TUGAS BAHAN ELEKTRIK

8/17/2019 TUGAS BAHAN ELEKTRIK

1/36

ILMU BAHAN LISTRIKBAHAN PENYEKAT

A. Pengertian Bahan Penyekat

Bahan penyekat atau sering disebut dengan istilah isolasi adalah suatu bahan yangdigunakan dengan tujuan agar dapat memisahkan bagian – bagian yang bertegangan atau

bagian – bagian yang aktif. Sehingga untuk bahan penyekat ini perlu diperhatikan mengenai

sifat – sifat dari bahan tersebut yang meliputi : sifat listrik, sifat mekanis, sifat termal,

ketahanan terhadap bahan kimia dan lain – lain.

Bahan penyekat digunakan untuk memisahkan bagian – bagian yang beregangan.

Untuk itu pemakaian bahan penyekat perlu mempertimbangkan sifat kelistrikannya.

Disamping itu juga perlu mempertimbangkan sifat – sifat bahan penyekat tersebut.

Sifat kelistrikan mencakup resistivitas, permitivitas, dan kerugian dielektrik. Penyekat

membutuhkan bahan yang mempunyai resistivitas yang besar agar arus yang bcr sekecilmungkin !dapat diabaikan". #ang perlu diperhatikan disini adalah bah$a bahan islasi yang

higrskpis hendaknya dipertimbangkan penggunaannya pada tempat – tempat yang lembab

karena resistivitasnya akan turun. %esistivitas juga akan turun jika tegangan yang diberikan

naik.

Besarnya kapasitansi bahan islasi yang berfungsi sebagai dielektrik ditentukan leh

permitivitasnya, disamping jarak dan luas permukaannya. Besarnya permitivitas udara adalah

&,'''(), sedangkan untuk *at padat dan *at cair selalu lebih besar dari itu. +pabila bahan

islasi diberi tegangan blak – balik maka akan terdapat energi yang diserap leh bahan

tersebut. Besarnya kerugian energi yang diserap bahan islasi tersebut berbanding lurus

dengan tegangan, frekuensi, kapasitansi, dan sudut kerugian dielektrik. Sudut tersebut terletak

antara arus kapasitif dan arus ttal !c - r".

Suhu juga berpengaruh terhadap kekuatan mekanis, kekerasan, visksitas, ketahanan

terhadap pengaruh kimia dan sebagainya. Bahan islasi dapat rusak diakibatkan leh panas

pada kurun $aktu tertentu. aktu tersebut disebut umur panas bahan islasi. Sedangkan

kemampuan bahan menahan suhu tertentu tanpa terjadi kerusakan disebut ketahanann panas.

/enurut 01 ! International Electrotehnical Commission" didasarkan atas batas suhu kerja

bahan, bahan islasi yang digunakan pada suhu diba$ah nl !misal pada pesa$at terbang,

pegunungan" perlu juga diperhitungkan karena pada suhu diba$ah nl bahan islasi akan

menjadi keras dan regas.

Pada mesin – mesin listrik, kenaikan suhu pada penghantar dipengaruhi leh resistansi

panas bahan islasi. Bahan islasi tersebut hendaknya mampu meneruskan panas yang

didesipasikan leh penghantar atau rangkaian magnetik keudara sekelilingnya.

2emampuan larut bahan islasi, resistansi kimia, higrskpis, permeabilitas uap,

pengaruh trpis, dan resistansi radi aktif perlu dipertimbangkan pada penggunaan tertentu.

2emampuan larut diperlukan dalam menentukan macam bahan pelarut untuk suatu bahan dan

dalam menguji kemampuan bahan islasi terhadap cairan tertentu selama diimpregnasi atau

dalam pemakaian. 2emampuan larut bahan padat dapat dihitung berdasarkan banyaknya

bagian permukaan bahan yang dapat larut setiap satuan $aktu jika diberi bahan pelarut.Umumnya kemampuan larut bahan akan bertambah jika suhu dinaikkan. 2etahanan terhadap


2/36

krsi akibat gas, air, asam, basa dan garam bahan islasi juga bervariasi antara satu

pemakaian bahan islasi didaerah yang knsentrasi kimianya aktif, instalasi tegangan tinggi,

dan suhu diatas nrmal.

Uap air dapat memperkecil daya islasi bahan. 2arena bahan islasi juga mempunyai

sifat hiigrskpis maka selam penyimpanan atau pemakaian diusahakan agar tidak terjadi penyerapan uap air leh bahan islasi, dengan memberikan bahan penyerap uap air, yaitu

senya$a P34( atau 1a1l3. Bahan yang mlekulnya berisi kelmpk hidrksil !45"

higrskpitasnya relatif besar dibanding bahan parafin dan plietilin yang tidak dapat

menyerap uap air. Bahan islasi hendaknya juga mempunyai permeabilitas uap !kemampuan

untuk dile$ati uap" yang besar, khususnya bagi bahan yang digunakan untuk islasi kabel

dan rumah kapasitr.

Didaerah trpis basah dimungkinkan tumbuhnya jamur dan serangga. Suhu yang

tinggi yang disertai kelembaban dalam $aktu lama dapat menyebabkan turunnya kemampuan

islasi. 4leh karena bahan islasi hendaknya dilapisi bahan anti jamur !paranitr phenl, dan

phenta chlr phenl".

Pemakaian bahan islasi sering dipengaruhi bermacam – macam energi radiasi yang

berpengaruh dan mengubah sifat bahan islasi. %adiasi sinar matahari mempengaruhi umur

bahan, khususnya jika bersinggungan dengan ksigen. Sinar ultra vilet dapat merusak

beberapa bahan rganik, 6 yaitu kekuatan mekanik dan elastisitas. Sinar 7 sinar – sinar dari

rekatr nuklir, partikel – partikel radi istp juga mempengaruhi kemampuan bahan islasi.

Sifat mekanis bahan kekuatan tarik, mdulus elastisitas, dan derajat kekerasan bahan

islasi juga menjadi pertimbangan dalam memilih suatu jenis bahan islasi.

B. Sifat – Sifat Bahan Penyekat

+da beberapa sifat bahan penyekat yang perlu kita ketahui sebagai dasar pemahaman kita

tentang bahan penyekat. Sifat – sifat tersebut meliputi sifat listrik, sifat mekanis, sifat termis

dan sifat kimia.

a) Sifat Listrik

Sifat listrik yaitu suatu bahan yang mempunyai tahanan jenis listrik yang besar agar dapat

mencegah terjadinya rambatan atau kebcran arus listrik antara hantaran yang berbeda

tegangan atau dengan tanah. 2arena pada kenyataannya sering terjadi kebcran, maka harusdibatasi sampai sekecil8kecilnya agar tidak melebihi batas yang ditentukan leh peraturan

yang berlaku !PU9 : peraturan umum instalasi listrik".

b) Sifat Mekanis

/engingat sangat luasnya pemakaian bahan penyekat, maka perlu dipertimbangkan

kekuatannya supaya dapat dibatasi hal8hal penyebab kerusakan karena akibat salah

pemakaian. /isal memerlukan bahan yang tahan terhadap tarikan, maka dipilih bahan dari

kain bukan dari kertas karena lain lebih kuat daripada kertas.


3/36

c" Sifat 6ermis

Panas yang timbul pada bahan akibat arus listrik atau arus gaya magnet berpengaruh kepada

penyekat termasuk pengaruh panas dari luar sekitarnya. +pabila panas yang terjadi cukup

tinggi, maka diperlukan pemakaian penyekat yang tepat agar panas tersebut tidak merusak

penyekatnya.

d) Sifat Kimia

+kibat panas yang cukup tinggi dapat mengubah susunan kimianya, begitu pula kelembaban

udara atau basah disekitarnya. +pabila kelembaban dan keadaan basah tidak dapat dihindari,

maka harus memilih bahan penyekat yang tahan air, termasuk juga kemungkinan adanya

pengaruh *at8*at yang merusak seperti : gas, asam, garam, alkali, dan sebagainya.

. Pembagian Ke!as Bahan Penyekat

Bahan penyekat listrik dapat dibagi atas beberapa kelas berdasarkan suhu kerja

maksimum. 2lasifikasi bahan islasi menurut 01 adalah seperti ditunjukkan pada tabel

diba$ah ini.

6abel Pembagian kelas bahan Penyekat

KELAS

S"H" KE#$A

MAKS%M"M

&')

KELAS

S"H" KE#$A

MAKS%M"M

&')

# )' &((

+ &'( 5 &;'

0 &3' 1


4/36

• Ke!as A

#ang dapat diglngkan dalam kelas + adalah : bahan berserat dari kelas # yang telah

dicelup dalam vernis, aspal, minyak traf, email yang dicampur vernis dan pliamid.

• Ke!as E

#ang dapat diglngkan dalam kelas 0 adalah : penyekat ka$at email yang memakai bahan

pengikat plivinil frmal, pli urethan dan damar epksi dan bahan pengikat lain semacam

itu dengan bahan pengisi selulse, pertinaks dan tekstlit, film triasetat, filem serat plietilin

tereftalat.

• Ke!as B

#ang dapat diglngkan dalam kelas B adalah : bahan nnrganik !mika, gelas, fiber, asbes"

dicelup atau direkat menjadi satu dengan pernis atau knpn, bitumen, sirlak, bakelit dan

sebagainya.

• Ke!as (

#ang dapat diglngkan dalam kelas adalah : bahan bukan rganik dicelup dan direkat

menjadi satu dengan epksi, pliurethan, atau vernis yang tahan panas tinggi.

• Ke!as H

#ang dapat diglngkan dalam kelas 5 adalah : semua bahan kmpsisi dengan bahan dasar

mika, asbes dan gelas fiber yang dicelup dalam silikn tanpa campuran bahan berserat

!kertas, katun, dan sebagainya". Dalam kelas ini termasuk juga karet silikn dan email ka$at

pliamid murni.

• Ke!as

#ang dapat diglngkan dalam kelas 1 adalah : bahan nrganik yang tidak dicelup dan tidak

diikat dengan subtansi rganik, misalnya mika, mikanit yang tahan panas !menggunakan

bahan pengikat anrganik", mikaleks, gelas, dan bahan keramik. 5anya satu bahan rganik

saja yang termasuk kelas 1 yaitu plietra fluretilin !tefln".

. Ma*am – Ma*am Bent+k Bahan Penyekat

Dalam penyekat dalam bahan listrik terbagi menjadi tiga yaitu penyekat bentuk padat,

penyekat bentuk cair dan penyekat bentuk gas. +kan tetapi pada makalah ini kita akanmembahas tentang bahan penyekat bentuk padat.


5/36

,) Penyekat Bent+k Padat

Beberapa bahan penyekat bentuk padat yang sesuai dengan asalnya diantaranya:

,. Bahan Tambang

#ang dimaksud dengan islasi bahan tambang adalah mineral atau bahan yang asalmulanya didapat dari tambang dan digunakan sebagai islasi pada ikatan kimia atau keadaan

alaminya tanpa prses kimia atau prses termal sebelumnya. Bahan islasi mineral tersebut

misalnya batu pualam, batu tulis, klrida, mika, dan mikanit.

a. Bat+ P+a!am

Batu pualam ialah batu kapur !1a14=" yang keras atau dlmit yang dapat diples.

Pualam merupakan bngkahan batu yang besar yang kemudian diptng – ptng menjadi

lempengan tebal dengan ukuran tertentu. Bagian mukanya digerinda dengan gerinda

karbrundum dan setelah cukup rata kemudian digsk dengan batu asah. #ang terakhir

adalah menggskkan dengan menggunakan cakram berlapis kain pemles dan serbuk hijau!chrmiun ksida" sebagai bahan tambahan sehingga permukaannya menjadi mengkilat

dengan $arna yang sangat indah. arna batu pualam ada yang putih, kuning, kelabu, merah

jambu, hitam dan sebagainya, sesuai dengan piegmennya. Semakin padat dan licin maka

semakin kurang daya penyerapan airnya.

#ang padat !tua" lebih mudah penggskkannya. Batu pualam dapat dibr dengan

br baja khusus. Batu pualam mempunyai sifat mudah pecah, berat !masa jenis paling rendah

3,> g?cm=", regas, mudah retak kalau dipanasi dan didinginkan mendadak, dan sensitif

terhadap asam. Untuk mendapatkan batu pualam yang sifat kelistrikannya baik maka bahan

perlu diimpregnasi dengan parafin, plistirin, bitumen, minyak dan sebagainya.

Dalam teknik listrik batu pualam sudah jarang sekali dipakai, terdesak leh

bahan lain yang secara teknis lebih baik dan mudah penglahannya. Dahulu banyak

digunakan untuk bahan penghubung. Sekarang, karena rupanya yang indah dan menarik, atu

pualam banyak digunakan dalam bidang arsitektur.

b. Bat+ T+!is

arnanya abu – abu kehitaman. Strukturnya berlapis – lapis sehingga dapat

dibentuk sebagai papan. Penggunaannya seperti batu pualam !sebagai panel papan hubung

bagi", batu tulis lebih mudah pecah dibanding marmer, tidak dapat diples, sifat

kelistrikannya dan higrskpisnya diba$ah marmer, masa jenis 3,; g?cm= tahan terhadap

asam dan panas.

*. K!-rida

Bahan ini $arnanya abu – abu, sifat kelistrikan dan kekuatan mekanisnya diba$ah

batu tulis, mudah diptng, digergaji, dan dibr. 2lrida padat sangat higrskpis, jika akan

dipakai sebagai islatr harus diimpregnasi dengan resin, misalnya bakeli yang dicairkan.


6/36

d. Asbes

Serat asbes yang ditemukan pada batu – batuan !tambang" pada umumnya pendek.

Pada suhu ='' @1 hingga A'' @1 asbes tidak mengalami perubahan kekuatan mekanik, tetapi

pada suhu lebih tinggi kandungan airnya akan hilang dan kekuatan mekanisnya akan turun.

2etahanannya terhadap panas tersebut adalah karena pri – prinya mudah dimasuki udarasehingga knduktivitas panasnya akan menurun. +sbes meleleh pada suhu &&(' @1. +sbes

yang banyak mengandunf feri ksida akan menjadi semiknduktr. Untuk menaikkan

kemampuan islasinya, asbes perlu diimpregnasi.

+sbes merupakan bahan yang berserat, tidak kuat dan mudah putus sehingga

sebagai penyekat listrik sebenarnya kurang baik. 6etapi asbes mempunyai keistime$aan

tersendiri, yaitu tidak dapat terbakar !tahan terhadap panas tinggi". adi, disamping sebagai

penyekat listrik. Biasanya asbes dipakai sebagai penyekat listrik untuk tegangan rendah.

Dalam pemakaian, asbes dipintal menjadi semacam benang kasar. 5al ini dilakukan

untuk mendapatkan kekuatan mekanis yang lebih baik. /engingat keistime$aan asbes, yaitumempunyai sifat tahan panas, maka asbes banyak digunakan dalam peralatan listrik untuk

keperluan rumah tangga, misalnya setrika listrik, kmpr listrik dan alat – alat pemanas

listrik.

Untuk penyekat panas, elemen – elemen pemanas dibalut dengan benang asbes,

misalnya untuk mesin – mesin las dan pemanggang !ven". +sbes juga dipergunakan pada

mesin – mesin listrik yang bekerja dengan beban berat dan tidak teratur, karena disitu akan

timbul panas yang tinggi, misalnya pada mtr – mtr tram listrik, derek dan kmpresr.

9ilitan – lilitan mtr tersebut dibalut bukan dengan penyekat lain, tetapi dengan

asbes. Untuk memperingati daya sekat listriknya, asbes dicelup dalam vernis, sirlak atau bahan penyekat lainnya hal tersebut juga memperkuat daya mekanis dan menjadikannya lebih

tahan air. Selain dibuat benag, asbes dibuat lempeng – lempeng tipis yang disebut kertas

asbes. Serat – serat asbes dipres dengan dilapisi kertas ditambah dengan bahan perekat,

dipakai sebagai pembungkus elemen – elemen pemanas listrik. Semen asbes dibuat dari

bahan semen prtland sebagai pengikat dan asbes sebagai pengisi, dipres dalam keadaan

dingin dan dibuat dalam bentuk papan, lempeng, tabung?pipa dan untuk panel distribusi.

+sbes banyak sekali dijual sebagai barang jadi. Pada bentuk lempeng untuk penyekat

mungkin dapat terjadi bunga api, misalnya pada kntak – kntak penghubung. Bentuk

tabung?pipa dipakai untuk selngsng yang menghendaki penyekatan.

e. Mika

/ika merupakan islasi mineral !bahan tambang". 6ahanan listrik dan kekuatan

mekanisnya tinggi, tahan panas dan tahan dari pengaruh uap air, sangat ringan, elastis,

$arnanya bening !transparan" dan licin mengkilat, bentuknya berlapis – lapis. Pada suhu

tinggi !diatas batas suhu kerja" mika akan mengeluarkan air yang merupakan bagian dari

susunannya. 2ebeningannya berkurang atau menjadi kusam. Dalam keadaan demikian mika

telah kehilangan kekuatan mekanisnya, mudah retak – retak sehingga daya sekatnya

berkurang. Pada suhu &3(' @1 hingga &='' @1 susunn kristal mika berubah sama sekali dan

mulai meleleh.


7/36

/ika digunakan sebagai islasi pada mesin – mesin besar dengan tegangan kerja

yang tinggi, misalnya generatt turb, generatr hidr pada pembangkit, mtr – mtr

araksi. Disitu mika dipakai untuk menyekat kmulatr antara lamel – lamel dan sebagai

dielektrik kndensatr. /ika juga dapat digunakan untuk kaca penjenguk pada tungku –

tungku !untuk melihat dalam dari tungku". Selain daripada itu maka banyak dipakai dalam

industri alat – alat rumah tangga, untuk menyekat elemen – elemen pemanas dan alat

pemasak !kmpr listrik", setrika listrik, pemanggang rti dan lain sebagainya.

/ika adalah mineral dengan kristal mnklin, yaitu kristal yang sumbu – sumbu

ruangnya !C, y, *" sama panjang, dua sudut antara sumbu – sumbu sama yaitu )'@. 6erdapat

beberapa macam mika, diantaranya mika yang umum dijumpai adalah muscvit dengan

rumus kimia 2 34.=+l34=.>Si43.3534 dan flgfit dengan rumus kimia !2 34.>/g4. =+l34=.

>Si43.3534". Unsur dari mika jenis lain mungkin besi, natrium atau kalsium. Sifat islasi dan

mekanis muskvit lebih baik dibanding flgfit. Permitivitas mika adalah A sehingga &'.

Sifat – sifat pengislasian mika searah panjangnya adalah semakin rendah dibanding dengan

kearah melintangnya. %esistivitas vlumenya paling rendah adalah &') hm8cm, sedangkantan naik hingga ',&. /uskpit mempunyai ketahanan abrasi yang lebih tinggi dibandingkan

dengan plgfit. Sifat ini penting untuk menentukan pilihan bahan islasi bagian – bagian

yang bergerak, misalnya kmutatr.

Suhu sampai terjadi penguapan !dehidrasi" pada muskvit adalah (''@ hingga >''@

1, sedangkan untuk flugfit adalah ;''@ hingga )''@ 1. Untuk itu maka flugfit banyak

digunakan pada peralatan rumah tangga, misalnya penyekat pemanggang, setrika dan

sebagainya. enis – jenis plgfit yang banyak mengandung air !hydrated8flgpite" adalah

agak lunak dan kemampuan islasinya lebih rendah. lgpit jenis ini mulai menunjukkan

gejala kerusakan pada suhu &('@ hingga 3('@ 1.

/aka biasanya diperleh secara alami bersama – sama dengan mineral lainnya

seperti kuarsa. Sering juga ditemukan sebagai jalur sepanjang 3cm hingga beberapa meeter

pada pegmatit. Pegmatit merupakan sumber bahan yang murah untuk pembuatan muskvit

kmersial. Setelah diadakan penambangan, mika mentah ditingkatkan kualitasnya, diptng

dan dibersihkan dari bahan ikutan lainnya. Selanjutnya dibentuk menjadi lembaran –

lembaran yang sesuai dengan standar masing – masing negara penghasil, misalnya empat

persegi panjang dengan perbandingan panjang dan lebarnya & : & hingga & : = dengan luas

tertentu yang umumnya diba$ah & m3. 2etebalan standar adalah ','& hingga ','= mm.

2andungan besi ksida atau mineral lainnya didalam mika disebut spt. 2andungan

menyebabkan berkurangnya kemampuan islasi mika.

Bahan flureflgpit sintesis adalah bahan cadangan yang digunakan untuk

menggantikan bahan mika alami. Bahan ini didapat dengan melelehkan jenis mika khusus

didalam tanur tinggi pada suhu tinggi sehingga mika menjadi lumer dan kemudian

dikristalisasi.

f. Mikanit

/ika diperleh dari tambang dengan jumlah besar dengan ukuran atau dimensi yang

tidak teratur sementara alat – alat listrik ukurannya tertentu dan bervariasi. Untuk keperluanitu dibuat mikanit, yaitu mika yang dibuat sesuai dengan yang dikehendaki. Seringkali pada


8/36

salah satu sisi mikanit dilapisi dengan kertas atau kain dengan tujuan untuk mendapatkan

kekuatan mekanis yang lebih tinggi atau untuk menjaga agar tidak terjadi keretakan ketika

mika dibengkkkan.

6ujuan melapis – lapis mika dan kadang – kadang dengan tambahan lapisan kain,

kertas atau pita ialah memperleh tebal yang diinginkan sehingga mempertinggi daya sekatlistrik dan menambah kekuatan mekanis, terutama agar tidak retak jika digulung atau dilipat

!dengan lapisan mika".

Beberapa cnth mikanit dibahas diba$ah ini :

Mikanit K-m+tat-r

/ikanit kmutatr mengandung bahan pengikat maksimum AE, masa jenisnya 3,A

hingga 3,> gr?cm= , digunakan untuk bahan islasi antara lamel – lamel pada kmutatr mesin

arus searah. 2arena pada $aktu pengerjaannya digunakan tekanan tinggi dan mengandung

sedikit resin, maka bahan ini tahan arus $alaupun mendapatkan tekanan yang tinggi dan suhu

kerja &;'@ 1. tulah sebabnya mikanit ini tepat untuk penyekat lamel – lamel kmutatr.

2ntraksi mekanit pada suhu 3'@ 1 tidak lebih dari )E dengan tekanan hingga >'' kg?cm3.

Mikanit Lemengan

9empeng mekanit muskvit atau flagpit atau dari paduan keduanya dengan bahan

pengikat sirlak atau gliptal. Perbandingan mika dengan campurannya pada pita mika adalah

sekitar A : & . dalam hal ini lempengan diperlukan untuk islasi yang tidak memerlukan

bengkkan !misal untuk pembuatan cincin". Baik mekanit kmutatr maupun mekanit

lempengan terglng mekanit keras.

Mikanit etakan

/ikanit ini dibuat berbagai bentuk sesuai dengan keperluan. 1ara pembentukkannya

adalah dengan memanasinya dan kemudian mencetaknya sebelum didinginkan.

Penggunaannya antara lain sebagai pengislasi antara prs dengan kmutatr dan antara

prs dengan inti rtr. /ikanit cetakan dipabrikasi dengan ketebalan ',& hinga ',( mm

dengan bahan pengikat sirlak atau gliptal dengan kmpsisi bahan pengikat ; hingga 3(E

dan sisanya adalah mika.

Kertas Mika

2ertas mika termasuk jenis mikanit cetakan, dibuat dari muskvit atau flgpit dengan

bahan pengikat sirlak atau resin sintesis, dipabrikasi dengan bentuk gulungan sebesar ',A m

dengan tebal ',&( hingga ',= mm, salah satu sisinya dilapisi dengan kertas setebal ','(

hingga ','> mm. Penggunaannya adalah untuk membuat islasi yang keras pada belitan

jangkar mesin tegangan tinggi.

Mikanit (!eksibe!

/ikanit fleksibel diprduksi dalam bentuk lemmpengan dengan ketebalan ',&(

hingga ','> mm, terbuat dari muskpit atau flgpit yang dilapisi dengan minyak vernis

bitumen atau dilspisi minyak vernis gliptal. /ikanit fleksibel jenis lain adalah yang kedua

sisinya dilapisi kertas dengan ketebalan ',3 hingga ',( mm. /ikanit fleksibel yang tanpa

pelapis kertas mengandung kmpsisi mika sebanyak FA hingga )'E sedangkan yang

dilapisi kertas mengandung mika sekitar ='E. Pada suhu kamar, mikanit fleksibel dapat


9/36

dibengkkkan tanpa pemanasan. Penggunaannya antara lain sebagai pengislasi yang

fleksibel, pengislasi alur pada mesin listrik.

Pita Mika

Biasanya tebalnya antara ',& sampai ',&; mm dan dalam bentuk gulungan dengan

lebar sedikitnya A' cm. Gulungan tersebut kemudian diptng – ptng menjadi pita dengan

lebar &3 sampai =( cm.

Pita mika dibuat dari muskvit atau flgpit, dilapisi vernis. Hernis yang digunakan

ber$arna muda !bening" dan tua !hitam". #ang $arna muda lebih tahan panas dan khusus

dipakai untuk lilitan rtrpada generatr turb sehingga sering dinamakan pita mika rtr.

2adang – kadang ada pula pita mika yang dilapisi dengan sutera atau kain kaca.

+da pula salah satu jenis mika yang disebut samika. Samika dibuat dengan

memanaskan serat mika hingga suhu ;'' @1, kemudian merendamnya didalam larutan sda

dan dimurnikan dengan asam chlrida atau asam sulfat encer. Selanjutnya mika yang sudah

mengembang, bersama – sama dengan airnya, diangkat dan dijadikan bubur yang diberi

beberapa macam pengikat !bahan rganik" untuk kemudian dijadikan kertas mika tebal dan

kemudian dipabrikasi dengan mesin pembuat kertas mika. Bahan pengikat maupun

pelapisnya hendaknya sesuai dengan kelas mika !kelas 1 dan 5", kecuali kalau akan

digunakan pada suhu diba$ah suhu kerja mika. Bahan pengikat yang sering digunakan

adalah senya$a amnium fsfat atau kaca. 5asilnya disebut kertas slyudinit atau kertas

samika. Dalam banyak hal bahan ini dapat menggantikan fungsi dari mikanit, kertas mika dan

pita mika.

Bahan islasi mika sintetis perlu dipikirkan karena tingginya biaya pembuatan dan

banyaknya limbah yang dihasilkan dalam pembuatan mikanit.

PENGERTIAN BAHAN KONDUKTOR (BAHAN PENGHANTAR)

Rika Kariana Muzakir 4:44 AM

https://plus.google.com/103650114094616686269http://www.kuabadikan.com/2015/09/pengertian-bahan-konduktor-bahan.htmlhttp://www.kuabadikan.com/2015/09/pengertian-bahan-konduktor-bahan.htmlhttps://plus.google.com/103650114094616686269


10/36

A. Pengertian Bahan Penghantar ( Konduktor )

Bahan konduktor merupakan penghantar listrik yang baik . Bahan ini mempunyai

daya hantar listrik(le!tri!al "ondu!ti#ity) yang besar dan tahanan listrik(le!tri!al

resistan!e) yang ke!il. Bahan penghantar listrik ber$ungsi untuk mengalirkan arus

listrik. Perhatikan $ungsi kabel % kumparan& lilitan yang ada pada alat listrik yang

anda 'umpai . uga pada saluran transmisi&distribusi. alam teknik listrik % bahan

penghantar yang sering di 'umpai adalah tembaga dan alumunium .

B. Bahan*bahan yang dipakai untuk konduktor harus memenuhi persyaratan*

persyaratan sebagai berikut.

+. Kondukti,tasnya !ukup baik.

-. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) !ukup tinggi.

. Koe,sien muai pan'angnya ke!il.

4. Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) !ukup besar

Bahan*bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor% antara lain:

a. /ogam biasa% seperti: tembaga% aluminium% besi% dan sebagainya.

b. /ogam !ampuran (alloy)% yaitu sebuah logam dari tembaga atau aluminium yang

diberi

!ampuran dalam 'umlah tertentu dari logam 'enis lain% yang gunanya untuk

menaikkan kekuatan mekanisnya.

!. /ogam paduan (!omposite)% yaitu dua 'enis logam atau lebih yang dipadukan


11/36

dengan !ara

kompresi% peleburan (smelting) atau pengelasan (0elding).

". Klasi,kasi konduktor menurut konstuksinya :

+. Ka0at padat (solid 0ire) berpenampang bulat.

-. Ka0at berlilit (standart 0ire) terdiri 1 sampai dengan 2+ ka0at padat yang dililit

men'adi satu% biasanya berlapis dan konsentris.

. ka0at berongga (hollo0 !ondu!tor) adalah ka0at berongga yang dibuat untuk

mendapatkan garis tengah luar yang besar.

. Karakteristik konduktor

Ada - (dua) 'enis karakteristik konduktor % yaitu :

+. Karakteristik mekanik% yang menun'ukkan keadaan ,sik dari konduktor yang

menyatakan kekuatan tarik dari pada konduktor (dari 3P/ 4+*5:+65+% untuk

konduktor 17 mm berselubung AAA"*3 pada suhu sekitar 7 o"% maka kemampuan

maksimal dari konduktor untuk menghantar arus adalah -18 A).

-. Karakteristik listrik% yang menun'ukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus

listrik yang mele0atinya (dari 3P/ 4+*+7 : +66+% untuk konduktor 17 mm-

berselubung AAA"*3 pada suhu sekitar 7 o"% maka kemampuan maksimum dari

konduktor untuk menghantar arus adalah -18 A).

. Kriteria Bahan Konduktor

Kondukti#itas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsur 9 unsur pemadu%

impurity atau ketidaksempurnaan dalam kristal logam% yang ketiganya banyak

berperan dalam proses pembuatan pembuatan penghantar itu sendiri. nsur 9 unsur

pemandu selain mempengaruhi kondukti#itas listrik% akan mempengaruhi si$at 9 si$at

mekanika dan ,sika lainnya. /ogam murni memiliki kondukti#itas listrik yang lebih

baik dari pada yang lebih rendah kemurniannya. Akan tetapi kekuatan mekanis

logam murni adalah rendah.

Penghantar tenaga listrik% selain mensyaratkan kondukti#itas yang tinggi 'uga

membutuhkan si$at mekanis dan ,sika tertentu yang disesuaikan dengan

penggunaan penghantar itu sendiri.3elain masalah teknis% penggunaan logam sebagai penghantar ternyata 'uga sangat


12/36

ditentukan oleh nilai ekonomis logam tersebut dimasyarakat. 3ehingga suatu

kompromi antara nilai teknis dan ekonomi logam yang akan digunakan mutlak

diperhatikan. ilai kompromi termurahlah yang akan menentukan logam mana yang

akan digunakan. Pada saat ini% logam ;embaga dan Aluminium adalah logam yang

terpilih diantara 'enis logam penghantar lainnya yang memenuhi nilai kompromi

teknis ekonomis termurah.

ari 'enis9'enis logam penghantar pada tabel +. diatas% tembaga merupakan

penghantar yang paling lama digunakan dalam bidang kelistrikan. Pada tahun +6+%

oleh


13/36

e. Kondisi permukaan ka0at harus bebas dari !a!at% dan lain*lain.

?. 3i$at*3i$at Bahan Konduktor :

Bahan*bahan listrik mempunyai si$at*si$at penting %seperti :

a. aya hantar listrik

b. Koe,sian suhu tahanan

!. aya hantar panas

d. Kekuatan tegangan tarik % dan

e. ;imbulnya daya eletro*motoris termo

Bahan penghantar yang paling banyak dipakai adalah tembaga % karena tembaga

merupakan bahan penghantar yang paling baik setelah perak dan harganya pun

murah karena banyak terdapat dimana*mana . Akhir*akhir ini banyak digunakan

alumunium dan ba'a sebagai penghantar 0alaupun tahanan 'enisnya !ukup besar %

hal ini dengan pertimbangan sangat berlimpah dan harganya men'adi lebih murah .

!) aya @antar Panas

aya hantar panas menun'ukkan 'umlah panas yang melalui lapisan bahan tiap

satuan 0aktu. iperhitungkan dalam satuan Kkal&'am 7". ;erutama diperhitungkan

dalam pemakaian mesin listrik beserta perlengkapanya. Pada umumnya logam

mempunyai daya hantar panas yang tinggi sedangkan bahan*bahan bukan logam

rendah.

d) aya ;egangan ;arik

3i$at mekanis bahan sangat penting% terutama untuk hantaran diatas tanah. leh

sebab itu% bahan yang dipakai untuk keperluan tersebut harus diketahui kekuatanya.

;erutama menyangkut penggunaan dalam pendistribusian tegangan tinggi.

Penghantar listrik dapat berbentuk padat % !air % atau gas . yang berbentuk padat

umumnya logam % elektrolit dan logam !air (air raksa) merupakan penghantar !air %

dan udara yang diionisasikan dan gas*gas mulia (neon) %kripton %dsb) sebagai

penghantar bentuk gas .


14/36

e) ;imbulnya daya lektro*motoris ;ermo

3i$at ini sangat penting sekali terhadap dua titik kontak yang terbuat dari dua bahan

logam yang berlainan 'enis% karena dalam suatu rangkaian% arus akan menimbulkan

daya elektro*motoris termo tersendiri bila ter'adi perubahan temperatur suhu.

aya elektro*motoris termo dapat ter'adi lebih tinggi% sehingga dalam pengaturan

arus dan tegangan dapat menyimpang meskipun sangat ke!il. Besarnya perbedaan

tegangan yang dibangkitkan tergantung pada si$at*si$at kedua bahan yang

digunakan dan sebanding dengan perbedaan temperaturnya. aya elektro*motoris

yang dibangkitkan oleh perbedaan temperatur disebut dengan daya elektro*motoris

termo.

. Ma!am*ma!am Bahan Konduktor

?ungsi penghantar pada teknik lisrik adalah untuk menyalurkan energi listrik adalah

untuk menyalurkan energi listrik dari satu titik ke titik lain . Penghantar yang lazim

digunakan antara lain :

;embaga dan Alumunium. Beberapa bahan penghantar yang masih ada dan

rele#asinya %antara lain :

a. Alumunium

b. ;embaga

!. Ba'a

d. Col$ram

e. Molibdenum

$. Platina

g. Air raksa

h. Bahan*bahan resisti#itas tinggi

i. ;imah hitam

Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan 'enis yang ke!il. Pada

umumnya logam bersi$at kondukti$. mas% perak% tembaga% alumunium% zink%

besi berturut*turut memiliki tahanan 'enis semakin besar. adi sebagai

penghantar emas adalah sangat baik% tetapi karena sangat mahal harganya%

maka se!ara ekonomis tembaga dan alumunium paling banyak digunakan

(id.0ikipedia.org).


15/36

Bahan penghantar dalam penyaluran listrik yang berupa zat padat% !air %atau gas

yang memiliki banyak ele!tron adalah konduktor yang baik % termasuk logam

yang berupa emas perak %tembaga% aluminium% zink% bisa di gunakan sebagai

konduktor atau penyalur listrik % yang bisa di di kategorikan sebagai sebagai

bahan penyalur listrik yang baik.

2. Pengertian Isolator


16/36

•


17/36

2. Bahan Isolator Cair

Bahan isolasi cair digunakan sebagai bahan pengisi pada

beberapa peralatan listrik, seperti trafo, circuit breaker,

rheostat dll. Dalam hal ini isolasi cair berfungsi sebagai

pengisolasi dan sekaligus sebagai pendingin. Sehingga persyaratan yang harus dipenuhi adalah tegangan tembus dan

daya hantar panas yang tinggi. Bahan isolasi cair yang paling

banyak digunakan adalah minyak trafo.

Minyak trafo adalah adalah minyak mineral yang diperoleh

dengan pemurnian minyak mentah. Selain berasal dan minyak

mineral, minyak trafo juga dapat berasal dan bahan organic,

misalnya minyak trafo piranol dan silicon.

3. Bahan Isolator Padat

Bahan isolator yang termasuk zat padat pada keadaan normal

berbentuk padat tapi ada juga yang cair, namun selalu

digunakan dalam bentuk padatnya. Hal ini disebabkan oleh

adanya campuran zat kimia tertentu atau karena perubahan

temperatur. Bahan isolator semacam mi banyak digunakan

untuk isolator kumparan seperti pada kumparan motor,

generator, trafo dll.

Bahan isolator padat dapat dikelompokkan sebagai berikut

!. Bahan Berserat "#ebrous$

%ontohnya adalah kayu, kertas, te&til dan asbes.

'euntungan penggunaan bahan ini adalah

+. Mudah dibentuk dan diproses

-. Murah harganya

. Me!hani!al strength agak kuat

4. Reliable dan mudah didapat

3edangkan kerugiannya adalah :

a. Bersi$at hygroskopis

b. le!tri! strength agak rendah

-. Resin

a. atural Resin yaitu tanaman&tumbuhan terpentin% damar& gondorukem

b. 3intesis Resin yaitu hasil reaksi kimia beberapa bahan


18/36

;erdapat dua ma!am resin :

+) ;hermo 3etting :

* ibentuk dengan pemanasan atau tekanan

* 3i$at kimia berubah setelah dipanasi dan kemudian keras kembali

* Bila telah men'adi keras maka tidak dapat dilunakkan kembali dan bila dipanasi

terus bahan akan rusak

* Penggunaan untuk kepala telepon% rumah radio% ;F%s0it!h boG dll

* Iang termasuk tipe adalah epoGi% melan*iine% polister% sili!on resin dll

-) ;hermo Plasti!

* 3i$at*si$at pemanasan tidak akan berubah setelah pemanasan

* apat dipanaskan berulang*ulang tanpa merusak struktur kimianya

* /ebih elastis dan tidak rapuh

* Iang termasuk tipe mi adalah polyetilen% !ellulose% PF"

. Keluarga mineral

Iaitu bahan isolator yang diperoleh dan tambang yang diolah dan dibentukmenurut kebutuhan seperti : mi!a% manner% sabak dan aspal.

Penggunaan:

+. ntuk isolasi pada mesin*mesin listrik tegangan tinggi (segment komutator)

-. ntuk isolasi heating lemen

. ntuk bahan diele!tri! pada isolator

4. Keluarga Karet

Karet alam mepunyai si$at :

+. sangat elastis

-. tahan terhadap !ua!a

. diele!tri! strength rata*rata baik

4. dapat di!ampur dengan belerang dan men'adikannya tahan terhadap

temperatur


19/36

3.10 Karakteristik Bahan Isolator

alam istilah elektronika%


20/36

listrik harus dibatasi seke!il*ke!ilnya (tidak melampui batas yang telah

ditentukan oleh peraturan yang berlaku).

Sifat Mekanis

Mengingat luasnya pemakaiannya pemakaian bahan penyekat% makadipertimbangkan kekuatan struktur bahannya. engan

demikian% dapat dibatasi hal*hal penyebab kerusakan dikarenakan kesalahan

pemakaiannya. Misal diperlukan bahan yang tahan tarikan% maka kita harus

menggunakan bahan dari kain daripada kertas. Bahan kain lebih kuat terhadap

tarikan daripada bahan kertas.

Sifat Termis

Panas yang ditimbulkan dari dalam oleh arus listrik atau oleh arus gaya magnet%

berpengaruh terhadap kekuatan bahan penyekat. emikian panas yang berasal

dari luar (alam sekitar). alam hal ini% kalau panas yang ditimbulkan !ukup

tinggi% maka penyekat yang digunakan harus tepat. Adanya panas 'uga harus

dipertimbangkan% agar tidak merusak bahan penyekat yang digunakan.

Sifat Kimia

Panas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat mengakibatkan

perubahan susunan kimia bahan. emikian 'uga

pengaruh adanya kelembaban udara% basah yang ada di sekitar bahan penyekat.

ika kelembaban tidak dapat dihindari% haruslah dipilih bahan penyekat yang

tahan terhadap air. emikian 'uga adanya zat*zat lain dapat merusak struktur

kimia bahan. Mengingat adanya berma!am*ma!am asal% si$at dan !iri bahan

penyekat% maka untuk memudahkan kita dalam memilih untuk aplikasi dalam

kelistrikan% kita akan membagi bahan penyekat berdasar kelompoknya.

Pembagian kelompok bahan penyekat adalah sebagai berikut :

− Bahan tambang (batu pualam% asbes% mika% dan sebagainya)

− Bahan berserat (benang% kain% kertas% prespon% kayu% dan sebagainya)

− elas dan keramik

− Plastik

− Karet% bakelit% ebonit% dan sebagainya

− Bahan yang dipadatkan.

Penyekat bentuk !air yang penting dan banyak digunakan adalah minyak

trans$ormator dan ma!am*ma!am hasil minyak bumi. 3edang penyekat bentuk

gas adalah nitrogen dan karbondioksida ("-). Penggunaan bahan isolator selain

sebagai bahan penyekat adalah sebagai bahan tahanan (resistor). Bahan

tahanan yang umumnya dipakai merupakan paduan& !ampuran logam*logam


21/36

terdiri dari dua atau lebih unsur bahan !ampuran. Pemakaian bahan tahanan

dalam kelistrikan% antara lain :

* ntuk pembuatan kotak tahanan standart dan shunt

* ntuk tahanan dan rheostats

* ntuk unsur pemanas% kompor listrik dan sebagainya.

3esuai dengan penggunaanya bahan tahanan haruslah memiliki tahanan 'enisyang tinggi% koe,sien temperatur yang tinggi% dan memiliki daya elektro*motoristermo yang ke!il. Pada penggunaan yang membutuhkan daya tahan panastinggi% bahan tahanan harus dipilih yang memiliki titik !air yang tinggi% selain itubahan tahanan. pada keadaan panas yang tinggi tidak mudak dioksidir sehinggamen'adi berkarat.

Diposkan oleh Dolly Sitompul di 19!"

BAB 1

Latar Belakang

Di dalam sistem tanaga listrik bahan listrik merupakan salah satu elemen yang harus dipenuhi

karena bahan listrik itulah yang akan menentukan kualitas penyaluran energi listrik itu sendiri,

karena tanpa ada bahan yang menyalurkan daya tentunya tidak akan pernah ada aliran listrik

yang sesuai dengan kebutuhan penyaluran. Ada beberapa bahan listrik yang sering kita dengar

atau yang sangat popular di kalangan orang orang yang menggeluti dunia listrik , yaitu

konduktor, semikonduktor, dan isolator. Satu lagi yang dikenal dengan super konduktor ,

namun masih dalam penelitian intensif para ahli . Ketiga bahan tadi secara integratif dalam

sistem kelistrikan dimanfaatkan secara optimal.

Penghantar atau penyalur dalam bahan listrik adalah zat yang dapat menghantarkan arus

listrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. Karena sifatnya yang konduktif maka disebut

konduktor. (id.wikipedia.org Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan !enis yang

kecil. Pada umumnya logam bersifat konduktif. "mas, perak, tembaga, alumunium, zink, besi

berturut#turut memiliki tahanan !enis semakin besar. $adi sebagai penghantar emas adalah

sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya, maka secara ekonomis tembaga dan

alumunium paling banyak digunakan (id.wikipedia.org.%ang termasuk bahan#bahan penghantar adalah bahan yang memiliki banyak elektron bebas

pada kulit terluar orbit. "lektron bebas ini akan sangat berpengaruh pada sifat bahan tersebut.

$ika suatu bahan listrik memiliki banyak elektron bebas pada orbit#orbit elektron, bahan ini

memiliki sifat sebagai penghantar listrik (yantekbansel.wordpress.com

&ahan penghantar dalam penyaluran listrik yang berupa zat padat, cair ,atau gas yang memiliki

banyak electron adalah konduktor yang baik , termasuk logam yang berupa emas perak

,tembaga, aluminium, zink, bisa di gunakan sebagai konduktor atau penyalur listrik , yang bisa

di di kategorikan sebagai sebagai bahan penyalur listrik yang baik.

&ahan bahan listrik yang di gunakan sebagai pengantar atau penyalur listrik yang berupa zatpadat,cair, atau gas dapat di kelompokkan sebagai berikut'

https://plus.google.com/114583020714589776984https://plus.google.com/114583020714589776984http://dollysitompul.blogspot.co.id/2014/05/pengertian-bentuk-fungsi-karakteristik.htmlhttp://dollysitompul.blogspot.co.id/2014/05/pengertian-bentuk-fungsi-karakteristik.htmlhttp://dollysitompul.blogspot.co.id/2014/05/pengertian-bentuk-fungsi-karakteristik.htmlhttps://plus.google.com/114583020714589776984http://dollysitompul.blogspot.co.id/2014/05/pengertian-bentuk-fungsi-karakteristik.html


22/36

. &ahan penghantar ( Konduktor

). &ahan setengah penghantar (semi konduktor

*. &ahan penyekat (isolator

+. &ahan super konduktor

. &ahan magnetis

-. &ahan nuklir

. &ahan khusus

BAB 11

Materi

Konduktor, isolator, semi konduktor dan bahan lainnya mempunya sifat sifat tersendiri , dan

!enis sifat sifat tersebut sebagai berikut'

A. Konduktor

Konduktor dalam rekayasa elektronik adalah zat yang dapat melakukan arus listrik, baik dalam

bentuk padat, cair atau gas. Karena itu konduktif, itu disebut konduktor

(www.dosenpendidikan.com. &ahan konduktor merupakan penghantar listrik yang baik .

&ahan ini mempunyai daya hantar listrik ("lectrical /onducti0ity yang besar dan tahanan listrik

("lectrical resistance yang kecil. &ahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus

listrik. Saat melakukan penyaluran arus listrik yang perlu di perhatikan adalah fungsi kabel ,

kumparan1 lilitan yang ada pada alat listrik yang anda !umpai . $uga pada saluran

transmisi1distribusi. Dalam teknik listrik , bahan penghantar yang sering di !umpai adalah

tembaga dan alumunium .

Sifat sifat bahan konduktor

Dalam bahan konduktor mempunyai sifat sifat penting seperti'

a Daya hantar listrik

Arus yang mengalir dalam suatu penghantar selalu mengalami hambatan dari penghantar itu

sendiri. &esar hambatan tersebut tergantung dari bahannya. &esar hambatan tiap meternya

dengan luas penampang mm) pada temperatur)22/ dinamakan hambatan !enis. &esarnya

hambatan !enis suatu bahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan '

34 5l1A

dimana '

3 ' 6ambatan dalam penghantar, satuanya ohm (7

5 ' hambatan !enis bahan, dalam satuan ohm.mm)1m

l ' pan!ang penghantar, satuannya meter (m

A ' luas penampang kawat penghantar, satuanya mm)

b. Koefesien suhu tahanan


23/36

8elah kita ketahui bahwa dalam suatu bahan akan mengalami perubahan 0olume bila ter!adi

perubahan temperatur. &ahan akan memuai !ika temperatur suhu naik dan akan menyusut !ika

temperatur suhu turun.

&ahan penghantar yang paling banyak dipakai adalah tembaga , karena tembaga merupakan

bahan penghantar yang paling baik setelah perak dan harganya pun murah karena banyak

terdapat dimana#mana . Akhir#akhir ini banyak digunakan alumunium dan ba!a sebagai

penghantar walaupun tahanan !enisnya cukup besar , hal ini dengan pertimbangan sangat

berlimpah dan harganya men!adi lebih murah

c. Daya hantar panas

Daya hantar panas menun!ukkan !umlah panas yang melalui lapisan bahan tiap satuan waktu.

Diperhitungkan dalam satuan Kkal1!am 2/. 8erutama diperhitungkan dalam pemakaian mesin

listrik beserta perlengkapanya. Pada umumnya logam mempunyai daya hantar panas yang

tinggi sedangkan bahan#bahan bukan logam rendah.

d. Kekuatan tegangan tarik dan

Sifat mekanis bahan sangat penting, terutama untuk hantaran diatas tanah. 9leh sebab itu,

bahan yang dipakai untuk keperluan tersebut harus diketahui kekuatanya. 8erutama

menyangkut penggunaan dalam pendistribusian tegangan tinggi. Penghantar listrik dapat

berbentuk padat , cair , atau gas . yang berbentuk padat umumnya logam , elektrolit dan logam

cair (air raksa merupakan penghantar cair , dan udara yang diionisasikan dan gas#gas mulia

(neon ,kripton ,dsb sebagai penghantar bentuk gas .

e. 8imbulnya daya electro motoris termo

Sifat ini sangat penting sekali terhadap dua titik kontak yang terbuat dari dua bahan logam

yang berlainan !enis, karena dalam suatu rangkaian, arus akan menimbulkan daya elektro#

motoris termo tersendiri bila ter!adi perubahan temperatur suhu.

Daya elektro#motoris termo dapat ter!adi lebih tinggi, sehingga dalam pengaturan arus dan

tegangan dapat menyimpang meskipun sangat kecil. &esarnya perbedaan tegangan yang

dibangkitkan tergantung pada sifat#sifat kedua bahan yang digunakan dan sebanding dengan

perbedaan temperaturnya. Daya elektro#motoris yang dibangkitkan oleh perbedaan

temperatur disebut dengan daya elektro#motoris termo.

). :acam macam bahan konduktor

;ungsi penghantar pada teknik lisrik adalah untuk menyalurkan energi listrik dari satu titik ke

titik lain Penghantar yang lazim digunakan antara lain' 8embaga dan Alumunium. &eberapa

bahan penghantar yang masih ada dan rele0asinya ,antara lain '

a. Alumunium

b. 8embaga

c. &a!a

d.


24/36

g. Air raksa

h. ahan#bahan resisti0itas tinggi

i. 8imah hitam

*. Kriteria bahan konduktor

Penghantar tenaga listrik, selain mensyaratkan kondukti0itas yang tinggi !uga membutuhkan

sifat mekanis dan fisika tertentu yang disesuaikan dengan penggunaan penghantar itu sendiri.

Selain masalah teknis, penggunaan logam sebagai penghantar ternyata !uga sangat ditentukan

oleh nilai ekonomis logam tersebut dimasyarakat. Sehingga suatu kompromi antara nilai teknis

dan ekonomi logam yang akan digunakan mutlak diperhatikan. =ilai kompromi termurahlah

yang akan menentukan logam mana yang akan digunakan. Pada saat ini, logam 8embaga dan

Aluminium adalah logam yang terpilih diantara !enis logam penghantar lainnya yang

memenuhi nilai kompromi teknis ekonomis termurah.

kriteria mutu lainnya yang !uga harus dipenuhi meliputi seluruh atau sebagian dari sifat > sifat

atau kondisi berikut ini, yaitu'

a. Komposisi kimia.

b. Sifat tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength dan regangan tarik (elongation.

c. Sifat bending

d. Diameter dan 0ariasi yang dii!inkan.

e. Kondisi permukaan kawat harus bebas dari cacat, dan lain#lain.

+. Karakteristik Konduktor

Ada ) (dua !enis karakteristik konduktor , yaitu '

a. Karakteristik mekanik, yang menun!ukkan keadaan fisik dari konduktor yang menyatakan

kekuatan tarik dari pada konduktor (dari SP?= +#@'@, untuk konduktor 2 mm berselubung

AAA/#S pada suhu sekitar *2 o/, maka kemampuan maksimal dari konduktor untuk

menghantar arus adalah ) A.

b. Karakteristik listrik, yang menun!ukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus listrik

yang melewatinya (dari SP?= +#2 ' , untuk konduktor 2 mm) berselubung AAA/#S pada

suhu sekitar *2 o/, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantar arus

adalah ) A. (www.academia.edu

. Klasifikasi Konduktor :enurut Konstruksinya

a. Kawat padat (solid wire berpenampang bulat.

b. Kawat berlilit (standart wire terdiri sampai dengan - kawat padat yang dililit men!adi

satu, biasanya berlapis dan konsentris.

c. kawat berongga (hollow conductor adalah kawat berongga yang dibuat untuk mendapatkangaris tengah luar yang besar.( www.academia.edu


25/36

-. Persyaratan Persyaratan &ahan Konduktor

a. Konduktifitasnya cukup baik.

b. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik cukup tinggi.

c. Koefisien muai pan!angnya kecil.

d. :odulus kenyalnya (modulus elastisitas cukup besar.

B. Semi Kon!ktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan kondukti0itas listrik yang berada di antara

insulator (isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut !uga sebagai bahan setengah

penghantar listrik. Suatu semikonduktor bersifat sebagai insulator !ika tidak diberi arus listrik

dengan cara dan besaran arus tertentu, namun pada temperatur, arus tertentu, tatacara

tertentu dan persyaratan ker!a semikonduktor berfungsi sebagai konduktor, misal sebagai

penguat arus, penguat tegangan dan penguat daya. Bntuk menggunakan suatu semikonduktor

supaya bisa berfungsi harus tahu spesifikasi dan karakter semikonduktor itu, !ika tidak

memenuhi syarat operasinya maka akan tidak berfungsi dan rusak. &ahan semikonduktor yang

sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide. (id.wikipedia.com

Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor

dan sebuah C/ (integrated circuit. Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini

memang bukan konduktor murni. &ahan#bahan logam seperti tembaga, besi, timah disebut

sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki susunan atom yang sedemikian rupa,

sehingga elektronnya dapat bergerak bebas. 8ahun 2- ,pickard merancang suatu diode

detector dari Kristal slikon yang disebut dengan nama /ats wishker, dimana alat yang di

buatnya ini terdiri atas suatu kawat yang disambungkan dengan Kristal silicon

(elektroloss.blogspot. Alat inilah yang dikenal sebagai dioada semikonduktor yang

pertama.dalam bidang industri penemuan komponen semikonduktor mengakibatkan banyak

perubahan dalam kehidupan manusiaE terutama dilihat mamfaatnya dalam membantu

kelancaran proses industri, diantaranya'

a. Dipergunakannya komponen pasif seperti hambatan, kapasitor, Cnductor, dan

transformator sebagai kelengkapan dalam menyusun suatu rangkaian elektronik.

b. Dibuatnya alat elektronik radio A:, radio ;:, penguat suara hi#fi, 8F warna, pemancar ;:

c. Penggunaan alat elektronik untuk mengatur dan men!alankan mesin#mesin industry,dengan

ditemukannyaE diode tegangan tinggi, diode daya tinggi

Semikonduktor telah memberikan pengaruh besar dan men!adi bagian yang tak terpisahkan

dalam peradaban manusia saat ini. Kita bisa menemukan semikonduktor pada !antung chip

mikroprosesor hingga pada transistor. =yaris semua peralatan elektronik bergantung

sepenuhnya pada keberadaan semikonduktor.

. Susunan Atom Semikonduktor


26/36

&ahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon (Si, Germanium (Ge dan

Gallium Arsenida (GaAs. Germanium dahulu adalah bahan satu#satunya yang dikenal untuk

membuat komponen semikonduktor. =amun belakangan, silikon men!adi popular setelah

ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon merupakan bahan terbanyak ke dua

yang ada di bumi setelah oksigen (9). Pasir, kaca dan batu#batuan lain adalah bahan alam

yang banyak mengandung unsur silikon. Dapatkah anda menghitung !umlah pasir di

pantai.Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus masing#masing memiliki + elektron

0alensi. Ckatan inti atom yang stabil adalah !ika dikelilingi oleh @ elektron, sehingga + buah

elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan ko0alen dengan ion#ion atom tetangganya.

Pada suhu yang sangat rendah (2oK, struktur atom silikon di0isualisasikan seperti pada

gambar berikut.

Ckatan ko0alen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom

yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena tidak ada

elektron yang dapat berpindah untuk menghantarkan listrik. Pada suhu kamar, ada beberapa

ikatan ko0alen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari

ikatannya. =amun hanya beberapa !umlah kecil yang dapat terlepas, sehingga tidak

memungkinkan untuk men!adi konduktor yang baik.

). $enis $enis Semikonduktor

Ada dua !enis semikonduktor, yaitu semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik.

a. Semikonduktor Cntrinsik

Semi konduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum mengalami penyisipan oleh atom

akseptor atau atom donor. Pada suhu tinggi elektron 0alensi dapat berpindah menu!u pita

konduksi, dengan menciptakan hole pada pita 0alensi. Pengahantar listrik pada semikonduktor

adalah elektron dan hole.

( elektroloss.blogspot.co.id1


27/36

b. Semikonduktor "kstrinsik

Semikondutor ekstrinsik merupakan semikonduktor yang memperoleh pengotoran atau

penyuntikan (doping oleh atom asing.

*. Karaktersitik &ahan Semikonduktor

a. Semikonduktor elemental

Semikonduktor elemental terdiri atas unsur > unsur pada sistem periodik golongan CF A seperti

silikon (Si, Germanium (Ge dan Karbon (/. Karbon semikonduktor ditemukan dalam bentuk

kristal intan. Semikonduktor intan memiliki kondukti0itas panas yang tinggi sehingga dapat

digunakan dengan efektif untuk mengurangi efek panas pada pembuatan semikonduktor laser.

b. Semikonduktor Gabungan

Semikonduktor gabungan (kompon terdiri atas senyawa yang dibentuk dari logam unsur

periodik golongan CC& dan CCCA (0alensi ) dan * dengan non logam pada golongan FA dan FCA

(0alensi dan - sehingga membentuk ikatan yang stabil (0alensi @. Semikonduktor gabungan

CCC dan F misalnya GaAs dan CnP, sedangakan gabungan CC dan FC misalnya /d8e dan HnS.

+. Penggunaan &ahan Semikonduktor

Semikonduktor merupakan terobosan dalam teknologi bahan listrik yang memungkinkan

pembuatan komponen elektronik dalam wu!ud mikro, sehingga peralatan elektronik dapat

dibuat dalam ukuran yang lebih kecil. &eberapa komponen elektronik yang menggunakan

bahan semikonduktor yaitu'

a. Dioda


28/36

Dioda merupakan peranti semikonduktor yang dasar. Diode memiliki banyak tipe dan tiap tipe

memiliki fungsi dan karakteristik masing#masing. Kata Diode berasal dari Di (Dua 9de

("lektrode, !adi Diode adalah komponen yang memiliki dua terminal atau dua electrode yang

berfungsi sebagai penghantar arus listrik dalam satu arah. Dengan kata lain diode beker!a

sebagai Konduktor bila beda potensial listrik yang diberikan dalam arah tertentu (&ias ;orward

tetapi diode akan bertindak sebagai Csolator bila beda potensial listrik diberikan dalam arah

yang berlawanan (&ias 3e0erse 8ipe dasar dari diode adalah diode sambungan P=.

b. 8ransistor

8ransistor adalah komponen elektronik yang dibuat dari materi semikonduktor yang dapat

mengatur tegangan dan arus yang mengalir melewatinya dan dapat berfungsi sebagai saklar

elektronik dan gerbang elektronik.

c. C/ (Cntegrated /ircuit

Cntegrated /ircuit merupakan komponen elektronik yang terdiri atas beberapa terminal

transistor yang tergabung membentuk gerbang. :asing > masing gerbang dapat dioperasikan

sehingga membentuk logika tertentu yang dapat mengendalikan pengoperasian suatu

perangkat elektronik. Gabungan dari beberapa buah C/ dan komponen lain dapat diproduksi

dengan menggunakan bahan semikonduktor dalam bentuk chip. /hip multifungsi ini kemudian

dikenal sebagai mikroprosesor yang berkembang hingga sekarang.

. Doping dan Persiapan bahan semikonduktor

a. Doping semikonduktor

Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya

dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah se!umlah kecil

ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopan. Doping se!umlah besar ke semikonduktor

dapat meningkatkan kondukti0itasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit

terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop#berat seringkali digunakan sebagai

pengganti logam.

b. Persiapan bahan semikonduktor

Semikonduktor dengan properti elektronik yang dapat diprediksi dan handal diperlukan untuk

produksi massa. 8ingkat kemurnian kimia yang diperlukan sangat tinggi karena adanya

ketidaksempurnaan, bahkan dalam proporsi sangat kecil dapat memiliki efek besar pada

properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan yang tinggi !uga diperlukan, karena

kesalahan dalam struktur kristal (seperti dislokasi, kembaran, dan retak tumpukan

mengganggu properti semikondukti0itas dari material. 3etakan kristal merupakan penyebab

utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin besar kristal, semakin sulit mencapai

kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi massa saat ini menggunakan ingot (bahan

dasar kristal dengan diameter antara empat hingga dua belas inci (*22 mm yangditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris men!adi wafer.


29/36

Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal untuk

membuat perangkat semikonduktor, metode khusus telah dikembangkan untuk memproduksi

bahan semikonduktor awal. Sebuah teknik untuk mencapai kemurnian tinggi termasuk

pertumbuhan kristal menggunakan proses /zochralski. ?angkah tambahan yang dapat

digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai perbaikan zona. Dalam

perbaikan zona, sebagian dari kristal padat dicairkan. Cmpuritas cenderung berkonsentrasi di

daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan mengkristal kembali sehingga

menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih sedikit kesalahan.

Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan hetero!unction antara bahan#

bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu pan!ang dari struktur kristal yang

berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan.

(www.academia.edu

". Isolator

&ahan penyekat (isolator digunakan untuk memisahkan bagian#bagian yang bertegangan.

Bntuk itu pemakaian bahan penyekat perlu mempertimbangkan sifat kelistrikanya. Di samping

itu !uga perlu mempertimbangkan sifat termal, sifat mekanis, dan sifat kimia. Sifat kelistrikan

mencakup resisti0itas, permiti0itas, dan kerugian dielektrik. Penyekat membutuhkan bahan

yang mempunyai resisti0itas yang besar agar arus yang bocor sekecil mungkin. %ang perlu

diperhatikan di sini adalah bahwa bahan isolasi yang higroskopis hendaknya dipertimbangkan

penggunaannya pada tempat#tempat yang lembab karena resisti0itasnya akan turun.

3esisti0itas !uga akan turun !ika tegangan yang diberikan naik.

Csolator '

. mempunyai sifat dapat mengisolir arus listrik,

). memiliki tahanan listrik (resistansi yang besar sekali.

*. susunan atomnya sedemikian rupa sehingga elektron0alensinya sulit berpindah

ke pita konduksi, karena celah energinya (energy gap besar sekali.

+. $ika ter!adi perpindahan elektron dari pita 0alensi ke pita konduksi, dengan

perkataan lain ter!adi tegangan tembus (breakdown 0oltage.

&ahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, ini disebabkan !umlah

elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat kuat. "lektro#elektronya sulit untuk bergerak

atau bahkan tidak sangat sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan dari luar. &ahan

isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik. Pennyekat listrik terutama

dimaksudkan agar listrik tidak dapat mengalir !ika pada bahan penyekat tersebut diberi

tegangan listrik. Bntuk dapat memenuhi persyaratan tersebut, diperlukan !enis bahan yang

sesuai. Selain syarat tersebut !uga diperlukan syarat yang lain yang dipertimbangkan untuk

memenuhi pemakaianya. Antara lain'

. Sifat Kelistrikan isolator


30/36

&ahan penyekat mempunyai tahanan listrik yang besar. Penyekat listrik ditu!ukan untuk

mencegah ter!adinya kebocoran arus listrik antara kedua penghantar yang berbeda potensial

atau untuk mencegah loncatan listrik ketanah. Kebocoran arus listrik harus dibatasi sekecil#

kecilnya (tidak melampui batas yang telah ditentukan oleh peraturan yang berlaku.

). Sifat :ekanis isolator

:engingat luasnya pemakaian bahan penyekat, maka dipertimbangkan kekuatan struktur

bahannya. Dengan demikian, dapat dibatasi hal#hal penyebab kerusakan dikarenakan

kesalahan pemakaiannya. :isal diperlukan bahan yang tahan tarikan, maka kita harus

menggunakan bahan dari kain daripada kertas. &ahan kain lebih kuat terhadap tarikan

daripada bahan kertas.

*. Sifat 8ermis isolator

Panas yang ditimbulkan dari dalam oleh arus listrik atau oleh arus gaya magnet, berpengaruh

terhadap kekuatan bahan penyekat. Demikian panas yang berasal dari luar (alam sekitar.

Dalam hal ini, kalau panas yang ditimbulkan cukup tinggi, maka penyekat yang digunakan

harus tepat. Adanya panas !uga harus dipertimbangkan, agar tidak merusak bahan penyekat

yang digunakan.

+. Sifat Kimia isolator

Panas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat mengakibatkan perubahan

susunan bahan kimia . Demikian !uga pengaruh adanya kelembaban udara, basah yang ada di

sekitar bahan penyekat. $ika kelembaban tidak dapat dihindari, haruslah dipilih bahan penyekat

yang tahan terhadap air. Demikian !uga adanya zat#zat lain dapat merusak struktur kimia

bahan. :engingat adanya bermacam#macam asal, sifat dan ciri bahan penyekat, maka untuk

memudahkan kita dalam memilih untuk aplikasi dalam kelistrikan, kita akan membagi bahan

penyekat berdasar kelompoknya. Pembagian kelompok bahan penyekat adalah sebagai

berikut'

a. &ahan tambang (batu pualam, asbes, mika, dan sebagainya

b. &ahan berserat (benang, kain, kertas, prespon, kayu, dan sebagainya

c. Gelas dan keramik

d. Plastic

e. Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainya

f. &ahan yang dipadatkan.

Penyekat bentuk cair yang penting dan banyak digunakan adalah minyak transformator dan

macam#macam hasil minyak bumi. Sedang penyekat bentuk gas adalah nitrogen dan

karbondioksida (/9). Penggunaan bahan isolator selain sebagai bahan penyekat adalah

sebagai bahan tahanan (resistor. &ahan tahanan yang umumnya dipakai merupakan paduan1

campuran logam#logam terdiri dari dua atau lebih unsur bahan campuran. Pemakaian bahan

tahanan dalam kelistrikan, antara lain'

a. Bntuk pembuatan kotak tahanan standart dan shunt

b. Bntuk tahanan dan rheostatsc. Bntuk unsur pemanas, kompor listrik dan sebagainya.


31/36

Sesuai dengan penggunaanya bahan tahanan haruslah memiliki tahanan !enis yang tinggi,

koefisien temperatur yang tinggi, dan memiliki daya elektro#motoris termo yang kecil. Pada

penggunaan yang membutuhkan daya tahan panas tinggi, bahan tahanan harus dipilih yang

memiliki titik cair yang tinggi, selain itu bahan tahanan. pada keadaan panas yang tinggi tidak

mudah dioksidir sehingga men!adi berkarat.

D. Superkonduktor

Superkondukti0ias adalah sebuah fenomena yang ter!adi dalam beberapa material pada suhu

rendah, dicirikan dengan ketiadaan hambatan listrik dan IdampinI dari medan magnetik

interior (efek :eissner. Superkondukti0itas adalah sebuah fenomena mekanika#kuantum yang

berbeda dari kondukti0itas sempurna.

Dalam superkonduktor kon0ensional, superkondukti0itas disebabkan oleh sebuah gaya tarik

antara elektron konduksi tertentu yang meningkat dari pertukaran phonon, yang menyebabkan

elektron konduksi memperlihatkan fase superfluid terdiri dari pasangan elektron yang

berhubungan. Ada !uga sebuah kelas material, dikenal sebagai superkonduktor tidak

kon0ensional, yang memperlihatkan superkondukti0itas tetapi yang ciri fisiknya berlawanan

dengan teori superkonduktor kon0ensional. Apa yang disebut superkonduktor suhu#tinggi

superkonduk pada suhu yang !auh lebih tinggi dari yang dimungkinkan menurut teori

kon0ensional (meskipun masih !auh di bawah suhu ruangan. Sekarang ini tidak ada teori

lengkap tentang superkondukti0itas suhu#tinggi.

Superkondukti0itas ter!adi di berbagai macam material, termasuk unsur sederhana seperti

timah dan aluminum, beberapa logam alloy, beberapa semikonduktor di#dop#berat, dan

beberapa IcompoundI keramik berisi bidang atom tembaga dan oksigen. Kelas compound yang

terkahir, dikenal sebagai kuprat, adalah superkonduktor suhu#tinggi.

Superkondukti0itas tidak ter!adi dalam logam mulia seperti emas dan perak, atau di banyak

logam ferromagnetik, meskipun ada beberapa material menampilkan baik superkondukti0itas

dan ferromagnetisme telah ditemukan tahun#tahun belakangan ini.

(


32/36

$ika ada dua buah elektron yang melewati kisi, elektron kedua akan mendekati elektron

pertama karena gaya tarik dari inti atom#atom kisi lebih besar. Gaya ini melebihi gaya tolak#

menolak antar electron sehingga kedua elektron bergerak berpasangan. Pasangan ini disebut

/ooper Pairs. "fek ini dapat di!elaskan dengan istilah Phonons. Ketika elektron pertama pada

/ooper Pairs melewati inti atom kisi. "lektron yang mendekati inti atom kisi akan bergetar dan

memancarkan Phonon. Sedangkan elektron lainnya menyerap Phonon. Pertukaran Phonon ini

mengakibatkan gaya 8arik menarik antar elektron. Pasangan elektron ini akan melalu kisi tanpa

gangguan dengan kata lain tanpa hambatan.

). Sifat kemagnetan seperkonduktor

Sifat lain dari superkonduktor yaitu bersifat diamagnetisme sempurna. $ika sebuah

superkonduktor ditempatkan pada medan magnet, maka tidak akan ada medan magnet dalam

superkonduktor. 6al ini ter!adi karena superkonduktor menghasilkan medan magnet dalam

bahan yang berlawanan arah dengan medan magnet luar yang diberikan. "fek yang sama dapat

diamati !ika medan magnet diberikan pada bahan dalam suhu normal kemudian didinginkan

sampai men!adi superkonduktor. Pada suhu kritis, medan magnet akan ditolak. "fek ini

dinamakan "fek :eissner.

*. Sifat Juantum superkonduktor

8eori dasar uantum untuk superkonduktor dirumuskan melalui tulisan &ardeen, /ooper dan

Schriefer pada tahun . 8eori dinamakan teori &/S. ;ungsi gelombang &/S menyusun

pasangan partikel dan. Cni adalah bentuk lain dari pasangan partikel yang mungkin dengan

8eori &/S. 8eori &/S men!elaskan bahwa '

a. Cnteraksi tarik menarik antara elektron dapat menyebabkan keadaan dasar terpisah dengan

keadaan tereksitasi oleh energi gap.

b. Cnteraksi antara elektron, elektron dan kisi menyebabkan adanya energi gap yang diamati.

:ekanisme interaksi yang tidak langsung ini ter!adi ketika satu elektron berinteraksi dengan

kisi dan merusaknya. "lektron kedua memanfaatkan keuntungan dari deformasi kisi. Kedua

elektron ini beronteraksi melalui deformasi kisi. (academica.edu

+. 8ipe tipe superkonduktor

&erdasarkan interaksi dengan medan magnetnya, maka superkonduktor dapat dibagi men!adi

dua tipe yaitu Superkonduktor 8ipe C dan Superkonduktor 8ipe CC

a. Superkonduktor tipe C

Superkonduktor tipe C menurut teori &/S (&ardeen, /ooper, dan Schrieffer di!elaskan dengan

menggunakan pasangan elektron (yang seringdisebut pasangan /ooper. Pasangan elektron

bergerak sepan!ang terowongan penarik yang dibentuk ion#ion logam yang bermuatan positif .


33/36

Akibat dari adanya pembentukan pasangan dan tarikan ini arus listrik akan bergerak dengan

merata dan superkondukti0itas akan ter!adi. Superkonduktor yang berkelakuan seperti ini

disebut superkonduktor !enis pertama yang secara fisik ditandai dengan efek :eissner, yakni

ge!ala penolakan medan magnet luar (asalkan kuat medannya tidak terlalu tinggi oleh

superkonduktor. &ila kuat medannya melebihi batas kritis, ge!ala superkondukti0itasnya akan

menghilang. :aka pada superkonduktor tipe C akan terus menerus menolak medan magnet

yang diberikan hingga mencapai medan magnet kritis. Kemudian dengan tiba#tiba bahan akan

berubah kembali ke keadaan normal.

b. Superkonduktor tipe CC

Superkonduktor tipe CC ini tidak dapat di!elaskan dengan teori &/S karena apabila

superkonduktor !enis CC ini di!elaskan dengan teori &/S, efek :eissner nya tidak ter!adi.

Abrisoko0 berhasil memformulasikan teori baru untuk men!elaskan superkonduktor !enis CC ini.

Ca mendasarkan teorinya pada kerapatan pasangan elektron yang dinyatakan dalam

parameter keteraturan fungsi gelombang. Abrisoko0 dapat menun!ukkan bahwa parameter

tersebut dapat mendeskripsikan pusaran (0ortices dan bagaimana medan magnet dapat

memenetrasi bahan sepan!ang terowongan dalam pusaran#pusaran ini. ?ebih lan!ut ia pun

dengan secara mendetail dapat memprediksikan !umlah pusaran yang tumbuh seiring

meningkatnya medan magnet. 8eori ini merupakan terobosan dan masih digunakan dalam

pengembangan dan analisis superkonduktor dan magnet

Superkonduktor tipe CC akan menolak medan magnet yang diberikan. =amun perubahan sifat

kemagnetan tidak tiba#tiba tetapi secara bertahap. Pada suhu kritis, maka bahan akan kembali

ke keadaan semula. Superkonduktor 8ipe CC memiliki suhu kritis yang lebih tinggi dari

superkonduktor tipe C.

". &ahan :agnetis

:agnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet

(magnit berasal dari bahasa %unani magnLtis lLthos yang berarti batu :agnesian. :agnesia

adalah nama sebuah wilayah di %unani pada masa lalu yang kini bernama :anisa (sekarang

berada di wilayah 8urki di mana terkandung batu magnet yang ditemukan se!ak zaman dulu di

wilayah tersebut. Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu

medan magnet. :ateri tersebut bisa dalam berwu!ud magnet tetap atau magnet tidak tetap.

:agnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.

:agnet selalu memiliki dua kutub yaitu' kutub utara (north1 = dan kutub selatan (south1 S.


34/36

. Sifat kutub

Semua magnet memperlihatkan ciri#ciri tertentu. :agnet memiliki dua tempat yang gaya

magnetnya paling kuat. Daerah ini disebut kutub magnet. Ada ) kutub magnet, yaitu kutub

utara (B dan kutub selatan (S. Seringkali kita men!umpai magnet yang bertuliskan = dan S. =

merupakan kutub utara magnet itu (singkatan dari north yang berarti utara sedangkan S kutub

selatannya (singkatan dari south yang berarti selatan.

:agnet dapat berada dalam berbagai bentuk dan ukuran. &entuk yang paling sederhana

berupa batang lurus. &entuk lain yang sering kita !umpai misalnya bentuk tapal kuda (ladam

dan !arum. Pada bentuk#bentuk ini, kutub magnetnya berada pada u!ung#u!ung magnet itu.

Gambar / memperlihatkan berbagai bentuk magnet yang sering kita !umpai.

$ika dua buah magnet saling didekatkan, magnet pertama akan menger!akan gaya pada magnet

kedua, dan magnet kedua menger!akan gaya kepada magnet pertama. Gaya magnet, seperti

halnya gaya listrik, berupa tarikan dan tolakan. $ika dua kutub utara didekatkan, maka

keduanya tolak#menolak. Dua kutub selatan !uga saling menolak. =amun, !ika kutub selatan

didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akan tarik#menarik. Sehingga kita dapat

membuat aturan untuk kutub magnet' kutub senama tolak#menolak, dan kutub tak senama

tarik#menarik.

b. 8heory magnet

8eori lain tentang sifat magnet adalah teori


35/36

syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang

dapat mengadakan fisi (pembelahan atom. Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar

uranium )*, plutonium#)*, uranium#)**.

&A& CCC

K"SC:PB?A=

Adapun bahan listrik yang sering kita dengar atau yang sangat popular di kalangan orang orang

yang menggeluti dunia listrik atau electro, yaitu konduktor. Semikonduktor, isolator dan

superkonduktor. Konduktor dalam rekayasa elektronik adalah zat yang dapat melakukan arus

listrik, baik dalam bentuk padat, cair atau gas. Karena itu konduktif, itu disebut konduktor,

Dalam bahan konduktor mempunyai sifat sifat penting seperti, daya hantar panas, koipisien

suhu, kekuatan tegangan 8arik dan 8imbulnya daya electro motoris termo, adapun bahan

bahan yang di gunakan dalam konduktor meliputi Alumunium, 8embaga, &a!a, wolfram,

molibdenium, platina dan air raksa. Kriteria bahan konduktor meliputi ' Komposisi kimia. Sifat

tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength , tegangan tarik (elongation dan Sifat bending,

konduktor memiliki dua karakteristik, yaitu Karakteristik mekanik yang menun!ukkan keadaan

fisik dari konduktor dan yang ke dua Karakteristik listrik, yang menun!ukkan kemampuan dari

konduktor. Adapun klasifikasi konduktor menurut konstruksinya meliputi Kawat padat (solid

wire berpenampang bulat, Kawat berlilit (standart wire terdiri sampai dengan - kawat

padat yang dililit men!adi satu, kawat berongga (hollow conductor adalah kawat berongga

yang dibuat untuk mendapatkan garis tengah luar yang besar. Adapun Persyaratan Persyaratan

&ahan Konduktor meliputi. Konduktifitasnya cukup baik, Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik

cukup tinggi.Koefisien pan!angnya kecil. Dan :odulus kenyalnya (modulus elastisitas cukup

besar. Di dalam bahan listrik istilah Semikonduktor merupakan elemen yang tidak akan

terpisahkan, Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan kondukti0itas listrik yang berada di

antara insulator (isolator dan konduktor. Adapun susunan &ahan semikonduktor yang banyak

dikenal contohnya adalah Silicon (Si, Germanium (Ge dan Gallium Arsenida (GaAs.

Germanium. Ada dua !enis semi konduktor yang pertama, Semi konduktor intrinsik adalah

semikonduktor yang belum mengalami penyisipan oleh atom akseptor atau atom donor, dan

yang ke dua Semikondutor ekstrinsik merupakan semikonduktor yang memperoleh pengotoran

atau penyuntikan (doping oleh atom asing. Adapun karakteristik semikonduktor meliputi semi

konduktor elemental dan semikonduktor gabungan. Penggunaan bahan semikonduktor

meliputi, diode atau peranti semikonduktor dasar, 8ransistor atau komponen elektronik yang

dibuat dari materi semikonduktor, dan Cntegrated /ircuit yang merupakan komponen

elektronik yang terdiri atas beberapa terminal transistor yang tergabung membentuk gerbang.

Dalam bahan listrik isolator tidak akan terpisahkan dari sitem tenaga listrik atau elektrik, &ahan

penyekat (isolator digunakan untuk memisahkan bagian#bagian yang bertegangan,

mempunyai sifat dapat mengisolir arus listrik, memiliki tahanan listrik (resistansi yang besar.

&ahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, yang disebabkan oleh !umlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti yang kuat. Adapun isolator mempunyai sifat


36/36

kelistrikan, sifat mekanis, sifat termis dan sifat kimia, pembagian bahan isolator meliputi,

&ahan tambang, &ahan berserat, Gelas dan keramik, Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainya. Dan

begitu !uga dengan bahan Superkonduktor. &ahan superkonduktor atau Superkondukti0ias

adalah sebuah fenomena yang ter!adi dalam beberapa material pada suhu rendah, dicirikan

dengan ketiadaan hambatan listrik dan IdampinI dari medan magnetik interior (efek :eissner.

superkonduktor memiliki sifat kelistrikan, sifat kemagnetan dan sifat Juantum, adapun tipe

tipe dari superkonduktor yaitu Superkonduktor tipe C yang menurut teori &/S (&ardeen,

/ooper, dan Schrieffer di!elaskan dengan menggunakan pasangan elektron (yang

seringdisebut pasangan /ooper, dan superkonduktor tipe CC.

TUGAS BAHAN ELEKTRIK

Documents