Rintangan adalah sifat sesuatu bahan yang memberi tentangan terhadap Arus (current), di ukur dalam unit ohms, Ω. Rintangan selalunya diwakili oleh huruf R dalam mana-mana rumus berkaitan Elektrik.
Dalam bidang kejuruteraan Elektrik, semua bahan dalam dunia ini boleh diklasifikasikan kepada 3 jenis iaitu
- Pengalir(conductor) - nilai Rintangan R rendah(arus senang mengalir). Digunakan untuk membuat wayar/kabel/konduktor.
- Separuh pengalir (semiconductor)- nilai Rintangan R boleh kawal (jadi penebat atau pengalir). Digunakan untuk membuat peranti semikonduktor seperti diod/transistor.
- Penebat (insulator) - nilai Rintangan R tinggi(arus tidak dapat mengalir). Digunakan untuk membuat perlindungan pengguna dari terkena renjatan, seperti kotak soket elektrik, pembalut wayar.
Kerintangan, ρ
Dengan mengandaikan bongkah sesuatu bahan berbentuk silinder (seperti kebanyakan pengalir elektrik), rumus untuk menentukan Rintangan R sesuatu bahan ialah
di mana:
L ialah panjang sesuatu bahan
A ialah luas keratan rentas sesuatu bahan (kalau silinder A = πr2 )
ρ ialah kerintangan sesuatu bahan
Sebagai contoh, jika kerintangan ρ, tembaga ialah 1.68 × 10-8 Ωm, nilai Rintangan R bagi wayar yang panjangnya 2 meter dan luas keratan rentas 2.5 × 10-7 m2 ialah:
Daripada rumus di atas, dapat dideduksikan bahawa faktor-faktor yang mempengaruhi nilai Rintangan R bagi sesuatu bahan adalah:
- Panjang : Semakin bertambah panjang semakin bertambah rintangan dan begitu juga sebaliknya
- Luas Keratan Rentas: Semakin bertambah luas permukaan keratan rentas(tebal), semakin rendah rintangannya dan begitu juga sebaliknya
- Jenis Bahan: Contoh bahan yang diperbuat daripada aluminium mempunyai nilai rintangan yang tinggi berbanding tembaga kerana mempunyai nilai kerintangan ρ yang berbeza.
Pekali Suhu, α
Sebagai contoh lihat pada pengiraan di bawah menggunakan rumus di atas, jika pekali suhu bagi kuprum ialah (α = 0.004041), apabila suhu berubah daripada 20 °C kepada 35 °C, Rintangan R akan berubah daripada 15 Ω berubah kepada 15.909 Ω.
Daripada jadual di atas, kita dapat melihat ada bahan yang mempunyai pekali suhu yang positif (Positive Temperature Coefficient,PTC) dan ada yang mempunyai pekali suhu negatif (Negative Temperature Coefficient, NTC).
Bahan yang mempunyai PTC, perubahan nilai Rintangan R berkadar terus dengan perubahan suhu (Suhu naik, Rintangan naik dan sebaliknya). Manakala bahan yang mempunya NTC, perubahan nilai Rintangan R berkadar songsang dengan perubahan suhu (Suhu naik, Rintangan turun dan sebaliknya).
Contoh alat yang menggunakan bahan yang mempunyai PTC ialah RTD(Resistance Temperature Detectors) dan contoh alat yang menggunakan bahan yang mempunyai NTC ialah thermistor.
Perubahan Suhu boleh mengubah ciri-ciri asal sesuatu bahan yang disebutkan awal tadi
- Pengalir - kebanyakan bahan daripada unsur logam yang mempunyai PTC, sifat pengalir(mengalirkan arus dengan mudah) boleh hilang apabila suhu bertambah, kerana nilai Rintangan R bertambah. Sebaliknya jika suhu turun, Rintangan R boleh menjadi terlampau rendah sehingga mencapai Rintangan R = 0 Ω seperti adi pengalir (superconductor). Walaubagaimanapun setakat ini belum banyak teknologi yang mengaplikasikannya kerana kebanyakan perkakas elektrik kegunaan pengguna domestik beroperasi pada suhu bilik (25°C). Contoh teknologi yang menggunakan adi pengalir adalah MRI(Magnetic Resonance Imaging). MRI menggunakan cecair helium untuk menyejukkan adi pengalir untuk menghasilkan medan magnet yang kuat.
- Separuh pengalir- Kebiasaannya jenis NTC. Rintangan R menurun apabila suhu bertambah, ini boleh menganggu operasi peranti semikonduktor.
- Penebat - Kebanyakannya jenis NTC, sifat penebat (menghalang aliran arus) boleh hilang jika suhu bertambah, membahayakan pengguna.
Rintangan(Resistance) Vs Perintang(Resistor).
Seringkali, ramai yang keliru istilah Rintangan(Resistance) dengan Perintang(Resistor). Sebagaimana dinyatakan awal tadi, Rintangan R adalah sifat (properties) sesuatu bahan, manakala Perintang ialah komponen elektrik/elektronik yang direka untuk mempunyai nilai Rintangan R tertentu, yang digunakan untuk pelbagai aplikasi didalam litar elektrik/elektronik seperti pengehad arus dan pembahagi voltan.
Rintangan R boleh diukur menggunakan alat yang dipanggil ohmeter. Dengan menyambungkan kuar(probe) merah dan hitam, pada setiap hujung bahan, bacaan Rintangan boleh diambil melalui skala.
0 comments:
Post a Comment