun tegangan, filter dan sebagainya.

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang tidak memiliki sumber daya listrik sendiri atau fungsi penguatan (amplification) dan pengolahan signal, tetapi hanya mengurangi arus dan tegangan suatu signal yang melewatinya. Pada saat resistor dilewatkan arus listrik maka terdapat sejumlah energi yang hilang dalam bentuk panas.

Gambar 2 Beda potensial listrik pada kaki resistor

Untuk dapat dilewati oleh arus listrik maka pada kedua kaki resistor harus ada beda potensial listrik. Besar potensial listrik ini seimbang dengan besar rugi-rugi panas yang timbul pada resistor. Semakin besar beda potensial listrik , maka semakin besar rugi-rugi panas yang timbul. Pada rangkaian DC beda potensial ini dikenal dengan sebutan voltage drop. Tegangan jepit pada resistor dapat diukur dengan mengukur beda potensial pada kaki-kaki resistor pada saat resistor sedang mengalirkan arus listrik.

Resistor termasuk jenis komponen elektronika linier yang menghasilkan voltage drop antara kedua kaki ketika arus listrik mengalir melewatinya. Besar arus listrik dan voltage drop yang terjadi mengikuti aturan hukum Ohm. Besar hambatan resistor akan menentukan besar arus listrik yang mengalir atau besar tegangan jepit yang timbul. Hal ini akan sangat berguna dalam pengaturan arus dan tegangan listrik di rangkaian elektronika.

Terdapat banyak sekali jenis resistor yang sudah dibuat pada saat ini. Resistor ini dibuat dengan bentuk dan fungsi yang beragam menyesuaikan dengan fungsinya di dalam rangkaian elektronika. Suatu jenis resistor dibuat dengan karakteristik dan tingkat ketelitian tertentu sesuai dengan fungsi dan aplikasinya dalam rangkaian elektronika. Stabilitas tinggi, tahan terhadap tegangan tinggi, tahan terhadap arus listrik yang besar atau dapat bekerja dengan stabil pada frekuensi tinggi merupakan beberapa karakteristik yang menjadi pertimbangan dibuatnya resistor-resistor dengan fungsi khusus. Namun secara umum karakteristik resistor meliputi : koefisien temperature, koefisien tegangan, noise, respon frekuensi, daya, temperature kerja, ukuran fisik dan ketahanan.

Di dalam rangkaian elektronika resistor digambarkan dengan symbol zig-zag atau kotak kecil. Untuk resistor dengan hambatan yang dapat diubah-ubah digambarkan dengan symbol zig-zag atau kotak kecil yang ditambahkan sebuah anak panah dan memiliki 3 buah kaki. Gambar 3 berikut ini menunjukan symbol resistor yang umum digunakan.

Gambar 3 macam-macam resistor menurut simbolnya

Nilai hambatan sebuah resistor juga sangat beragam dari ukuran yang sangat kecil nilai hambatannya (< 1 Ohm) hingga resistor dengan ukuran hambatan yang sangat besar (> 10 MOhm). Untuk fixed resistor hanya memiliki 1 nilai hambatan saja, sedangkan untuk variable resistor memiliki rentang nilai hambatan tertentu. Biasanya nilai hambatan pada sebuah variable resistor berkisar dari 0 Ohm hingga nilai maksimum yang tertera pada variable resistor. Variabel resistor ada 2 tipe yaitu variable resistor tipe logaritma dan variable resistor tipe linier. Variabel resistor tipe logaritma memiliki skala rentang hambatannya menurut skala logaritma, sedangkan variable resistor linier memiliki skala rentang hambatannya menurut skala linier. Variabel resistor disebut juga potensiometer. Gambar berikut ini menunjukan beda potensiometer logaritma dengan potensiometer linier.

Gambar 4 Contoh potensiometer logaritma dan linier

Resistor modern dapat dikelompokan menjadi 4 kelompok besar yaitu:

Carbon Composite Resistor

Carbon Composite Resistor adalah resistor yang dibuat dari bahan bubuk karbon atau pasta grafit. Resistor ini memiliki daya yang rendah dan toleransi yang kurang bagus, tetapi harga yang murah.

Film resistor atau Cermet Resistor

Film resistor adalah pasta oksida logam konduktif. Mempunyai daya yang sangat rendah dengan tingkat toleransi yang baik.

3.    Wire Wound Resistor

Wire Wound Resistor adalah resistor yang dibuat dari kumparan kawat email yang sangat halus dan memiliki casing dari logam yang dilengkapi sirip pendingin. Resistor ini memiliki daya besar dan umum digunakan sebagai beban.

4.   Semiconductor Resistor

Semiconductor resistor adalah resistor yang dibuat dari bahan semikonduktor dengan ukuran yang sangat kecil. Biasanya disebut SMD resistor.

Macam-macam resistor

A. Fixed resistor

Fixed resistor adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang besarnya tetap. Beberapa jenis fixed resistor sebagai berikut :

 1. Carbon composite resistor

Resistor karbon adalah jenis resistor yang paling banyak dibuat dan memiliki harga yang sangat murah. Resistor ini dibuat dari campuran karbon dan keramik dengan komposisi tertentu.

Gambar 5 Resistor karbon, bentuk dan konstruksinya

Rasio karbon dan keramik (konduktor terhadap isolator) menentukan hambatan total resistor. Semakian banyak kandungan karbonnya maka hambatan resistor akan semakin kecil dan sebaliknya semakin kecil kandungan karbonnya maka hambatan resistor akan semakin besar. Campuran karbon dan keramik dicampur dengan baik dan merata kemudian dicetak dalam bentuk tabung kecil yang pada kedua ujung tabung dipasangkan seutas kawat konduktor kecil sebagai kaki resistor. Sisi luar resistor ditutup dengan bahan isolator dan diberikan kode warna untuk menentukan nilai hambatan resistor.

Karbon komposit resistor adalah resistor dengan daya rendah hingga medium yang memiliki tingkat induktansi yang kecil sehingga bagus digunakan pada rangkaian elektronika yang bekerja pada frekuensi tinggi, seperti rangkaian radio. Resistor ini tidak tahan terhadap panas dan noise. Carbon composite resistor ditandai dengan huruf CR contohnya CR10kOhm, dan memiliki tingkat toleransi E6 (20%) , E12 (10%) dan E24 (5%). Carbon composite resistor mempunyai daya 0,125 Watt hingga 5 Watt.

Carbon composite resistor memiliki harga yang murah dan umum digunakan dalam rangkaian elektronika. Untuk aplikasi elektronika yang membutuhkan tingkat tolerasi yang lebih baik maka dibuatlah resistor film (Film tipe resistor).

1.      2. Film Type Resistor (resistor film)

Resistor tipe Film dibuat dari bahan metal film, carbon film atau metal oxide film. Biasanya dibuat dengan menambahkan logam murni seperti nikel atau oksida film seperti timah oksida ke dalam subtract keramik.

Gambar 6 Contoh dan konstruksi metal film resistor

Resistor ini dibuat dari bahan metal film, karbon film atau metal oksida film. Lapisan tipis logam murni seperti nikel atau oksida logam seperti timah oksida ditambahkan ke dalam isolator yang umumnya menggunakan bahan keramik. Tebal dan panjang gulungan lapisan film akan menentukan besarnya nilai hambatan resistor.

Film resistor memiliki toleransi hambatan yang bagus umumnya dibawah 1 %. Karena dibuat dari bahan metal film dan memerlukan pengerjaan dengan teknologi tinggi, resistor ini memiliki harga yang mahal dan hanya digunakan untuk keperluan khusus yang membutuhkan nilai hambatan dengan toleransi yang kecil.

Ciri khas resistor ini, memiliki 5 buah gelang sebagai penanda besarnya hambatan yang dimiliki dan umumnya memiliki warna biru. Dipasaran sering dijumpai dengan daya 0,125 Watt  sampai 1 Watt.

3. Wire Wound Resistor

Sesuai dengan namanya, resistor ini dibuat dari gulungan kawat nikrom. Kawat nikrom adalah kawat yang memiliki hambatan jenis yang besar. Kawat nikrom dengan ukuran tertentu digulung dengan rapat namun masih memiliki jarak pisah pada sebatang keramik. Semakin kecil dan panjang gulungan maka semakin besar hambatan resistor dan sebaliknya.

Karena dibuat dari gulungan kawat nikrom , maka resistor ini dapat bekerja pada arus dan tegangan listrik yang besar, namun melepaskan panas yang cukup besar sehingga body resistor  dibuat dari bahan logam (biasanya alumunium) yang dilengkapi dengan sirip pendingin. Tujuannya untuk membuang panas yang dihasilkan resistor.

Wire Wound Resistor umum digunakan sebagai beban, pull-up atau pull down pada arus listrik yang besar.

Wire wound resistor memiliki nilai hambatan dari 0,0 1 Ohm hingga 100 Kohm. Dengan daya 5 Watt hingga 300 Watt. Nilai toleransi yang tersedia berkisar dari 1 % hingga 20 %. Gambar 7 menunjukan contoh dan konstruksi wire wound resistor.

Gambar 7 Contoh dan konstruksi wire wound resistor

4. SMD Resistor

SMD resistor adalah resistor yang dibuat dari bahan semikonduktor, biasanya mengunakan semikonduktor silikon. Resistor ini memiliki ukuran yang kecil dan dipasang pada jalur rangkaian tanpa perlu proses pengeboran pada pcb. Karena ukurannya yang kecil dan membutuhkan teknik penyolderan khusus, maka resistor ini jarang digunakan pada rangkaian-rangkaian umum. Umumnya resistor smd banyak dijumpai pada rangkaian elektronika modern seperti komputer, HP, televisi modern.

Tujuan utama dibuatnya resistor smd adalah untuk memperkecil rangkaian elektronika. Karena dibuat dari bahan silikon dan memiliki ukuran yang kecil, resistor ini memiliki harga yang  murah.

Nilai hambatan biasanya dicetak langsung pada body resistor dengan kode. Resistor smd memiliki toleransi lebih kecil dari 1% dengan daya yang kecil (<0,25 Watt). Gambar 8 menunjukan contoh resistor smd dan pemasangannya pada pcb.

Gambar 8 Contoh resistor smd

Kode hambatan pada resistor smd sama seperti kode pada kapasitor non polar. Kode ini memiliki 3 digit angka. Digit pertama dan kedua menyatakan angka sedangkan digit yang ketiga menyatakan perkalian pangkat ke n.

Contoh :

Misalkan resistor smd memiliki kode angka 103 maka nilai hambatannya adalah :

10 x 10³ = 10.000 Ohm = 10 Kohm.

Misalnya kode angka resistor 471, maka nilai hambatannya adalah 47 x 10¹ = 470 Ohm.

B. Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah. Variabel resistor ada 2 jenis yaitu :

–          Potensiometer,

Adalah variabel resistor yang besar hambatannya dapat diubah-ubah dengan menggunakan tangan. Berikut adalah lambang dan gambar variabel resistor.

Gambar 9 contoh potensiometer

Gambar 10 kontruksi potensiometer

Sebuah potensiometer memiliki 3 buah terminal (kaki), seperti tampak pada gambar 10. Kaki A dan B adalah sebuah resistor tetap sedangkan kaki W (kaki tengah) memiliki kontak yang dapat bergeser sepanjang hambatan A dan B, sehingga bila kontak digeser maka hambatan A-W dan W-B akan berubah.

–          Trimmer Potensiometer (Trimpot)

Merupakan potensiometer yang hanya bisa diubah nilai hambatannya dengan menggunakan sebuah obeng untuk memutar kontaknya. Berikut lambang dan gambar trimpot.

Gambar 11 contoh trimpot

C. Termistor

Termistor adalah hambatan yang nilainya dapat berubah secara linier terhadap kenaikan temperatur. Jadi hambatan sebuah termistor dipengaruhi oleh temperatur alat tersebut. Termistor sering digunakan sebagai sensor panas atau dapat juga digunakan untuk menjaga suhu suatu rangkaian atau alat supaya tetap stabil. Lambang dan bentuk termistor dapat dilihat pada gambar 12.

Termistor ada 2 jenis yaitu NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive Temperature Coefficient). Pada NTC hambatannya akan turun bila temperaturnya naik sedangkan pada PTC sebaliknya, hambatan akan naik seiring dengan naiknya temperatur.

Gambar 12 Contoh termistor

D. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR adalah resistor yang hambatannya berubah seiring dengan intensitas cahaya yang diterimanya. LDR sering digunakan sebagai sensor cahaya. Nama lain LDR adalah Photo-resistor. Hambatan sebuah LDR akan turun jika intensitas cahaya yang mengenainya meningkat. Gambar 13 menunjukan bentuk dan lambang sebuah LDR.

Gambar 13 Contoh LDR

Kode Warna Resistor

Hambatan sebuah resistor dinyatakan dalam bentuk kode warna. Pada resistor tipe karbon memiliki 4 buah gelang warna sedangkan film resistor memiliki 5 buah gelang warna. Kode warna resistor dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 14 kode warna pada resistor

Untuk resistor dengan 4 gelang warna:

Gelang warna pertama menyatakan angka

Gelang warna kedua menyatakan angka

Gelang warna ketiga menyatakan pangkat

Gelang warna keempat menyatakan toleransi

Untuk resistor dengan 5 gelang warna :

Gelang warna pertama menyatakan angka

Gelang warna kedua menyatakan angka

Gelang warna ketiga menyatakan angka

Gelang warna keempat menyatakan pangkat

Gelang warna kelima menyatakan toleransi.

Contoh 1  :

Sebuah resistor memiliki  4 gelang warna yaitu :

Merah, merah, coklat emas,

Nilai hambatan resistor tersebut adalah :

Gelang pertama merah : 2

Gelang kedua merah : 2

Gelang ketiga coklat : 10¹ = 10

Gelang keempat emas : toleransi 5%

Maka hambatan resistor tersebut adalah 220±5% Ohm

Contoh 2 :

Sebuah resistor memiliki 5 buah gelang warna yaitu :

Orange – orange – hitam – hitam – coklat

Nilai hambatan resistor tersebut adalah : 330 x 10⁰ ± 1% = 330±1% Ohm

Nilai toleransi dapat dengan mudah dihitung yaitu dengan mengurangkan sebesar toleransi pada nilai dasar resistor untuk mendapatkan batas bawah dan menjumlahkan sebesar toleransi pada nilai dasar resistor untuk mendapatkan batas atas.

Misalkan resistor dengan nilai dasar 1000 Ohm dan toleransi 10% maka batas atas dan bawah resistor dapat dihitung :

Batas atas : 1000 Ohm + (10% x 1000) = 1100 Ohm

Batas bawah : 1000 Ohm – (10% x 1000) = 900 Ohm

Dalam rangkaian biasanya nilai hambatan resistor sering disingkat dengan tambahan Huruf R, K atau M. Tujuannya untuk memudahkan penulisan dan tidak menambah rumit rangkaian.

Contoh penulisan nilai resistor dalam rangkaian :

1R2 = 1,2 Ohm

1k5 = 1500 kiloOhm

1M = 1 MegaOhm

Rangkaian resistor seri

Resistor yang dirangkai secara seri dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 15 Rangkaian resistor seri

Bila resistor dirangkai secara seri maka nilai hambatan totalnya akan bertambah. Rangkaian seri dapat digunakan untuk membagi tegangan listrik. hambatan total dan pembagian tegangan listrik dapat dihitung sebagai berikut :

Gambar 16 Pembagi tegangan pada resistor seri

Gambar 16 menunjukan 3 buah resistor dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber arus DC sebesar V volt, maka dapat diketahui :

Dari hukum Ohm diketahui :

Maka didapat :

Tegangan untuk tiap resistor (voltage drop) dapat dihitung :

Resistor Resistor Paralel

Resistor yang dirangkai secara paralel dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 17 Rangkaian resistor secara paralel

Bila resistor dirangkai secara paralel, maka hambatan total akan lebih kecil dari hambatan resistor terkecil yang ada di dalam rangkaian. Pada rangkaian resistor paralel terjadi proses pembagian arus listrik, sedangkan tegangan sama untuk tiap resistor. Hambatan total dan pembagian arus listrik dapat dihitung sebagai berikut.

Gambar 18 Pembagi arus listrik pada rangkaian paralel

Gambar 18 menunjukan 3 buah resistor yang dipasang secara paralel dan dihubungkan ke sumber arus DC, maka hambatan resistor total akan menjadi kecil dan terjadi proses pembagian arus listrik. Besar hambatan total dan arus listrik yang mengalir pada tiap resistor dapat dihitung sebagai berikut :

Dari hukum Ohm diketahui :

Maka didapat :

Arus listrik yang mengalir di tiap resistor :

Gambar berikut ini menunjukan beberapa variasi dari rangkaian paralel:

Gambar 19 macam-macam rangkaian paralel

Rangkaian Kombinasi Resistor

Beberapa resistor dapat dirangkai dalam bentuk kombinasi seri dan paralel. Bila resistor dirangkai dalam kombinasi seri dan paralel maka terjadi proses pembagian arus dan tegangan listrik. Berikut ini beberapa contoh rangkaian kombinasi seri dan paralel.

Contoh 1

Perhatikan gambar 20 berikut ini, hitunglah hambatan total rangkaian dan pembagian arus dan tegangan listrik yang terjadi di dalam rangkaian.

Gambar 20 rangkaian kombinasi resistor

Penyelesaian.

Hambatan total rangkaian adalah :

Seri R₂ dan R₃ :

Paralel (R₂ + R₃) dengan R₄ :

Hambatan total adalah :

Pembagian tegangan dan arus listrik:

Pada R₁ dan R_P terjadi pembagi tegangan sebagai berikut :

Arus total :

Maka tegangan pada R₁ :

Tegangan pada R_AB :

Pembagian arus listrik pada R₄ dan R_s  adalah :

Arus yang mengalir pada R₄ :

Arus yang mengalir pada R_S :

Pembagian tegangan pada rangkaian R₂ dan R₃ adalah :

Tegangan pada R₂ :

Tegangan pada R₃ :