RESISTOR
Pendahuluan: Resistor
Resistor ada di mana-mana dalam elektronik dan bisa dibilang komponen elektronik "nyata" pertama yang akan kita hadapi. Mereka adalah hal-hal kecil berbentuk pil yang ditemukan pada kebanyakan papan sirkuit. Bagian-bagian ini dalam dan dari diri mereka sendiri tidak melakukan sesuatu yang sangat kompleks, tetapi sangat penting dalam tujuan. Selama pelajaran ini kita akan belajar apa itu resistor, cara 'membacanya', cara-cara khusus yang dapat digunakan, dan semua tentang jenis resistor khusus yang disebut potensiometer.
Bahan Pelajaran
Dalam pelajaran ini saya akan menunjukkan bagaimana resistor bekerja dengan membuat resistor kertas.
Meskipun bersifat opsional, jika Anda ingin mengikuti di rumah dan membuat resistor kertas, Anda akan memerlukan:
(x1) pensil (lebih disukai 6B, tetapi # 2 akan berfungsi)
(x1) Penjepit kertas
(x1) 6 "x 9" amplop (atau selembar kertas)
Meskipun bersifat opsional, jika Anda ingin mengikuti di rumah dan membuat resistor kertas, Anda akan memerlukan:
(x1) pensil (lebih disukai 6B, tetapi # 2 akan berfungsi)
(x1) Penjepit kertas
(x1) 6 "x 9" amplop (atau selembar kertas)
Semua Tentang Resistor
Resistor adalah komponen elektronik yang membatasi aliran elektron. Dengan melakukan itu, ia menghilangkan energi dalam bentuk panas. Dimasukkan ke dalam bahasa Inggris sederhana, listrik harus berjuang untuk mengalir melalui sesuatu dengan daya tahan tinggi. Dengan melakukan itu, ia bekerja banyak energi dan mengubahnya menjadi panas. Ini sedikit seperti bagaimana tubuh Anda memanas ketika Anda melakukan olahraga yang kuat.
Anda dapat memikirkan jenis resistor seperti latihan rutin yang diperbaiki untuk listrik. Ini memberikan sejumlah resistansi terhadap sirkuit, dan listrik selalu harus melakukan jumlah pekerjaan yang sama untuk melewatinya.
Jumlah resistansi yang ditawarkan resistor diukur dalam Ohm. Simbol untuk ohm adalah simbol Omega dari Alfabet Yunani.
Dalam hal elektronik, resistor mengurangi arus listrik dengan jumlah yang tepat. Jika Anda mempertimbangkan bahwa dalam rangkaian Anda biasanya memiliki tegangan input tetap, dan resistor menawarkan jumlah resistansi tetap, Anda kemudian dapat menggunakan Hukum Ohm untuk menentukan berapa banyak resistor akan membatasi arus. Ini berguna dalam sejumlah skenario, termasuk bekerja dengan LED, yang akan dibahas dalam pelajaran dioda.
Dalam hal elektronik, resistor mengurangi arus listrik dengan jumlah yang tepat. Jika Anda mempertimbangkan bahwa dalam rangkaian Anda biasanya memiliki tegangan input tetap, dan resistor menawarkan jumlah resistansi tetap, Anda kemudian dapat menggunakan Hukum Ohm untuk menentukan berapa banyak resistor akan membatasi arus. Ini berguna dalam sejumlah skenario, termasuk bekerja dengan LED, yang akan dibahas dalam pelajaran dioda.
Untuk mengukur ohm dengan multimeter, putar tombol putar ke simbol Ω dan pilih rentang yang tepat (kecuali jika Anda menggunakan multimeter rentang otomatis). Untuk menentukan rentang yang benar, Anda harus dapat 'membaca' resistor, yang akan kita bahas sebentar lagi.
Dalam sebuah rangkaian, simbol resistor terlihat seperti garis zig-zag. Biasanya nilainya ditulis di sebelahnya.
Buat Resistor
Untuk lebih memahami bagaimana resistor bekerja, mari kita buat resistor kita sendiri.
Yang kita perlukan hanyalah pensil (a # 2 akan baik-baik saja, tetapi 6B lebih baik), selembar kertas, dan beberapa penjepit kertas.
Ambil amplop 6 "x 9" dan balikkan ke samping, lalu gosokkan pensil ke depan dan ke belakang di sepanjang tepinya. Buat pita lebar satu inci grafit di sepanjang tepi ini. Setelah Anda berpikir Anda selesai, lanjutkan. Semakin banyak grafit yang bisa Anda letakkan di atas kertas, semakin baik resistor Anda akan bekerja.
Pasang penjepit kertas ke probe multimeter Anda menggunakan kabel lompat.
Pasang salah satu penjepit kertas ini ke salah satu sudut strip.
Ketika Anda menyentuh penjepit kertas lain di mana saja di strip, Anda akan melihat bahwa Anda mendapatkan pembacaan perlawanan. Selamat, Anda telah membuat resistor.
Sekarang, pasang penjepit kertas kedua ke sudut yang berlawanan.
Resistor saya memberikan bacaan sekitar 500.000 ohm. Saya tiba di sini karena multimeter sedang membaca dalam kisaran 2000 ribu (seratus ribu). Dengan demikian, ia memberikan pembacaan 500K ohm. Resistor Anda seharusnya berada dalam kisaran ini. Jika resistor Anda membaca jauh lebih besar dari ini, tambahkan lebih banyak grafit untuk meningkatkan konduktivitasnya.
Semua resistor beroperasi dengan prinsip yang sama. Resistor kertas yang saya buat menawarkan resistansi yang sama terhadap sirkuit seperti kapsul resistor film karbon standar.
Semua resistor beroperasi dengan prinsip yang sama. Resistor kertas yang saya buat menawarkan resistansi yang sama terhadap sirkuit seperti kapsul resistor film karbon standar.
Membaca Resistor
Kita dapat menentukan jenis resistor yang kita miliki dengan melihat kemasannya.
Memberitahu peringkatnya saat ini biasanya dapat ditentukan oleh ukuran resistor. Ini adalah sesuatu yang akan Anda pahami secara intuitif dalam waktu, dan tidak terlalu penting untuk jenis sirkuit arus rendah yang akan Anda kerjakan saat memulai.
Memberitahu peringkatnya saat ini biasanya dapat ditentukan oleh ukuran resistor. Ini adalah sesuatu yang akan Anda pahami secara intuitif dalam waktu, dan tidak terlalu penting untuk jenis sirkuit arus rendah yang akan Anda kerjakan saat memulai.
Menentukan seberapa besar resistansi yang ditawarkan resistor sedikit rumit dan dapat ditetapkan dengan menguraikan garis-garis berwarna dari kiri ke kanan ke arah tanda toleransi. Anda biasanya akan melihat empat garis, tetapi Anda juga dapat menemukan resistor dengan lima garis.
Resistor dengan empat garis adalah yang paling umum. Ini kemungkinan adalah tipe yang paling banyak bekerja dengan Anda.
Saat membaca sebuah resistor dengan empat garis, dua garis pertama digabungkan bersama untuk membentuk angka antara 1 dan 99. Penandaan ketiga adalah pengali. Tanda terakhir menentukan toleransi, yang akan dibahas lebih lanjut sebentar lagi.
Resistor dengan empat garis adalah yang paling umum. Ini kemungkinan adalah tipe yang paling banyak bekerja dengan Anda.
Saat membaca sebuah resistor dengan empat garis, dua garis pertama digabungkan bersama untuk membentuk angka antara 1 dan 99. Penandaan ketiga adalah pengali. Tanda terakhir menentukan toleransi, yang akan dibahas lebih lanjut sebentar lagi.
Misalnya, dalam contoh berikut, dua baris pertama mewakili 1 dan 0, yang digabungkan bersama sebagai angka 10. Ini kemudian dikalikan dengan 10.000 (yang merupakan pengali). Hasilnya adalah 100.000Ω.
Namun, ketika sebuah resistor adalah 1.000 atau lebih ohm, kami mengukurnya dalam kilo-ohm. Satu kilo-ohm pada dasarnya sama dengan 1.000 ohm. Jadi, 100.000Ω disingkat menjadi 100kΩ. Pada dasarnya, ini adalah 1.000 ohm kali 100. Yang pada dasarnya kita lakukan adalah menghilangkan tiga nol dari angka, dan menggantinya dengan k.
Namun, ketika sebuah resistor adalah 1.000 atau lebih ohm, kami mengukurnya dalam kilo-ohm. Satu kilo-ohm pada dasarnya sama dengan 1.000 ohm. Jadi, 100.000Ω disingkat menjadi 100kΩ. Pada dasarnya, ini adalah 1.000 ohm kali 100. Yang pada dasarnya kita lakukan adalah menghilangkan tiga nol dari angka, dan menggantinya dengan k.
Jika itu membingungkan, mari kita lihat contoh lain. Resistor ini memiliki angka awal yang sama yaitu 10, tetapi pengganda 1.000. Ketika dikalikan bersama, angka-angka ini menghasilkan resistensi 10.000 resistance atau 10KΩ.
Sekarang, katakanlah dua angka pertama berubah, dan pengali berkurang. Dalam contoh ini, dua warna pertama ketika dikombinasikan menghasilkan angka 68. Ketika dikalikan dengan 10, kita mendapatkan angka 680. Karena 680Ω kurang dari 1.000, kita sebut saja resistor ini 680Ω.
Satu hal lagi, jika ada satu juta atau lebih ohm, kami kemudian mengukur dalam mega-ohm. Misalnya, resistor ini bernilai 1.000.000Ω. Ini disingkat menjadi 1MΩ.
Resistor dengan 5 strip sedikit kurang umum, tetapi sama mudahnya untuk dibaca. Mari kita pertimbangkan secara singkat cara membacanya. Seperti resistor 4 band, Anda pertama-tama menemukan tanda toleransi di ujung yang jauh, dan kemudian membaca dari kiri ke kanan ke arah tanda itu.
Namun, di mana mereka berbeda adalah bahwa tiga garis pertama bisa dibaca sebagai angka tunggal, dan garis keempat adalah pengali. Jadi, dalam hal ini, kita dapat menentukan angka pertama adalah 100 dan dikalikan dengan 1.000, memberi kita perlawanan 100K.
Garis kelima adalah tanda toleransi.
Namun, di mana mereka berbeda adalah bahwa tiga garis pertama bisa dibaca sebagai angka tunggal, dan garis keempat adalah pengali. Jadi, dalam hal ini, kita dapat menentukan angka pertama adalah 100 dan dikalikan dengan 1.000, memberi kita perlawanan 100K.
Garis kelima adalah tanda toleransi.
Toleransi
Sama seperti Anda dan saya, resistor tidak sempurna. Namun, mereka berusaha untuk menjadi sebaik dan sekonsisten mungkin. Di sinilah pita toleransi pada resistor masuk.
Sebuah resistor dengan pita emas memiliki resistansi dengan toleransi +/- 5% atau - bisa dibilang - margin of error. Ini berarti bahwa resistance dapat melebihi atau di bawah nilainya sebesar 5%. Jadi, jika Anda memiliki resistor 100K dan diukur dengan multimeter, bisa membaca di mana saja dari 95K hingga 105K.
Untuk semua sirkuit yang akan kita bangun di sini, nilai perkiraan seperti itu akan baik-baik saja. Kita sering menganggap elektronik sebagai ilmu pasti, tetapi kenyataannya adalah ada sedikit ruang gerak di sebagian besar yang kita buat. Ketika Anda mulai menyelam lebih dalam ke dalam elektronik, Anda akan menyadari bahwa ada cukup fluktuasi dalam pembangunan sirkuit untuk memungkinkan eksperimen dan kreativitas. Meskipun ini mungkin banyak untuk diproses sekarang, kubur ide ini di belakang kepala Anda untuk nanti.
Bagaimanapun...
Untuk semua sirkuit yang akan kita bangun di sini, nilai perkiraan seperti itu akan baik-baik saja. Kita sering menganggap elektronik sebagai ilmu pasti, tetapi kenyataannya adalah ada sedikit ruang gerak di sebagian besar yang kita buat. Ketika Anda mulai menyelam lebih dalam ke dalam elektronik, Anda akan menyadari bahwa ada cukup fluktuasi dalam pembangunan sirkuit untuk memungkinkan eksperimen dan kreativitas. Meskipun ini mungkin banyak untuk diproses sekarang, kubur ide ini di belakang kepala Anda untuk nanti.
Bagaimanapun...
Empat band resistor memiliki toleransi tipikal +/- 5% dan ini ditunjukkan oleh pita emas di paling kanan.
Lima band resistor memiliki toleransi tipikal +/- 1% dan ini ditunjukkan oleh pita coklat di paling kanan.
Resistor variabel
Variabel resistor adalah resistor yang nilainya bervariasi dalam rentang yang ditetapkan.
Beberapa jenis resistor variabel paling umum yang mungkin Anda temui termasuk photocellel yang berubah sehubungan dengan cahaya, sensor bengkok yang berubah dalam kaitannya dengan tertekuk, dan FSR (resistor pengindraan gaya) yang mengubah resistansi ketika Anda memberikan tekanan pada permukaannya. Anda juga mungkin menemukan sejumlah resistor variabel lain yang berubah dalam kaitannya dengan panas, uap air, dan gas, untuk beberapa nama.
Yang terpenting, ada potensiometer. Ini adalah resistor variabel yang paling umum dan benar-benar ada di mana-mana dalam kehidupan Anda sehari-hari. Setiap kali Anda menggunakan slider atau kenop pada perangkat listrik, Anda menggunakan potensiometer. Misalnya, setiap peredup lampu mekanis tunggal yang pernah Anda gunakan adalah potensiometer.
Potensiometer datang dalam berbagai resistensi, dan memiliki aktuator fisik yang menyapu dari 0 ohm resistensi ke nilai apa pun yang ditandai di atasnya.
Bagian dalam potensiometer tidak terlihat sangat berbeda dari resistor kertas kami. Sebenarnya, ini pada dasarnya hanya versi miniatur dari apa yang kami buat. Alih-alih memindahkan penjepit kertas, ada tombol aktuator atau tuas geser yang memindahkan elemen konduktif ke permukaan yang resistif secara listrik.
Dengan menghubungkan kabel ke salah satu terminal luarnya, dan yang lainnya ke terminal pusat, kita dapat memasang potensiometer sebagai resistor variabel.
Dalam sebuah skematis, sebuah resistor variabel terlihat seperti sebuah resistor normal dengan sebuah garis yang mencapai sekeliling dan menunjuk ke belakang pada dirinya sendiri.
Anda juga mungkin bertanya-tanya mengapa potensiometer memiliki tiga kaki, ketika dua tampaknya cukup untuk bekerja sebagai resistor variabel. Kita akan membahasnya sebentar lagi, tetapi pertama-tama, saya perlu memperkenalkan konsep penting.
Anda juga mungkin bertanya-tanya mengapa potensiometer memiliki tiga kaki, ketika dua tampaknya cukup untuk bekerja sebagai resistor variabel. Kita akan membahasnya sebentar lagi, tetapi pertama-tama, saya perlu memperkenalkan konsep penting.
Pembagi Tegangan
Mari kita cerminkan potensiometer sejenak dan tambahkan klip kertas ketiga di dekat tengah resistor kertas kita. Sekarang, jika kita menghubungkan tegangan di terminal terluar dan menggunakan multimeter untuk mengukur dari salah satu terminal terluar ke terminal pusat, Anda mungkin melihat sesuatu yang menarik. Pembacaan tegangan yang kita dapatkan adalah sekitar setengah dari tegangan suplai. Dengan "membagi" resistor menjadi dua, kami telah membuat pembagi tegangan.
Resistor dapat ditempatkan secara seri untuk membuat pembagi tegangan. Nilai tegangan ini sebanding dengan nilai masing-masing resistor. Nilai resistansi dua resistor kurang penting dalam menentukan tegangan daripada rasio nilai antara resistor.
Jika Anda menjalankan simulasi, Anda akan melihat bahwa dua resistor 10K secara seri antara 5V dan ground akan memiliki peringkat tegangan yang sama di titik tengahnya dengan dua resistor 100K antara 5V dan ground. Ini karena ada rasio yang sama antara kedua set resistor.
Di sisi lain, jika kita mengubah resistor pembagi tegangan ini menjadi nilai yang tidak rata, tegangan akan naik atau turun.
Dengan mengubah resistor 100K yang terhubung ke daya menjadi 47K, pembacaan tegangan meningkat. Ini karena ada lebih sedikit resistansi antara terminal positif dan titik tengah daripada dari titik tengah ke tanah, sehingga tegangan dapat mengalir lebih mudah dari daya. Di sisi lain, kami telah menurunkan nilai resistor 10K yang terhubung ke ground ke nilai 4.7K. Dalam skenario ini tegangan berkurang karena listrik dapat mengalir ke tanah lebih bebas daripada daya.
Dengan mengubah resistor 100K yang terhubung ke daya menjadi 47K, pembacaan tegangan meningkat. Ini karena ada lebih sedikit resistansi antara terminal positif dan titik tengah daripada dari titik tengah ke tanah, sehingga tegangan dapat mengalir lebih mudah dari daya. Di sisi lain, kami telah menurunkan nilai resistor 10K yang terhubung ke ground ke nilai 4.7K. Dalam skenario ini tegangan berkurang karena listrik dapat mengalir ke tanah lebih bebas daripada daya.
Kedua tabung logam yang tampak keriput ini sebenarnya adalah resistor raksasa yang digunakan sebagai pembagi tegangan untuk mengubah sistem kelistrikan dalam jip militer dari 24V ke 12V. Meskipun sangat efektif, ini tidak berarti cara terbaik untuk melakukan ini. Resistor bekerja dengan mengubah energi menjadi panas, yang merupakan cara yang sangat tidak efisien untuk menyelesaikan masalah konversi tegangan. Selain itu, tidak seperti resistor besar yang digambarkan di atas, resistor standar tidak diberi peringkat untuk menangani arus yang memerlukan rangkaian tipikal. Mencoba menghidupkan daya elektronik melalui pembagi tegangan kemungkinan besar akan melepaskan 'asap ajaib' dari satu komponen atau lainnya.
Potensiometer
Ketika kami menghubungkan ujung resistor ke power dan ground (masing-masing) dan memindahkan probe di sepanjang resistor kertas, Anda mungkin memperhatikan bahwa tegangannya berubah.
Jika tidak jelas sekarang, izinkan saya mengulangi apa yang terjadi. Resistor kertas berfungsi sebagai pembagi tegangan variabel raksasa.
Seharusnya sekarang jelas untuk apa koneksi ketiga dalam potensiometer digunakan.
Jika tidak jelas sekarang, izinkan saya mengulangi apa yang terjadi. Resistor kertas berfungsi sebagai pembagi tegangan variabel raksasa.
Seharusnya sekarang jelas untuk apa koneksi ketiga dalam potensiometer digunakan.
Saat kenop potensiometer diputar, kawat yang terhubung ke pin tengah disapu, menciptakan dua nilai resistansi terpisah antara daya dan tanah. Pin ini pada dasarnya berfungsi seperti penjepit kertas tengah pada contoh potensiometer kertas. Hal ini memungkinkan kita untuk mengubah tegangan saat dihidupkan satu atau yang lain.
Dalam konfigurasi kabel berikut, tegangan akan meningkat ketika potensiometer diputar searah jarum jam, dan menurun ketika diputar ke arah lain.
Tidak peduli apa resistansi potensiometer itu, ketika kabel dengan cara ini, pin pusat pada semua potensiometer akan disesuaikan antara 0 volt dan tegangan suplai.
Dalam konfigurasi kabel berikut, tegangan akan meningkat ketika potensiometer diputar searah jarum jam, dan menurun ketika diputar ke arah lain.
Tidak peduli apa resistansi potensiometer itu, ketika kabel dengan cara ini, pin pusat pada semua potensiometer akan disesuaikan antara 0 volt dan tegangan suplai.
Dalam sebuah skema, potensiometer terlihat seperti sebuah resistor dengan panah yang menunjuk ke tengah.
Taper
Meskipun sapuan dalam potensiometer memvariasikan voltase, tidak semua sapuan sama. Ada dua jenis sapuan yang akan Anda temui, dan biasanya disebut sebagai lancip potensiometer.
Lancip linier memiliki kurva respons linier. Apakah ini berarti bahwa ketika Anda menyapu aktuator potensiometer melalui jangkauan penuhnya, resistansi akan meningkat atau menurun secara stabil.
Jenis potensiometer ini paling umum dan digunakan dalam banyak hal.
Jenis potensiometer ini paling umum dan digunakan dalam banyak hal.
Di sisi lain, lancip logaritmik (atau "log") memiliki kurva respons yang terlihat seperti kurva logaritmik (atau dalam istilah awam - seringai Bung ini -> ¯ \ _ (ツ) _ / ¯).
Alasan Anda ingin jenis potensiometer ini sebagian besar untuk menyesuaikan volume audio. Kerasnya tidak linear, tetapi logaritmik. Jika Anda menggunakan potensiometer linier untuk menyesuaikan volume, itu akan berubah dari sangat sunyi menjadi sangat keras secara tiba-tiba. Dengan menggunakan potensiometer logaritmik, Anda dapat mengikuti kurva musik dan memiliki peningkatan volume yang lebih bertahap.
Dengan demikian, tombol volume stereo cenderung bersifat logaritmik. Meskipun potensiometer ini tidak lazim, mereka cukup umum sehingga Anda akan menemukannya. Faktanya, kita akan menggunakannya ketika kita membangun mixer audio kita.
Alasan Anda ingin jenis potensiometer ini sebagian besar untuk menyesuaikan volume audio. Kerasnya tidak linear, tetapi logaritmik. Jika Anda menggunakan potensiometer linier untuk menyesuaikan volume, itu akan berubah dari sangat sunyi menjadi sangat keras secara tiba-tiba. Dengan menggunakan potensiometer logaritmik, Anda dapat mengikuti kurva musik dan memiliki peningkatan volume yang lebih bertahap.
Dengan demikian, tombol volume stereo cenderung bersifat logaritmik. Meskipun potensiometer ini tidak lazim, mereka cukup umum sehingga Anda akan menemukannya. Faktanya, kita akan menggunakannya ketika kita membangun mixer audio kita.
Komentar
Posting Komentar