Komponen Dasar Digunakan dalam Elektronika & Listrik

Komponen Dasar Digunakan dalam Elektronika & Listrik

Di sirkuit elektronik apa pun, kami menemukan dua jenis komponen elektronik: Yang merespons aliran energi listrik dan menyimpan atau membuang energi. Ini adalah Komponen Pasif. Mereka dapat berupa komponen linier dengan respons linier terhadap energi listrik atau komponen nonlinier dengan respons nonlinier terhadap energi listrik.



Yang memasok energi atau mengontrol aliran energi. Ini adalah komponen Aktif. Mereka membutuhkan sumber daya eksternal untuk dipicu dan umumnya digunakan untuk memperkuat sinyal listrik. Mari kita lihat setiap komponen secara detail.


3 Komponen Linear Pasif:

Penghambat: Resistor adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menahan aliran arus dan menyebabkan penurunan potensial. Ini terdiri dari komponen konduktif rendah yang digabungkan dengan kabel penghantar di kedua ujungnya. Ketika arus mengalir melalui resistor, energi listrik diserap oleh resistor dan dihamburkan dalam bentuk panas. Dengan demikian resistor menawarkan hambatan atau oposisi terhadap aliran arus. Resistensi diberikan sebagai





R = V / I, di mana V adalah penurunan tegangan melintasi resistansi dan I adalah arus yang mengalir melalui resistor. Daya yang hilang diberikan oleh:

P = VI.



Hukum Perlawanan:


Resistensi 'R' yang ditawarkan oleh suatu material bergantung pada berbagai faktor

  1. Bervariasi langsung pada panjangnya, l
  2. Bervariasi terbalik pada luas penampang nya, A
  3. Tergantung pada sifat material yang ditentukan oleh Resistivitas atau Resistensi Spesifiknya, ρ
  4. Juga tergantung pada suhu
  5. Dengan asumsi suhu konstan, Resistansi (R) dapat dinyatakan sebagai R = ρl / A, Dimana R adalah resistansi dalam ohm (Ω), l adalah panjang dalam meter, A adalah luas dalam meter persegi dan ρ adalah Spesifik Resistensi dalam Ω-mts

Nilai resistor dihitung dari segi resistansinya. Resistensi adalah oposisi terhadap aliran arus.

Dua metode untuk mengukur nilai resistansi:

  • Menggunakan kode warna: Setiap resistor terdiri dari 4 atau 5 pita warna pada permukaannya. Tiga (dua) warna pertama mewakili nilai resistor, sedangkan 4th(ketiga) warna mewakili nilai pengali dan yang terakhir mewakili toleransi.
  • Menggunakan Multimeter: Cara sederhana untuk mengukur resistansi adalah dengan menggunakan Multimeter untuk mengukur nilai resistansi dalam ohm.

Resistor di Sirkuit Elektronik

2 Jenis Resistor:

  • Resistor Tetap : Resistor yang nilai resistansinya tetap dan digunakan untuk memberikan perlawanan terhadap aliran arus.
    • Mereka bisa berupa resistor komposisi karbon yang terdiri dari campuran karbon dan keramik.
    • Mereka bisa berupa resistor film karbon yang terdiri dari film karbon yang disimpan pada substrat isolasi.
    Resistor karbon

    Resistor Karbon

    • Mereka dapat berupa resistor film logam yang terdiri dari batang keramik kecil yang dilapisi dengan logam atau oksida logam, dengan nilai resistansi dikontrol oleh ketebalan lapisan.
    Resistor Logam

    Resistor Logam

    • Mereka bisa berupa resistor lilitan kawat yang terdiri dari paduan yang dililitkan di sekitar batang keramik dan diisolasi.
    • Mereka bisa berupa resistor pemasangan permukaan yang terdiri dari bahan resistif seperti oksida timah yang disimpan pada chip keramik.

  • Resistor Variabel : Mereka memberikan variasi dalam nilai resistansinya. Mereka umumnya digunakan dalam pembagian tegangan. Mereka bisa berupa potensiometer atau preset. Hambatan dapat divariasikan dengan mengontrol gerakan penghapus. Resistor variabel atau resistansi variabel, yang terdiri dari tiga koneksi. Umumnya digunakan sebagai pembagi tegangan yang dapat disesuaikan. Ini adalah resistor dengan elemen bergerak yang diposisikan oleh kenop atau tuas manual. Elemen yang dapat digerakkan juga disebut sebagai penghapus yang menciptakan kontak dengan strip resistif pada titik mana pun yang dipilih oleh kontrol manual.
Potensiometer

Potensiometer

Potensiometer membagi tegangan menjadi proporsi yang berbeda tergantung pada posisi bergeraknya. Ini digunakan di sirkuit yang berbeda di mana kami membutuhkan tegangan lebih sedikit dari tegangan sumber.

Aplikasi Praktis Resistor Variabel:

Kadang-kadang perlu untuk merancang rangkaian bias dc variabel yang harus bisa dengan sangat tepat mendapatkan beberapa tegangan tertentu mengatakan 1,5 volt. Jadi pembagi potensial dengan resistor variabel dipilih sehingga seseorang dapat memvariasikan tegangan dari 1 volt hingga 2 volt dari baterai DC 12 volt. Bukan dari 0 hingga 2 volt tetapi 1 hingga 2 volt untuk alasan tertentu Seseorang dapat menggunakan pot 10k di DC 12 volt dan bisa mendapatkan voltase itu tetapi menjadi sangat sulit untuk menyesuaikan pot karena sudut busur penuh sekitar 300 derajat . Tetapi jika seseorang mengikuti rangkaian di bawah ini dia bisa dengan mudah mendapatkan tegangan itu karena seluruh 300 derajat tersedia hanya untuk 1 volt hingga 2 volt yang harus disesuaikan. Tampil di sirkuit di bawah 1,52 volt. Ini cara kami mendapatkan resolusi yang lebih baik. Resistor variabel set satu kali ini disebut preset.

Potensiometer Praktis 3 Potensiometer Praktis 1

  • Kapasitor : Kapasitor adalah komponen pasif linier yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor umumnya memberikan reaktansi terhadap aliran arus. Kapasitor terdiri dari sepasang elektroda di antaranya ada bahan dielektrik isolasi.

Biaya yang disimpan diberikan oleh

Q = CV dimana C adalah reaktansi kapasitif dan V adalah tegangan yang diberikan. Karena arus adalah laju aliran muatan. Oleh karena itu, arus yang melalui kapasitor adalah:

I = C dV / dt.

Ketika kapasitor dihubungkan ke rangkaian DC, atau ketika arus konstan mengalir melaluinya, yang konstan dengan waktu (frekuensi nol), kapasitor hanya menyimpan seluruh muatan dan menentang aliran arus. Jadi kapasitor memblokir DC.

Ketika kapasitor dihubungkan ke rangkaian AC, atau sinyal yang berubah-ubah waktu mengalir melaluinya (dengan frekuensi bukan nol), kapasitor awalnya menyimpan muatan dan kemudian menawarkan resistansi terhadap aliran muatan. Dengan demikian dapat digunakan sebagai pembatas tegangan di rangkaian AC. Hambatan yang ditawarkan sebanding dengan frekuensi sinyal.

2 Jenis Kapasitor

  • Kapasitor Tetap : Mereka menawarkan reaktansi tetap terhadap aliran arus. Mereka bisa berupa kapasitor Mika yang terdiri dari mika sebagai bahan isolasi. Mereka dapat berupa kapasitor keramik nonpolarisasi yang terdiri dari pelat keramik yang dilapisi perak. Mereka dapat berupa kapasitor elektrolit yang terpolarisasi dan digunakan di mana diperlukan nilai kapasitansi yang tinggi.
Kapasitor Tetap

Kapasitor Tetap

  • Kapasitor Variabel : Mereka menawarkan kapasitansi yang dapat divariasikan dengan memvariasikan jarak antara pelat. Mereka bisa berupa kapasitor celah udara atau kapasitor vakum.

Nilai kapasitansi dapat dibaca langsung pada kapasitor atau dapat didekodekan menggunakan kode yang diberikan. Untuk kapasitor keramik, 1stdua huruf menunjukkan nilai kapasitansi. Huruf ketiga menunjukkan jumlah nol dan satuannya ada di Pico Farad dan huruf menunjukkan nilai toleransi.

  • Induktor : Induktor adalah komponen elektronik pasif yang menyimpan energi dalam bentuk medan magnet. Ini umumnya terdiri dari kumparan konduktor, yang menawarkan resistansi terhadap tegangan yang diberikan. Ia bekerja berdasarkan prinsip dasar hukum induktansi Faraday, yang dengannya medan magnet dibuat ketika arus mengalir melalui kawat dan gaya gerak listrik yang dikembangkan berlawanan dengan tegangan yang diberikan. Energi yang disimpan diberikan oleh:

E = LI ^ 2. Di mana L adalah induktansi yang diukur dalam Henries dan I adalah arus yang mengalir melaluinya.

Kumparan Induktor

Kumparan Induktor

Ini dapat digunakan sebagai choke untuk menawarkan resistansi terhadap tegangan yang diberikan dan menyimpan energi atau digunakan dalam kombinasi dengan kapasitor untuk membentuk sirkuit yang disetel, digunakan untuk osilasi. Di rangkaian AC, tegangan mengarahkan arus karena tegangan yang dikenakan membutuhkan waktu untuk membangun arus di koil karena oposisi.

2 Komponen Non-Linear Pasif:

Dioda: Dioda adalah perangkat yang membatasi aliran arus hanya dalam satu arah. Dioda umumnya merupakan kombinasi dari dua daerah doped berbeda yang membentuk persimpangan di persimpangan sedemikian rupa sehingga persimpangan mengontrol aliran muatan melalui perangkat.

6 Jenis Dioda:

  • PN Junction Diode : Dioda persimpangan PN sederhana terdiri dari semikonduktor tipe-p yang dipasang pada semikonduktor tipe-n sedemikian rupa sehingga persimpangan terbentuk antara tipe p dan n. Ini dapat digunakan sebagai penyearah yang memungkinkan aliran arus dalam satu arah melalui koneksi yang tepat.
Sebuah PN Junction Diode

Sebuah PN Junction Diode

  • Dioda Zener : Ini adalah dioda yang terdiri dari daerah p yang sangat dikotori dibandingkan dengan daerah-n, sehingga tidak hanya memungkinkan aliran arus dalam satu arah tetapi juga memungkinkan aliran arus ke arah yang berlawanan, pada penerapan tegangan yang cukup. Ini umumnya digunakan sebagai pengatur tegangan.
Sebuah dioda Zener

Sebuah dioda Zener

  • Tunnel Diode : Ini adalah dioda persimpangan PN yang sangat dikotori di mana arus berkurang dengan meningkatnya tegangan maju. Lebar persimpangan berkurang dengan meningkatnya konsentrasi pengotor. Itu terbuat dari germanium atau Gallium Arsenide.
Sebuah Dioda Terowongan

Sebuah Dioda Terowongan

  • Light Emitting Diode : Ini adalah jenis khusus dioda sambungan PN yang terbuat dari semikonduktor seperti Gallium Arsenide, yang memancarkan cahaya ketika tegangan yang sesuai diterapkan. Cahaya yang dipancarkan oleh LED bersifat monokromatik, yaitu satu warna, sesuai dengan frekuensi tertentu dalam pita spektrum elektromagnetik yang terlihat.
Sebuah LED

Sebuah LED

  • Foto Diode : Ini adalah jenis khusus dioda sambungan PN yang resistansinya berkurang saat cahaya jatuh di atasnya. Ini terdiri dari dioda persimpangan PN yang ditempatkan di dalam plastik.
Fotodioda

Fotodioda

  • Sakelar : Sakelar adalah perangkat yang memungkinkan aliran arus ke perangkat yang aktif. Mereka adalah perangkat biner, yang ketika benar-benar aktif, memungkinkan aliran arus dan ketika benar-benar mati, memblokir aliran arus. Ini bisa berupa sakelar sakelar sederhana yang dapat berupa sakelar 2-kontak atau 3 kontak atau sakelar tombol tekan.

2 Komponen Elektronik Aktif:

Transistor : Transistor adalah perangkat yang umumnya mengubah resistansi dari satu bagian rangkaian ke bagian lain. Mereka dapat dikontrol tegangan atau dikendalikan arus. Transistor dapat berfungsi sebagai penguat atau sebagai sakelar.

2 Jenis Transistor:

  • BJT atau Transistor Persimpangan Bipolar : BJT adalah perangkat yang dikendalikan arus yang terdiri dari lapisan bahan semikonduktor tipe-n yang diapit di antara dua lapisan bahan semikonduktor tipe-p. Ini terdiri dari tiga terminal - Emitor, basis, dan kolektor. Persimpangan basis-kolektor lebih sedikit doping dibandingkan dengan persimpangan basis-emitor. Persimpangan basis-emitor bias maju sedangkan persimpangan basis kolektor bias terbalik dalam operasi transistor normal.
Transistor Persimpangan Bipolar

Transistor Persimpangan Bipolar

  • FET atau Field Effect Transistor : FET adalah perangkat yang dikontrol tegangannya. Kontak ohmik diambil dari dua sisi bilah tipe-n. Ini terdiri dari tiga terminal - Gerbang, Saluran, dan Sumber. Tegangan yang diterapkan melintasi Sumber Gerbang dan terminal Sumber Pembuangan mengontrol aliran arus melalui perangkat. Ini umumnya merupakan perangkat resistansi tinggi. Ini bisa berupa JFET (junction Field effect transistor) yang terdiri dari substrat tipe-n, di sisi mana bar dari jenis yang berlawanan disimpan atau MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) yang terdiri dari lapisan isolasi silikon oksida antara kontak Gerbang logam dan substrat.
MOSFET

MOSFET

  • TRIACS atau SCR : SCR atau Silicon Controlled Rectifier adalah perangkat tiga terminal yang umumnya digunakan sebagai sakelar elektronika daya . Ini adalah kombinasi dari dua dioda back to back yang memiliki 3 persimpangan. Arus melalui SCR mengalir karena tegangan yang diterapkan melintasi anoda dan katoda dan dikendalikan oleh tegangan yang diterapkan melintasi terminal Gerbang. Ini juga digunakan sebagai penyearah di sirkuit AC.
SCR

SCR

Jadi ini adalah beberapa komponen penting dalam rangkaian elektronik apa pun. Selain komponen aktif dan pasif tersebut, masih ada satu komponen lagi yang sangat penting digunakan dalam rangkaian. Itu adalah Sirkuit Terpadu.

Apa itu Sirkuit Terpadu?

IC DIP

IC DIP

Sirkuit Terpadu adalah chip atau microchip tempat ribuan transistor, kapasitor, resistor dibuat. Ini bisa menjadi IC Amplifier, IC timer, IC generator bentuk gelombang, IC memori atau IC Mikrokontroler. Ini bisa berupa IC analog dengan output variabel kontinu atau IC Digital yang beroperasi pada beberapa lapisan yang ditentukan. Blok bangunan fundamental dari IC Digital adalah gerbang logika.

Ini dapat tersedia dalam berbagai paket seperti Dual in Line Package (DIP) atau Small Outline Package (SOP) dll.

Aplikasi praktis resistor - Pembagi Potensial

Pembagi potensial sering digunakan di sirkuit elektronik. Oleh karena itu, diharapkan pemahaman yang menyeluruh tentang hal yang sama akan sangat membantu dalam mendesain rangkaian elektronik. Alih-alih menurunkan tegangan secara matematis dengan menerapkan hukum Ohm, contoh berikut dengan menilai dengan cara rasio, seseorang akan bisa dengan cepat mendapatkan perkiraan tegangan sambil memperhatikan sifat R&D pekerjaan.

Ketika dua resistor dengan nilai yang sama (misalnya 6K baik untuk R1 & R2) terhubung melalui suplai , arus yang sama akan mengalir melalui mereka. Jika meteran ditempatkan melintasi suplai yang ditunjukkan pada diagram itu akan mendaftar 12v tentang tanah. Jika meteran kemudian ditempatkan di antara tanah (0v) dan tengah dari dua resistor maka akan terbaca 6v. Tegangan baterai kemudian dibagi dua. Jadi tegangan R2 untuk ground = 6v

Pembagi Potensial 1

Demikian pula

2. Jika nilai resistor diubah menjadi 4K (R1) dan 8K (R2) tegangan di tengah akan menjadi 8v untuk ground.

Potensi Pembagi 2

3. Jika nilai resistor diubah menjadi 8K (R1) dan 4K (R2) tegangan di tengah akan menjadi 4v untuk ground.

Pembagi Potensial 3

Tegangan di pusat lebih baik ditentukan oleh rasio dua nilai resistor, meskipun seseorang dapat menggunakan hukum Ohm untuk menghitung untuk sampai pada nilai yang sama. Kasus-1 rasio adalah 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Case-2 rasio 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v dan Case-3 rasio 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Kesimpulan : -Dalam pembagi potensial, jika nilai resistor atas diturunkan maka tegangan di tengah naik (mengenai arde). Jika nilai resistor yang lebih rendah diturunkan maka tegangan di pusat turun.

Secara matematis tetapi tegangan di pusat selalu dapat ditentukan oleh rasio dua nilai resistor yang memakan waktu dan diberikan oleh rumus hukum Ohm yang terkenal V = IR

Mari kita lihat contoh-2

V = {tegangan suplai / (R1+ Rdua)} X R2

V = {12v / (4K + 8K)} R2

= (12/12000) x 8000

V = 8v

Video tentang Instrumen dan Komponen Dasar Listrik dan Elektronika

Video tentang Pengenalan Komponen Elektronik dasar

Video Pengujian Komponen Elektronik

Masukan lebih lanjut dipersilakan untuk ditambahkan.

Kredit Foto