Tahanan (Resistor)

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengatur besar arus listrik yang lewat dengan memberikan hambatan sesuai nilai dari resistor tersebut. Secara garis besar, resistor terdiri atas resistor tetap (fixed-value resistor) dan resitor variabel (variable resistor).

Berikut simbol dari berbagai macam resistor:

Sesuai namanya, resistor tetap adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang konstan (catatan: konstan di sini sebenarnya relatif karena pada prakteknya nilai hambatan bisa berubah sesuai kondisi, misalnya karena perubahan suhu. Namun nilai perubahan ini pada resistor tetap relatif kecil dan dapat diabaikan).

Resistor memiliki batas ambang daya listrik yang dapat melewatinya, contoh: 1/8 watt, 1/6 watt, 1/4 watt, 1/2 watt, dan sebagainya. Apabila daya yang melewati resistor melewati ambang batasnya, resistor ini akan rusak (terbakar).

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat diketahui dari gelang warna yang tercetak di komponen elektronika tersebut.

Berbeda dengan resistor tetap, resistor variabel nilai hambatannya dapat diubah-ubah. Ada sub-kelas dari resitor variabel: resitor variabel yang dapat diubah oleh pemakai, dan resistor variabel yang nilainya berubah karena kondisi lingkungan / faktor eksternal.

Contoh dari sub-kelas pertama (dapat diubah oleh pemakai) misalnya potensiometer (resistor variabel yang paling umum digunakan, nilai hamabatannya berubah bila pemakai memutar poros komponen ini), trimpot (seperti potensiometer namun ukurannya lebih kecil dan diputar dengan menyisipkan obeng di antara celah kendali, rating dayanya pun biasanya lebih rendah), hambatan geser (nilai hambatannya diubah dengan menggeser tuas), dsb.Yang banyak digunakan ialah trimpot dan potensimeter. Nilai hambatan dari potensiometer/trimpot biasanya dicantumkan berupa angka di badan komponen tersebut.

Contoh dari sub-kelas kedua (nilai hambatan berubah oleh lingkungan) misalnya LDR / Light-Dependent-Resistor (nilai hambatannya berubah sesuai dengan paparan cahaya yang diterimanya), thermistor dan thermocoupler (nilai hambatan berubah seiring perubahan suhu), VDR / Voltage Dependent Resistor (nilai hambatan berubah sesuai perbedaan tegangan) dsb. Walaupun pada faktanya sub-kelas kedua ini adalah resistor juga, namun seringkali orang mengelompokkan komponen-komponen dari sub-kelas ini sebagai kelas komponen tersendiri.

Thermocouple

Thermocouple adalah komponen pengukur suhu (temperature-measuring device) yang terdiri atas dua konduktor berbeda yang berhubungan satu sama lain pada satu atau lebih titik. Komponen elektronika ini akan menghasilkan voltase saat suhu di satu titik berbeda dengan referensi suhu di bagian lain pada sirkuit.

Thermocouple banyak digunakan pada aplikasi sensor suhu untuk keperluan pengukuran dan pengendalian, juga dapat digunakan untuk mengkonversi perubahan suhu menjadi elektrisitas. Thermocouple komersial yang diproduksi secara masal harganya murah, dapat saling menggantikan, dan dipasok dengan konektor standar.

Thermocouple dapat mengukur rentang suhu yang lebar (berbeda dengan termistor yang presisi pada rentang suhu tertentu yang relatif sempit). Kontras dengan metoda pengukur suhu lainnya, thermocouple dapat memasok dayanya secara mandiri (self powered) dan tidak memerlukan eksitasi secara eksternal. Limitasi utama thermocouple adalah akurasi yang relatif rendah, ketepatan pengukuran pada resolusi di bawah 1 (satu) derajat Celsius (°C) sulit untuk dicapai.

Standar pewarnaan kabel (versi ANSI) untuk thermocouple adalah kuning untuk terminal positif (+) dan merah untuk terminal negatif (-).

Type-K Thermocouple

Tipe K (Type-K thermocouple: yang dibuat dari kombinasi kromel (90% nikel dan 10% kromium) dan alumel (95% nikel, 2% mangan, 2% aluminium, dan 1% silikon) adalah tipe thermocouple yang paling umum tersedia di pasaran dengan sensitifitas sekitar 41 µV/°C (kromel positif relatif terhadap alumel ketika suhu di percabangan / junction lebih tinggi dibanding suhu referensi. Tipe ini harganya murah dan terdapat berbagai macam pengukur / probe yang tersedia untuk rentang suhu  −200°C hingga +1350°C  (-330°F s.d. +2460°F). Tipe-K dispesifikasikan saat metalogi belum secanggih sekarang, konsekuensinya karakteristik antar sample komponen dapat berbeda-beda. Salah satu metal konstituennya, nikel, bersifat magnetik; salah satu karakteristik dari thermocouple yang dibuat dari material magnetik adalah terdapat deviasi pada keluaran ketika material tersebut mencapai titik Curie; ini terjadi pada thermocouple tipe-K di suhu sekitar 350 °C.

Untuk praktisi elektronika di Indonesia, Anda dapat membeli Type-K thermocouple dari azTech yang menjual komponen elektronika ini dengan harga sekitar US$ 3.

Termistor (Thermistor)

Termistor (thermistor) adalah sejenis resistor yang nilai hambatannya berubah secara signifikan sejalan dengan perubahan temperatur di sekelilingnya. Komponen elektronika ini banyak digunakan dalam aplikasi seperti pembatas arus (inrush current limiter), sensor suhu, proteksi kelebihan arus yang dapat me-reset otomatis, dan sebagai pengendali pada elemen pemanas. Termistor memiliki karakteristik yang berbeda dari RTD (resistance temperature detector) ataupun thermocouple dalam hal presisi yang sangat tinggi dalam jangkauan suhu tertentu (biasanya antara 90°C hingga 130°C).

Kapasitor (Capacitor)

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan energi berupa muatan listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi (capacitancy), jumlah besaran muatan yang dapat disimpan disebut kapasitas (capacitance).

Seperti halnya resistor, kapasitor dapat dikelompokkan secara umum sesuai konsitensi nilainya: kapasitor tetap (fixed capacitor) yang mempunyai nilai kapasitas yang konstan, dan kapasitor variabel (variable capacitor) yang kapasitasnya dapat berubah-ubah.

Contoh kapasitor variabel antara lain kapasitor trimer (trimmer capacitor) yang bentuknya mirip trimpot, dan varco (variable capacitor) yang bentuknya menyerupai potensiometer. Ada juga jenis kapasitor yang kapasitansinya berubah karena faktor eksternal seperti perubahan tegangan.

Selain itu kapasitor dapat dikelompokkan juga sesuai dengan material yang digunakan sebagai lapisan antar lempeng terminalnya yang disebut dengan istilah dielektrikum. Material yang digunakan dapat berupa keramik, mika, mylar, kertas, polyester ataupun film.

Satuan kapasitor adalah Farad (untuk menghormati Michael Faraday), dimana 1 Farad = 10³ mF (miliFarad) = 10⁶ µF (mikroFarad) = 10⁹ nF (nanoFarad) = 10¹²pF (pikoFarad). Nilai kapasitansi ini diterakan pada badan kapasitor dengan berbagai cara, dapat berupa kode angka dalam satuan pF (seperti pada resistor, contoh 104 artinya 10 diikuti 4 angka nol = 100000 pF = 100 nF = 0,1 µF), atau ditulis dalam bentuk desimal dalam satuan µF (contoh: 0.22 artinya 0,22µF).

Kapasitor juga dapat dikelompokkan berdasarkan sifat polaritasnya, ada yang memiliki polaritas (kapasitor elektrolit, atau sering disingkat elco), dan ada yang bi-polar (biasanya kapasitor dengan order kapasitansi kecil). Memiliki polaritas artinya masing-masing terminal memiliki kutub tegangan yang berbeda, positif dan negatif.

Kapasitor elektrolit memiliki ambang batas tegangan maksimum yang dapat ditampungnya, dinyatakan dalam volt. Apabila batas ambang tegangan ini dilewati, kapasitor akan rusak. Karena nilai ini merupakan batasan maksimum, kapasitor dapat bekerja pada tegangan berapapun di bawah batas ambang tersebut (artinya Anda dapat menggunakan kapasitor dengan rating 50V untuk rangkaian bertegangan 5V, 9V, 12V, atau berapapun selama tidak melebihi 50 Volt).

Berikut ini adalah simbol-simbol kapasitor pada gambar skematik elektronika:

Dioda (Diode)

Dioda merupakan komponen aktif dwi-kutub (bipolar) yang sifatnya semikonduktor. Sifat utama dioda adalah komponen elektrinika ini menghantar arus listrik hanya pada satu arah tertentu saja dari kutub Anoda (anode) ke kutub Katoda (cathode), pada saat arus mengalir secara terbalik maka arus tersebut akan dihambat / tidak dapat mengalir. Sifat ini dapat dianalogikan seperti fungsi katup pada pompa air yang terbuka di satu arah dan menutup saat arus air dibalik.

Dioda sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linear dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaannya (electrical characteristics).

Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan (rectifier), contohnya dioda zener yang berguna sebagai pembatas tegangan, TVS / Transient Voltage Suppressor, LED / Light Emitting Diode yang berfungsi sebagai tampilan keluaran, dsb.

Berikut ini adalah simbol dioda pada skematik rangkaian elektronika:

Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium (sensitivitas tinggi, sering digunakan pada rangkaian berfrekuensi tinggi, contohnya yang populer adalah dioda germanium 1N34). Sebagian besar diode dibuat berdasarkan teknologi pertemuan P-N (P-N junction) pada lapisan semikonduktor. Pada diode P-N, arus mengalir dari sisi tipe-p (anoda) menuju sisi tipe-n (katoda), tetapi tidak mengalir dalam arah sebaliknya (blocking).

Tipe lain dari dioda semikonduktor adalah dioda Schottky yang dibentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor (sawar Schottky) sebagai ganti P-N Junction konvensional., contohnya adalah 1N5824 yang dapat menghantar arus forward bias hingga 5 Ampere dengan tegangan turun yang rendah (low dropout voltage).

Relay

Relay adalah sakelar (switch) elektronik yang mampu melakukan switching arus besar bertegangan tinggi pada terminal kontaknya dengan pengendali berarus kecil dan bertegangan rendah di terminal koilnya.

Ada dua macam relay: relay mekanik yang bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik (contoh: Relay seri SRD), dan relay non-mekanik / solid state relay yang bekerja dengan memanfaatkan sifat-sifat dari semikonduktor (contoh: Solid-State-Relay seri SSR-25DA).

Relay mekanik dibuat dari lilitan / kumparan kawat dan saklar mekanik yang membuka/menutup secara magnetik. Switch ini akan dibuat dari logam magnetis yang bergerak jika ada arus listrik yang mengalir melalui kumparan yang membuatnya bersifat elektromagnetik.

Terminal kontak memiliki parameter sesuai desain dari bukaan/tutupan default-nya:

• NO / Normally Open : Relay akan menutup bila dialiri arus listrik.
• NC / Normally Close : Relay akan membuka bila dialiri arus listrik.
• CO / Change-Over : Relay ini memiliki kontak tengah yang akan melepaskan diri dan membuat kontak dengan terminal lainnya.

Berikut adalah simbol relay yang umum digunakan pada gambar skematik rangkaian elektronika: