Loading Preview
Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.
Ashar Arifin June 22, 2021
Apa pengertian konduktor? Apa pengertian isolator? Apa pengertian semikonduktor? Apa pengertian superkonduktor? Apa contoh bahan konduktor? Apa contoh bahan isolator? Apa contoh bahan semikonduktor? Apa contoh bahan superkonduktor?
Apa syarat bahan konduktor? Apa syarat bahan isolator? Apa syarat bahan semikonduktor? Apa syarat bahan superkonduktor? Pertanyaan-pertanyaan ini akan kami bahas di dalam artikel ini, jadi baca baik-baik yah gengs.
Di dalam ilmu bahan listrik dikenal dengan 4 jenis bahan dalam kemampuannya menghantarkan lisrik. Bahan yang dimaksud adalah bahan konduktor, isolator, semikonduktor dan superkonduktor.
Empat bahan yang telah disebutkan memiliki karakteristik masing-masing dalam menghantarkan listrik. Perbedaan kemampuan keempat bahan tersebut didasarkan oleh struktur atom yang dimilikinya.
Berdasarkan ilmu kimia bahwa setiap atom pada suatu bahan memiliki elektron valensi yang merupakan elektron dengan ikatan lemah pada inti atomnya. Elektron valensi yang terluar membentuk ikatan valensi dengan atom lain untuk dapat mencapai keseimbangan.
Dari proses keseimbangan elektron tersebut ternyata masih ada elektron di luar ikatan yang mampu bergerak bebas. Elektron tersebut memiliki sebutan sebagai elektron bebas yang berfungsi dalam menghantarkan arus listrik.
Jenis Jenis Sifat Bahan Listrik Beserta Contohnya
Berikut ini kami akan menjelaskan mengenai 4 sifat bahan listrik dalam kemampuannya menghantarkan arus listrik. Selain itu kami juga akan memberikan contoh dari bahan konduktor, isolator, semikonduktor dan superkonduktor.
Bahan Isolator
Bahan isolator merupakan bahan yag tidak baik dalam menghantarkan arus listrik. Suatu bahan isolator hanya memiliki sedikit elektron bebas sehingga hal tersebutlah yang membuatnya sukar menghantarkan listrik.
Berbeda halnya pengertian isolator menurut ilmu fisika, bahan isolator adalah bahan yang tidak baik dalam menghantarkan kalor.
Bahan isolator biasa digunakan sebagai bahan isolasi terhadap bahan konduktor. Dengan adanya bahan isolasai yang membalut bahan konduktor membuat kontak dengan bahan konduktor akan menjadi aman.
Syarat Bahan Isolator
Berikut ini merupakan karakteristik dan syarat suatu bahan disebut sebagai isolator :
1. Mempunyai resistivitas (mengisolir listrik) yang baik
2. Mempunyai tahanan listrik yang tinggi
3. Memiliki susunan atom yang kuat sehingga memiliki jumlah elektron bebas yang sedikit
4. Memiliki tegangan tembus (breakdown voltage) yang besar
Contoh Bahan Isolator
Bahan isolator secara umum terbagi menjadi 3 macam, yaitu bahan isolator padat, bahan isolator cair dan bahan isolator gas. Contoh bahan isolator padat adalah kaca, keramik, karet, PVC, kertas, plastik, polietilen dll.
Contoh bahan isolator cair adalah minyak transformator dan minyak silikon. Sedangkan contoh bahan isolator gas adalah gas ethana, gas oksida, gas hidrokarbon dan gas lainnya. Untuk lebih jelasnya kalian bisa baca pada artikel “14 Macam Jenis Bahan Isolator Listrik”
Bahan Konduktor
Bahan konduktor merupakan bahan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Suatu bahan konduktor memiliki banyak elektron bebas sehingga hal tersebutlah yang membuatnya mudah menghantarkan arus listrik.
Berbeda halnya pengertian konduktor menurut ilmu fisika, bahan konduktor adalah bahan yang snagat baik dalam menghantarkan kalor.
Syarat Bahan Konduktor
Berikut ini merupakan karakteristik dan syarat suatu bahan disebut sebagai konduktor :
1. Memiliki Konduktivitas yang bagus
2. Mempunyai kekuatan mekanis (kekuatan tarik yang cukup tinggi)
3. Mempunya koefisien muai yang kecil
4. Memiliki modulus kenyal atau elastisitas yang besar
5. Daya termoelektrik yang berbeda antar bahan
Contoh Bahan Konduktor
Bahan konduktor secara umum juga terbagi menjadi 3 macam jenis, yaitu bahan konduktor padat, bahan konduktor cair dan bahan konduktor gas. Contoh bahan konduktor padat adalah, tembaga, besi, timah perak dll.
Contoh bahan konduktor cair adalah air raksa dan asam sulfat. Sedangkan bahan konduktor gas adalah gas Argon, Krypton dan Noin.
Bahan Semikonduktor
Bahan semi konduktor merupakan bahan yang dapat bersifat sebagai isolator (tidak baik dalam menghantarkan listrik) dan juga dapat bersifat sebagai konduktor (baik dalam menghantarkan arus listrik).
Sifat bahan semikonduktor yang dapat menjadi isolator dan konduktor bergantung dari bahan campurannya (doping). Pada dasarnya bahan semikonduktor bersifat isolator namun dengan tambahan campuran tertentu membuatnya dapat menjadi konduktor.
Secara umum bahan semikonduktor dibagi menjadi dua jenis, yaitu semikonduktor instrinsik (murni) dan semikonduktor ekstrinsik (campuran), berikut ini penjelasannya.
Bahan semi Konduktor Intrinsik (Murni)
Bahan semi konduktor instrinsik merupakan bahan isolator yang belum diberi campuran bahan lain. Bahan ini memiliki ikatan atom yang kuat dengan 4 elektron valensi. Contoh bahan semi konduktor instrinsik adalah Silikon dan Germanium.
Bahan semikonduktor Eksterinsik (Campuran)
Bahan semikonduktor ekstrinsik merupakan bahan isolator yang sudah diberi campuran atau doping bahan lain sehingga membuat struktur atomnya berubah. Bahan semi konduktor ekstrinsik dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe P dan N.
1. Semikonduktor tipe P (Positif)
Semikonduktor yang diberi campuran bahan dengan jumlah elektron valensi 3. Campuran tersebut membuat struktur atom semikonduktor P ini kekurangan elektron. Bahan campuran untuk semikonduktor tipe P adalah boron, gallium dan Indium.
2. Semikonduktor tipe N (Negatif)
Semikonduktor yang diberi campuran bahan dengan jumlah elektron valensi 5. Campuran tersebut membuat struktur atom semikonduktor N ini kelebihan elektron. Bahan campuran untuk semikonduktor tipe N adalah Antimoni, Arsenik dan Phospor.
Bahan semikonduktor tipe P dan N sering dijadikan bahan dasar komponen elektronika. Misalnya, untuk membuat dioda digunakan campuran semikonduktor tipe P dan N, untuk membuat transistor digunakan campuran semikonduktor P-N-P atau N-P-N.
Bahan Superkonduktor
Bahan superkonduktor merupakan bahan yang paling baik dalam menghantarkan listrik. Bahan ini memiliki resistansi (tahamam) 0 ohm yang membuatnya sangat efektif untuk dijadikan penghantar pada transmisi.
Namun sayangnya, bahan ini masih dalam tahap pengujian oleh ahli dan belum diaplikasikan. Beberapa contoh bahan superkonduktor adalah Mercury, Niobium Alloy, Fullerenes, dan Magnesium diboride.
Jadi itulah materi tentang sifat sifat bahan listrik, mulai dari bahan konduktor beserta contohnya, bahan isolator beserta contohnya, bahan semikonduktor beserta contohnya, bahan superkonduktor beserta contohnya.
Dan juga kami telah membahas mengenai syarat bahan konduktor, syarat bahan isolator. Semoga materi yang telah kami bahas dapat bermanfaat bagi kalian.
Sabtu, 01 September 2018 Listrik Edit
Dalam pelajaran tentang kelistrikan, kita akan mengenal tentang sifat bahan penghantar lsitrik. Sifat bahan listrik digolongkan menjadi Konduktor, semikonduktor dan Isolator.
Adapun yang sedang dikembangkan illmuan adalah jenis bahan Superkonduktor. Setiap bahan mempunyai Karakteristik masing – masing dalam menghantarkan listrik.
Perbedaan tersebut disarari oleh struktur atom pada masing – masing bahan. Di dalam sebuah bahan terdapat atom atom yang menysusn bahan tersebut.
Setiap atom memiliki elektron Valensi (elektron yang memiliki ikatan yang lemah dengan inti atomnya). Elektron valensi pada kulit terluar atom membentuk ikatan dengan valensi dari atom lain untuk memperoleh keseimbangan.
Dari proses keseimbangan tersebut terdapat elektron yang berada diluar ikatan dan dapat dengan mudah berpindah. Elektron ini disebut Elektron bebas. Berikut ini Sifat – sifat bahan Penghantar Listrik :
Bahan Konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan Arus listrik dengan baik. Dalam fisika sendiri Konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan kalor dengan baik.
Konduktor dapat menghantarkan arus listrik
karena memiliki banyak elektron bebas. Sebuah bahan akan dikatakan konduktor
jika memenuhi persyaratan yaitu :
- Memiliki Konduktivitas yang baik
- Mempunyai kekuatan mekanis (kekuatan tarik yang cukup tinggi)
- Memiliki koefisien muai panjang yang kecil
- Memiliki modus kenyal atau elastisitas yang besar.
Sebuah konduktor tetap memiliki hambaran listrik. Besarnya hambatan listrik dipengaruhi oleh hambatan jenis (p), luas penampang dan panjang dari sebuah konduktor.
Persamaannya adalah R = p (I/A), dimana p adalah hambatan jenis, I adalah penjang penghantar dan A adalah luas penampang penghantar.
Konduktor logam untuk transmisi listrik
Bahan Konduktor mayoritas adalah dari bahan logam. Bahan logam sangat cocok digunakan dalam Instalasi Listrik seperti Tembaga, Timah,perak, emas, besi dan Alumunium. Namun adapula bahan konduktor dari bahan cair Seperti Air Raksa dan asam sulfat.
Adapun konduktor yang berbentuk gas diantaranya Argon, Krypton dan Noin. Bahan konduktor gas ini baisanya di pakai pada lampu penerangan karena menimbulkan reaksi kimia berupa energy cahaya ketika dialiri arus llistrik.
Bahan Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan Arus listrik dengan baik. Dalam fisika , Bahan isolator adalah bahan yang tidak mampu menghantarkan kalor dengan baik.
Bahan Isolator tidak dapat menghantarkan Arus denga listrik dengan baik karena memiliki sedikit elektron bebas.
Bahan yang tergolong Isolator biasanya digunakan sebagai isolasi bagi bahan konduktor. Sehingga memberikan Proteksi terhadap sengatan arus lsitrik, karena pada tubuh menusia sebenarnya merupakan konduktor yang cukup baik.
Sebuah bahan akan disebut Isolator jika memenuhi
persyaratan seperti :
- Mempunyai resistivitas yang baik
- Mempunyai tahanan jenis yang besar
- Memiliki susunan atom yang kuat sehingga memiliki sediktik electron valensi
- Mempunyai tegangan patah tembus (Breakdown voltage) yang besar
| Isolator keramik untuk menghindari kontak bodi |
Bahan Isolator mayoritas adalah bahan padat yang berawalan Huruf K, seperti Kertas, Kayu, Karet, Keramik dan Kaca. Namun ada juga bana lain yang termasuk isolator seperti Plastik, teflon dan pasir silika.
Isolator bahan cair dapat ditemui seperti minyak Trafo. Minyak trafo selain berfungsi sebagai Pendingin juga sebagai Isolator. Adapun bahan Isolator gas adalah Udara, Nitrogen dan Belerang.
Bahan semikonduktor adalah bahan yang unik, karena bahan ini bisa menjadi Konduktor dan bisa menjadi isolator tergantung dari Campuran doping bahannya. Doping adalah Istilah mencampur sebuah bahan dengan bahan lain yang berbeda jenis.
Bahan Semikonduktor pada dasarnya adalah Isolator, namun ketika di doping dengan bahan tertentu maka akan menjadi konduktor. Bahan semikonduktor dibagi menjadi dua golongan yaitu :
1. Semikonduktor Intrinsik (Murni)
Semikonduktor Intrinsik atau semikonduktor murni adalah semikonduktor yang belum diberikan campuran doping sehingga struktur atomnya tetap netral.
Semikonduktror Intrinsik pada dasarnya adalah Isolator karena memiliki ikatan atom yang kuat karena memiliki elektron valensi 4. Contoh dari semikonduktor Intriksik yang paling populer adalah Silikon dan Germanium.
2. Semikonduktor Ekstrinsik (Campuran)
Semikonduktor Ekstrinsik adalah semikonduktor intrinsik yang telah diberikan Campuran doping sehingga mengubah struktur atomnya.
Dengan mencampun semikonduktor murni, maka akan lahir 2 jenis semikonduktor Ekstrinsik yaitu Semikonduktor Tipe P dan Semikonduktor Tipe N.
Semikonduktor Tipe P (Positif) adalah semikonduktor yang diberi doping bahan yang memiliki electron valensi 3, sehingga struktur atom Tipe P akan kekurangan elekron. Contoh bahan doping semikonduktor tipe P adalah boron, gallium dan Indium. Semikonduktor tipe N (Negatif) adalah Semikonduktor yang diberi bahan doping dengan electron Valensi 5, sehingga Struktur atom Tipe N adalah kelebihan Elektron. Contoh bahannya adalah Antimoni, Arsenik dan Phospor.
| Transistor |
Bahan semikonduktor Tipe P dan Tipe N akan menjadi bahan dasar untuk membuat Komponen Elektronika.
Misalnya saja menggabungkan semikonduktor Tipe P dan N akan melahirkan Dioda, dan Menggabungkan semikonduktor Tipe P - N - P atau N – P – N akan melahirkan Transistor.
Bahan Superkonduktor sebenarnya adalah Konduktor atau penghantar yang baik. Namun, pada konduktor masih memiliki resistansi karena pengaruh hambatan jenis (p).
Sedangkan bahan superkonduktor Tidak memiliki resistansi sama sekali, alias Resistansinya 0 ohm. Untuk membuat resistansi 0 ohm diperlukan suhu yang sangat rendah.
Superkonduktor memberikan solusi terbaik bagi transmisi daya listrik yang efisien, karena tidak adanya kehilangan energi atau informasi pada saat transmisi. Namun, untuk membuat sebuah bahan superkonduktor diperlukan suhu yang sangat rendah diantara 1 Kelvin sampai 4 Kelvin.
| Superkonduktivitas Thorium (via : thinksphisics.com) |
Superkonduktivitas adalah sebuah fenomena dimana resistansi dari sebuah bahan yang bernilai nol pada saat diberikan suhu yang sangat rendah. Selain itu, bahan yang memiliki superkonduktivitas menolak fluks magnetik sehingga dapat menjadi bahan diamagnetik sempurna.
Hal ini dapat ditandai dengan efek Meissner, pelepasan lengkap garis medan magnet dari interior superkonduktor selama transisi ke keadaan superkonduktor. Efek ini telah menunjukkan bahwa superkonduktivitas tidak dapat dipahami hanya sebagai idealisasi konduktivitas sempurna dalam fisika klasik.
Bahan Superkonduktor antara lain Mercury, Niobium Alloy, Fullerenes, dan Magnesium diboride.