Resistor adalah salah satu elemen yang paling banyak digunakan dalam elektronik. Nama ini telah lama keluar dari kerangka sempit terminologi amatir radio. Dan bagi siapa saja yang setidaknya sedikit tertarik dengan elektronik, istilah tersebut tidak boleh menimbulkan kesalahpahaman.
Isi
Apa itu resistor?
Definisi paling sederhana adalah sebagai berikut: resistor adalah elemen rangkaian listrik yang menahan arus yang mengalir melaluinya. Nama elemen berasal dari kata Latin "resisto" - "Saya menolak", amatir radio sering menyebut bagian ini seperti itu - resistensi.
Pertimbangkan apa itu resistor, untuk apa resistor itu. Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini menyiratkan keakraban dengan makna fisik dari konsep dasar teknik listrik.
Untuk menjelaskan prinsip pengoperasian resistor, Anda dapat menggunakan analogi dengan pipa air.Jika dengan cara apa pun aliran air di dalam pipa terhalang (misalnya, dengan mengurangi diameternya), tekanan internal akan meningkat. Dengan menghilangkan penghalang, kami mengurangi tekanan. Dalam teknik elektro, tekanan ini sesuai dengan tegangan - dengan mempersulit aliran arus listrik, kami meningkatkan tegangan di sirkuit, mengurangi hambatan, dan menurunkan tegangan.
Dengan mengubah diameter pipa, Anda dapat mengubah kecepatan aliran air, di sirkuit listrik, dengan mengubah resistansi, Anda dapat menyesuaikan kekuatan arus. Nilai resistansi berbanding terbalik dengan konduktivitas elemen tersebut.
Sifat-sifat elemen resistif dapat digunakan untuk tujuan berikut:
- mengubah arus menjadi tegangan dan sebaliknya;
- membatasi arus yang mengalir untuk mendapatkan nilai yang ditentukan;
- pembuatan pembagi tegangan (misalnya, dalam alat ukur);
- memecahkan masalah khusus lainnya (misalnya, mengurangi interferensi radio).
Untuk menjelaskan apa itu resistor dan mengapa dibutuhkan, Anda dapat menggunakan contoh berikut. Cahaya LED yang sudah dikenal terjadi pada kekuatan arus yang rendah, tetapi resistansinya sendiri sangat kecil sehingga jika LED ditempatkan langsung di sirkuit, maka bahkan pada tegangan 5 V, arus yang mengalir melaluinya akan melebihi parameter yang diizinkan. dari bagian. Dari beban seperti itu, LED akan segera gagal. Oleh karena itu, resistor termasuk dalam rangkaian, yang tujuannya dalam hal ini adalah untuk membatasi arus ke nilai yang diberikan.
Semua elemen resistif adalah komponen pasif dari rangkaian listrik, tidak seperti yang aktif, mereka tidak memberikan energi ke sistem, tetapi hanya mengkonsumsinya.
Setelah mengetahui apa itu resistor, perlu untuk mempertimbangkan jenis, penunjukan, dan penandaannya.
Jenis resistor
Jenis resistor dapat dibagi menjadi beberapa kategori berikut:
- Tidak diatur (permanen) - kawat, komposit, film, karbon, dll.
- Dapat disesuaikan (variabel dan pemangkas). Resistor pemangkas dirancang untuk menyetel sirkuit listrik. Elemen dengan resistansi variabel (potensiometer) digunakan untuk menyesuaikan level sinyal.
Kelompok terpisah diwakili oleh elemen resistif semikonduktor (termistor, fotoresistor, varistor, dll.)
Karakteristik resistor ditentukan oleh tujuannya dan diatur selama pembuatan. Di antara parameter utama:
- Nilai resistansi. Ini adalah karakteristik utama dari elemen, diukur dalam ohm (Ohm, kOhm, MΩ).
- Penyimpangan yang diijinkan sebagai persentase dari resistansi nominal yang ditentukan. Berarti kemungkinan penyebaran indikator, ditentukan oleh teknologi manufaktur.
- Disipasi daya adalah daya maksimum yang dapat dihamburkan resistor di bawah beban jangka panjang.
- Koefisien suhu resistansi adalah nilai yang menunjukkan perubahan relatif resistansi resistor dengan perubahan suhu 1 ° C.
- Batasi tegangan operasi (kekuatan listrik). Ini adalah tegangan maksimum di mana bagian tersebut mempertahankan parameter yang dinyatakan.
- Karakteristik kebisingan - tingkat distorsi yang diperkenalkan oleh resistor ke dalam sinyal.
- Tahan lembab dan tahan panas - nilai maksimum kelembaban dan suhu, yang kelebihannya dapat menyebabkan kegagalan bagian.
- Faktor tegangan. Nilai yang memperhitungkan ketergantungan resistansi pada tegangan yang diberikan.
Penggunaan resistor di wilayah gelombang mikro memberikan pentingnya karakteristik tambahan: kapasitansi parasit dan induktansi.
Resistor semikonduktor
Ini adalah perangkat semikonduktor dengan dua sadapan, yang memiliki ketergantungan hambatan listrik pada parameter lingkungan - suhu, penerangan, tegangan, dll. Untuk pembuatan bagian tersebut, bahan semikonduktor yang diolah dengan pengotor digunakan, jenis yang menentukan ketergantungan konduktivitas pada pengaruh eksternal.
Ada beberapa jenis elemen resistif semikonduktor:
- Resistor garis. Terbuat dari bahan paduan ringan, elemen ini memiliki ketergantungan resistansi yang rendah pada pengaruh eksternal dalam berbagai tegangan dan arus, paling sering digunakan dalam produksi sirkuit terpadu.
- Varistor adalah elemen yang resistansinya bergantung pada kekuatan medan listrik. Properti varistor ini menentukan ruang lingkup penerapannya: untuk menstabilkan dan mengatur parameter listrik perangkat, untuk melindungi dari tegangan berlebih, dan untuk tujuan lain.
- termistor. Jenis elemen resistif non-linier ini memiliki kemampuan untuk mengubah resistansinya tergantung pada suhu. Ada dua jenis termistor: termistor, yang resistansinya berkurang dengan suhu, dan termistor, yang resistansinya meningkat dengan suhu. Termistor digunakan di mana kontrol konstan atas proses suhu adalah penting.
- fotoresistor. Hambatan perangkat ini berubah di bawah pengaruh fluks cahaya dan tidak tergantung pada tegangan yang diberikan.Timbal dan kadmium digunakan dalam pembuatannya, di sejumlah negara ini menjadi alasan untuk menolak menggunakan bagian ini karena alasan lingkungan. Saat ini, permintaan fotoresistor lebih rendah daripada fotodioda dan fototransistor yang digunakan pada simpul yang sama.
- Pengukur regangan. Elemen ini dirancang sedemikian rupa sehingga mampu mengubah ketahanannya tergantung pada aksi mekanis eksternal (deformasi). Ini digunakan dalam unit yang mengubah aksi mekanis menjadi sinyal listrik.
Elemen semikonduktor seperti resistor linier dan varistor dicirikan oleh tingkat ketergantungan yang lemah pada faktor eksternal. Untuk pengukur regangan, termistor dan fotoresistor, ketergantungan karakteristik pada benturan kuat.
Resistor semikonduktor pada diagram ditunjukkan dengan simbol intuitif.
Resistor di sirkuit
Di sirkuit Rusia, elemen dengan resistansi konstan biasanya dilambangkan sebagai persegi panjang putih, terkadang dengan huruf R di atasnya. Di sirkuit asing, Anda dapat menemukan penunjukan resistor dalam bentuk ikon "zigzag" dengan huruf R yang serupa di atasnya. Jika ada parameter bagian yang penting untuk pengoperasian perangkat, biasanya ditunjukkan pada diagram.
Daya dapat ditunjukkan dengan garis-garis pada persegi panjang:
- 2 W - 2 garis vertikal;
- 1 W - 1 garis vertikal;
- 0,5 W - 1 garis memanjang;
- 0,25 W - satu garis miring;
- 0,125 W - dua garis miring.
Diijinkan untuk menunjukkan kekuatan pada diagram dalam angka Romawi.
Penunjukan resistor variabel dibedakan dengan adanya garis tambahan dengan panah di atas persegi panjang, melambangkan kemungkinan penyesuaian, angka dapat menunjukkan penomoran pin.
Resistor semikonduktor ditunjukkan oleh persegi panjang putih yang sama, tetapi dicoret dengan garis miring (kecuali untuk fotoresistor) dengan huruf yang menunjukkan jenis tindakan kontrol (U - untuk varistor, P - untuk pengukur regangan, t - untuk termistor ). Fotoresistor ditunjukkan oleh persegi panjang dalam lingkaran, ke arah mana dua panah menunjuk, melambangkan cahaya.
Parameter resistor tidak bergantung pada frekuensi arus yang mengalir, yang berarti bahwa elemen ini berfungsi sama dalam rangkaian DC dan AC (frekuensi rendah dan tinggi). Pengecualian adalah resistor wirewound, yang secara inheren induktif dan dapat kehilangan energi karena radiasi pada frekuensi tinggi dan gelombang mikro.
Tergantung pada persyaratan untuk sifat-sifat rangkaian listrik, resistor dapat dihubungkan secara paralel dan seri. Rumus untuk menghitung resistansi total untuk koneksi rangkaian yang berbeda sangat berbeda. Ketika dihubungkan secara seri, resistansi total sama dengan jumlah sederhana dari nilai elemen yang termasuk dalam rangkaian: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.
Ketika terhubung secara paralel, untuk menghitung resistansi total, perlu untuk menambahkan kebalikan dari nilai elemen. Ini akan menghasilkan nilai yang juga kebalikan dari yang terakhir: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.
Resistansi total resistor yang dihubungkan secara paralel akan lebih kecil dari yang terkecil.
Denominasi
Ada nilai resistansi standar untuk elemen resistif, yang disebut "rentang resistor nominal". Pendekatan untuk membuat seri ini didasarkan pada pertimbangan berikut: langkah di antara nilai-nilai harus mencakup penyimpangan yang diizinkan (kesalahan). Contoh - jika nilai elemen adalah 100 ohm, dan toleransinya adalah 10%, maka nilai berikutnya dalam rangkaian adalah 120 ohm.Langkah seperti itu memungkinkan untuk menghindari nilai yang tidak perlu, karena denominasi tetangga, bersama dengan penyebaran kesalahan, secara praktis mencakup seluruh rentang nilai di antara mereka.
Resistor yang dihasilkan digabungkan menjadi seri yang berbeda dalam toleransi. Setiap seri memiliki seri nominalnya sendiri.
Perbedaan antara seri:
- E 6 - toleransi 20%;
- E 12 - toleransi 10%;
- E 24 - toleransi 5% (kadang-kadang 2%);
- E 48 - toleransi 2%;
- E 96 - toleransi 1%;
- E 192 - toleransi 0,5% (kadang-kadang 0,25%, 0,1% dan lebih rendah).
Seri E 24 yang paling banyak digunakan mencakup 24 nilai resistansi.
menandai
Ukuran elemen resistif secara langsung berkaitan dengan daya disipasi, semakin tinggi, semakin besar dimensi bagian. Jika mudah untuk menunjukkan nilai numerik apa pun pada diagram, maka penandaan produk bisa jadi sulit. Tren miniaturisasi dalam manufaktur elektronik mendorong kebutuhan akan komponen yang semakin kecil, yang meningkatkan kompleksitas baik penulisan informasi pada paket maupun membacanya.
Untuk memfasilitasi identifikasi resistor di industri Rusia, penandaan alfanumerik digunakan. Perlawanan ditunjukkan sebagai berikut: angka menunjukkan nilai nominal, dan huruf ditempatkan di belakang angka (dalam hal nilai desimal) atau di depannya (untuk ratusan). Jika nilainya kurang dari 999 ohm, maka angka tersebut diterapkan tanpa huruf (atau huruf R atau E dapat berdiri). Jika nilainya ditunjukkan dalam kOhm, maka huruf K diletakkan di belakang angka, huruf M sesuai dengan nilai dalam MΩ.
Peringkat resistor Amerika ditunjukkan oleh tiga digit. Dua yang pertama mengasumsikan denominasi, yang ketiga - jumlah nol (puluhan) ditambahkan ke nilainya.
Dalam produksi robot komponen elektronik, simbol yang diterapkan sering kali berakhir di sisi bagian yang menghadap papan, yang membuat pembacaan informasi menjadi tidak mungkin.
Kode warna
Untuk memastikan bahwa informasi tentang parameter bagian tetap dapat dibaca dari sisi mana pun, penandaan warna digunakan, sementara cat diterapkan dalam garis-garis melingkar. Setiap warna memiliki nilai numeriknya sendiri. Garis-garis pada detail ditempatkan lebih dekat ke salah satu kesimpulan dan dibaca dari kiri ke kanan darinya. Jika, karena ukuran bagian yang kecil, tidak mungkin untuk menggeser tanda warna ke satu kesimpulan, maka strip pertama dibuat 2 kali lebih lebar dari yang lain.
Elemen dengan kesalahan yang diizinkan 20% ditunjukkan oleh tiga baris, untuk kesalahan 5-10%, 4 baris digunakan. Resistor paling akurat ditunjukkan menggunakan 5-6 baris, 2 yang pertama sesuai dengan peringkat bagian. Jika ada 4 jalur, maka jalur ketiga menunjukkan pengali desimal untuk dua jalur pertama, baris keempat berarti akurasi. Jika ada 5 pita, maka yang ketiga adalah denominasi ketiga, yang keempat adalah derajat indikator (jumlah nol), dan yang kelima adalah akurasi. Baris keenam berarti koefisien temperatur resistansi (TCR).
Dalam hal penandaan empat garis, garis emas atau perak selalu berada di urutan terakhir.
Semua tanda terlihat rumit, tetapi kemampuan untuk membaca tanda dengan cepat datang dengan pengalaman.
Artikel serupa:
