materi elektronika dasar

I.   KOMPONEN ELEKTRONIKA - RESISTOR


Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Dengan resistor listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Tentunya anda bertanya-tanya, apa itu resistor ?, seperti apa bentuknya ?, bagaimana cara kerjanya ?, oops..., nanti dulu saya baru akan menjelaskannya.

Ilustrasi Arus Air untuk mengetahui cara kerja Resistor
Setelah anda perhatikan animasi tadi, tentunya anda sudah mempunyai gambaran tentang bagaimana prinsip kerja dari sebuah resistor. Yah anda anggap saja arus air yang ada di animasi itu sebagai arus listrik, sedangkan bendungan sebagai resistornya. Jadi bila bendungan 1 kita anggap sebagai resistor 1 dan bendungan 2 sebagai resistor 2, maka besarnya arus tergantung dari besar kecilnya pintu bendungan yang kita buka. Semakin besar kita membuka pintu bendungan semakin besar juga arus yang melewati bendungan tersebut bila ingin lebih besar lagi arusnya, yah tidak usah dipasang bendungannya atau dibiarkan saja, jadi bila kita menginginkan arus yang besar maka kita pasang resistor yang nilai resistansi ( tahanan ) nya kecil, mendekati nol atau sama dengan nol atau tidak dipasang sama sekali dengan demikian arus tidak lagi dibatasi. Nah seperti itulah kira-kira fungsi Resistor dalam sebuah rangkaian elektronika.
Suatu fungsi dalam dunia teknik tentunya mempunyai satuan atau besaran, misalnya untuk berat kita tahu bahwa pada umumnya satuannya adalah "gram", satuan jarak pada umumnya orang memakai satuan " meter ". Nah untuk resistor satuannya adalah OHM, jadi mulai sekarang kita biasakan untuk menyebut besarnya nilai suatu resistor atau tahanan kita gunakan satuan OHM, yang sebenarnya berasal dari kata OMEGA. Maka tidaklah heran bila lambang dari OHM berbentuk seperti tapal kuda  orang yunani menyebutnya omega entah kenapa demikian saya juga kurang paham karena saya bukan ahli sejarah he he he . Ok, jadi bila nanti anda melihat rangkaian elektronika lalu disitu tertulis misalnya 470  maka itu adalah sebuah resistor dengan nilai 470 OHM.., paham..!!.
Didalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan dengan angka " R " , sedangkan icon nya seperti ini :  . Ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metal Film. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance ) agar lebih jelas coba anda perhatikan gambar 1-a, dan animasi berikut ini :

Prinsip Dasar, Cara Kerja Sebuah LDR

Berbagai Jenis type dan bentuk Resistor
              
Potensiometer    L D R    N T C    Trimpot
Lambang-lambang dari beberapa Jenis Resistor
Hmmm..., bagaimana friend !. Saya rasa sampai disini anda sudah memahami prinsip kerja dari resisor. Sekarang mari kita lanjutkan dengan materi yang lain.
Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi ( tahanan ) dari resistor. Kode-kode warna itu melambangkan angka ke-1, angka ke-2, angka perkalian dengan 10 ( multiflier ), nilai toleransi kesalahan, dan nilai qualitas dari resistor. Kode warna itu antara lain Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas dan Perak. ( lihat gambar 1-b dan tabel 1 ). Warna hitam untuk angka 0, coklat untuk angka 1, merah untuk angka 2, orange untuk angka 3, kuning untuk angka 4, hijau untuk angka 5, biru untuk angka 6, ungu untuk angka 7, abu-abu untuk angka 8, dan putih untuk angka 9. Sedangkan warna emas dan perak biasanya untuk menunjukan nilai toleransi yaitu emas nilai toleransinya 10 %, sedangkan perak nilai toleransinya 5 %.
Wah banyak sekali sulit untuk menghafalnya..!, hmmm.., kalau anda merasa kesulitan menghafal kode warna dari resistor beserta nilainya, coba perhatikan teks yang saya beri huruf tebal diatas. Kalau disatukan akan menjadi sebuah kata yang mungkin mudah bagi anda untuk menhafalnya ( Hi Co Me O Ku Hi B U A P == 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ). Ok sekali lagi coba anda lihat gambar 1-b dan tabel 1


Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu resistor. Misalkan anda melihat sebuah resistor dengan kode warna sebagai berikut : Coklat, merah, merah, dan emas. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut..?. ( Perlu diingat..! : Untuk membaca angka pertama dari kode warna resistor anda harus melihat warna yang paling dekat dengan ujung sebuah resistor dan biasanya untuk angka ke-1,2 dan 3 saling berdekatan sedangkan untuk kode warna dari toleransi agak jauh dari warna-warna yang lain, sekali lagi lihat gambar 1-b dan tabel 1
Untuk membaca kode warna resistor seperti yang dipermasalahkan diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Warna pertama Coklat, berarti angka 1, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan 12 X 10 2 = 12 X 100 = 1200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari resistor tersebut berarti 1200 X ( 10 : 100 ) = 1200 X ( 1 : 10 ) = 120. ( he he he, itulah ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika yupsss, padahal saya juga pusing nih ngitung-ngitung yang ginian, ha ha ha.. selingan aja ) jadi nilai sebenarnya dari resistor tersebut adalah maximum 1200 + 120 = 1320 Ohm, sedangkan nilai minimum nya adalah 1200 - 120 = 1080 Ohm. Kenapa demikian ...?. Karena karakteristik dari bahan baku resistor tidak sama, walaupun pabrik sudah mengusahakan agar dapat menjadi standart tetapi apa daya prosesnya menjadi tidak standart. Untuk itulah pabrik menyantumkan nilai toleransi dari sebuah resistor agar para designer dapat memperkirakan seberapa besar faktor x yang harus mereka fikirkan agar menghasilkan yang mereka kehendaki.
Sekarang coba saya kasih soal lalu anda cari nilai nya sendiri, ( buat PR . he he he..., kayak anak SD aja ). Soalnya begini : Didalam sebuah rangkaian saya melihat sebuah resistor jenis carbon dengan warna-warna sebagai berikut ; Merah, Kuning, Hijau dan Perak. Berapa nilai minimum dari resistor tersebut ?.
Di dalam praktek para designer sering kali membutuhkan sebuah resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Lalu bagaimana solusinya..?. Nah...!, seperti yang pernah saya singgung diatas bahwa ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika, maka untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik dapat dilakukan dua cara ; Pertama cara SERIAL, dan yang kedua cara PARALEL. ( Wah.., nambah pusing lagi nih..! ). Dengan cara demikian maka masalah designer diatas dapat terpecahkan. Bagaimana cara Serial dan bagaimana pula cara Paralel, untuk lebih jelasnya coba anda perhatikan gambar 1-d.


Cara memasang Resistor cara Serial dan Paralel
Dengan Cara tersebut suatu nilai resistor dapat menjadi unik. Lalu bagaimana menghitungnya ?, Ehmm. mudah saja, untuk cara serial anda tinggal menambahkan saja nilai resistor 1 dan nilai resistor 2. ( R1 + R2 ) . Sedangkan untuk cara paralel anda dituntut untuk mengerti ALJABAR ( wah-wah lagi-lagi matematika ) tapi mudah kok. Kalau ingin mahir Matematika buka saja topik yang membahas khusus tentang matematika di situs ini juga. Ok kembali ke permasalahan. Untuk cara paralel ditentukan rumus sebagai berikut : misalkan kita memparalel dua buah resistor, resistor pertama diberi nama R1 dan resistor kedua diberi nama R2, maka rumusnya adalah : 1/R= ( 1/R1 ) + ( 1/R2 )
Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1=1000 Ohm , R2=2000 Ohm, bila kita menggunakan cara serial maka didapat hasil R1+R2 1000+2000 = 3000 Ohm, sedangkan bila kita menggunakan cara Paralel maka didapat hasil :
       1 / R = 1 / R1 + 1 / R2
       1 / R = (1/1000) + (1/2000)
       1 / R = (2000 + 1000) / (1000 X 2000)
       1 / R = (3000) / (2000000)
       1 / R = 3 / 2000
          3R = 2000
           R = 2000 / 3
           R = 666,7 Ohm -----> Resistor Hasil Paralel.
silahkan buktikan sendiri dengan persamaan aljabar dalam matematika.

II.   Mengukur Resistor dengan AVR meter
( Ampere, Voltage, Resistance Meter )
Selain cara manual diatas kita juga dapat menggunakan alat untuk mengetahui besarnya nilai resistansi suatu resistor. Alat tersebut dinamakan AVR meter atau kebanyakan orang Indonesia menyebutnya MULTI TESTER. Biasanya alat bantu ini berbentuk kotak dilengkapi dengan jarum penunjuk serta skala untuk membaca nilainya. Ada dua jenis bentuk alat ini yaitu standar dan digital, untuk AVR jenis digital nilainya ditunjukan dengan layar LCD seperti halnya jam tangan yang menggunakan layar LCD. Atau bila anda juga tidak familiar, OK anda lihat saja kalkulator nah seperti itulah penunjuknya kira-kira . ( hehehheh. kalau masih OOT juga liat deh gambar 1d, 1e sama 1f ).

AVR MANUAL   
AVR DIGITAL   
Cara Mengukur Resistor
dengan AVR
Dengan menggunakan AVR kita bisa langsung mengetahui nilai dari sebuah resistor. Bila jarum AVR mendekati 0 ( kearah kanan ) berarti nilai resistansinya semakin kecil, sebaliknya bila hanya bergerak sedikit mendekati 1000 ( kearah kiri ) berarti semakin besar. Biasanya skala penghitung ditulis per sepuluhan.
Yang menjadi masalah adalah bagaimana cara mengukur resistor yang nilai resistansinya besar sekali, misalnya 10 M Ohm. Coba saja anda ukur dengan AVR..!, anda akan melihat bahwa jarum AVR hampir tidak bergerak atau mungkin tidak bergerak sama sekali. lalu bagaimana cara mengukurnya dengan AVR bila nilai resistornya melebihi 1M OHM..?, Nah sekali lagi anda dihadapkan dengan rumus ( pusing juga nih, pake alat tapi masih pake rumus hahaahha ). Rumusnya adalah hukum OHM yaitu : V = i X R dimana, V = Voltage atau tegangan listrik, i = Kuat arus listrik dan R adalah nilai Resistansinya. Dengan menggunakan persamaan matematika didapat bahwa : R = V : i. Contoh kasus : dirumah kita biasanya tegangan listrik adalah 220 volt, bila kita menggunakan arus sebesar 5 Ampere. maka nilai resistansinya adalah R = V : i ==> R = 220 : 5 ==> R = 44 OHM. Didalam Praktek kita nggak usah pusing-pusing memikirkan rumus tersebut, itu hanya sekedar pengetahuan saja biar anda tambah paham mengenai dasar-dasar elektronika. Nah merajuk dari hukum OHM diatas, maka didalam praktek bila kita ingin mengetahui nilai sebuah resistor dengan AVR tentu saja kita harus menggunakan listrik sebagai alat bantu pengukuran, caranya..? lihat gambar 1 g.

Cara mengukur Resistor berukuran besar
Perlu diperhatikan bahwa, sebelum mengukur pastikan tombol AVR di set ke tempat yang tepat. contohnya bila kita hanya mengukur resistor dibawah 1K maka arahkan tombol AVR ke skala X 100, bila kita mengukur dibawah 100 Ohm maka arahkan tombol ke X 1 dan untuk mengukur resistor yang besar dengan menggunakan arus listrik, maka tombol AVR kita arahkan ke arah voltage sesuai dengan voltage yang kita gunakan, misalnya kita menggunakan voltage 220 Volt. maka arahkanlah tombol AVR ke tegangan arus bolak-balik (AC) dengan skala 500 Volt AC. Sekali lagi perhatikan baik-baik sebelum melakukan hal ini, sebab bila anda salah menempatkan tombol maka AVR anda sudah dipastikan akan rusak, masih untung kalau tidak meledak hahahahahhhhhaaa. Ingat yah perhatikan baik-baik !!!.
Sekarang coba anda lihat lagi AVR anda...!, nah bergerak kan !!, biasanya bergeraknya sedikit, diujung AVR ada tertera ukuran 1M, 2M dan 10M dengan skala 100 K perbaris. Tanpa anda sadari bahwa cara mengukur resistor dengan ukuran besar, anda juga dapat mengetahui berapa arus listrik yang mengalir dirumah anda coba lagi rumus diatas. Untuk mengetahui arus listrik ( i ) menurut persamaan matematika maka i = V : R.
Baiklah sampai disini pembahasan kita mengenai resistor. bila anda masih belum paham apa yang telah saya uraikan mengenai resistor. anda dapat melayangkan pertanyaan, kritikan, saran dan sejenisnya ke alamat email : support.suryascience@gmail.com, atau anda dapat langsung menuliskannya melalui SSC FORUM. Kita lanjutkan mengenai komponen elektronika lainnya yaitu CAPASITOR pada update mendatang. Terima kasih atas segala atensi, pertanyaan, kritik dan saran terhadap tutorial ini.
T I P S   D A N   T R I C K S
Tips menghemat luncipan mata solder
Solder merupakan alat yang paling diandalkan oleh pecinta elektronika. Beberapa merek solder mempunyai harga jual yang boleh dikatakan cukup menguras kantong kita. Misalnya merek GOODS, ketika tulisan ini dibuat ( Maret 2006 ) harganya mencapai Rp. 200.000,- . Keistimewaan solder ini adalah dapat mengatur panas solder yang kita kehendaki. Misalnya kita hendak menyolder sebuah IC CMOS yang maksimum pemanasan nya 60 derajat Celcius, maka kita dapat mengatur panas solder itu maksimum 60 derajat celcius, jadi kita tak perlu khawatir dengan adanya OVERHEAT ( Kelebihan panas ) yang dapat merusak IC yang kita solder tersebut. Selain itu solder tersebut mempunyai mata solder yang terbuat dari titanium dengan lapisan batu teflon anti lengket dan mempunyai dua jenis ukuran mata solder yaitu lancip ( 0,5 mm ), dan sedang (1,5 mm ). Dipasaran kita dapat membeli mata solder yang cukup bagus dengan harga sekitar Rp. 15.000,- Sedangkan bila kita sengaja membeli mata solder yang digunakan oleh solder merek tersebut harganya sekitar Rp. 60.000,- fuhhhh mahal sekali mungkin itu yang ada dibenak kita.
Sebagai seorang ELECTRICIAN yang uang sakunya pas-pasan mungkin terasa berat untuk membeli solder tersebut, akan tetapi kita tidak boleh kehabisan akal. Kita dapat membuat solder yang biasa kita gunakan bahkan yang murahan sekalipun agar setidaknya mempunyai kemampuan yang kurang lebih sama dengan solder merek tersebut, bagaimana..? Hmmm saya mempunyai beberapa trik dan tip untuk membuat solder biasa kita mempunyai kemampuan yang kurang lebih menyerupai kemampuan solder tersebut. OK coba deh ikuti tip berikut untuk membuat solder kebanggaan kita menjadi lebih awet dengan biaya yang bisa digapai kantong kita.
•    Gantilah mata solder dengan mata solder seperti yang disebutkan diatas dengan harga lebih kurang Rp. 15.000. yang banyak dijual di toko-toko spare part elektronika.
•    Untuk membuat luncipan mata solder menjadi lebih awet, gunakan dioda silikon 1N4003 dan sebuah saklar on / off yang dipasang antara arus listrik dan solder. Ketika solder sedang tidak digunakan dalam beberapa saat, putuskan arus yang mengalir ke solder melalui SW1. Solder akan tetap panas karena arus listrik tetap mengalir melalui dioda D1, akan tetapi karena arus yang mengalir adalah DC maka filamen dari solder tidak tersulut dengan sempurna maka panas yang dihasilkan berkurang dan panas itu tidak membebani mata solder secara berlebihan. Ketika Anda mempergunakan solder lagi pindahkan SW1 ke posisi ON maka filamen solder akan kembali normal.

Mempergunakan dioda untuk menghemat luncipan mata solder
•    Untuk bisa mengatur panas dari solder, kita memerlukan sebuah trafo stepdown yang primary nya mempunyai beberapa input tegangan AC misalnya 240, 220, 180, 110 dan 0. atau Anda juga bisa menggunakan trafo bekas kipas angin gantung yang bisa disetel kecepatannya, ingat kita hanya menggunakan primary dari trafo sedangkan yang secondary tidak dipergunakan. Selain TRAFO Anda juga memerlukan sebuah ROTARY SWITCH untuk memindahkan pilihan tegangan yang digunakan. Hubungkan secara serial dengan solder Anda, maka dengan begitu maka kita dapat mengatur panas dari solder yang kita kehendaki dengan memutar rotary switch. Titik 0V pada trafo hubungkan ke arus listrik sedangkan yang lainnya dihubungkan ke solder melalui rotary switch. Semakin besar output dari tegangan trafo maka panas solder juga akan bertambah.
    
Penggunaan Primary Trafo dan Rotary Switch untuk mengatur panas yang dikehendaki