2. Apa yang dimaksud dengan istilah konduktot, isolator, dan sumber energi dalam sebuah
rangkaian listrik?
Jawab:
Isolator
Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, isolator adalah bahan yang menghalangi arus listrik sehingga tidak bisa menghantarkan listrik.
Terlihat pada gambar bahwa bahan isolator memiliki bandgap atau jurang pembatas dimana elektron tidak cukup kuat untuk melompatinya sehingga aliran listrik terhenti.
Daftar isi
- 1 Kegunaan
- 2 Cara kerja
- 3 Sifat
- 3.1 Sifat kelistrikan
- 3.2 Sifat mekanis
- 3.3 Sifat termal
- 3.4 Sifat kimia
- 4 Referensi
- 5 Daftar pustaka
- 6 Pranala luar
Kegunaan insulator yaitu sebagai penopang beban atau pemisah antara konduktor tanpa membuat adanya arus mengalir ke luar atau atara konduktor. Dari istilah ini juga kemudian dipergunakan untuk menamai alat yang digunakan untuk menyangga kabel transmisi listrik pada tiang listrik. Bahan seperti kaca, kertas, atau teflon merupakan bahan-bahan insulator yang sangat bagus. Pada bahan sintetis juga masih "cukup bagus" dipergunakan sebagai insulator kabel, misalnya plastik atau karet. Bahan-bahan insulator kabel seperi plastik dan karet dipilih karena lebih mudah dibentuk / diproses sementara masih bisa menyumbat aliran listrik pada voltase menengah (ratusan, mungkin ribuan Volt). Pada umumnya bahan yang disebut dengan bahan dielektrik adalah sejenis material insulator listrik yang dapat dipolarisasikan atau dikutubkan (polarized) pada suatu medan listrik. Bahan dielektrik ini digunakan pada daerah non-konduktor.[3] Muatan listrik tidak dapat mengalir melalui bahan tersebu apabila material dielektrik ditempatkan di dalam medan listrik. tetapi muatan listrik tersebut akan bergeser sedikit dari rata-rata posisi setimbangnya yang kemudian akan menimbulkan polarisasi yang disebut dengan polarisasi dielektrik.[4] IC yang rusak disebabkan oleh insulator yang mudah panas apabila diberi tegangan yang besar. Insulator berfungsi sebagai pemisah antar komponen di dalam piranti tersebut yang terjadi apabila ada kerusakan karena adanya hubung singkat pada komponen satu dengan lainnya di dalam IC. Terjadinya hubung singkat tersebut mengakibatkan komponen ini tidak dapat digunakan lagi.[5] Insulator juga berfungsi menghidari adanya pertemuan muatan pada elektroda positif dan negative yang merupaka material yang dimiliki dua elektroda yang terdapat pada kapasitor konvensional.[6]
Apabila bahan insulator menyapu kedua permukaan yang ditempatkan diatas plat logam paralel, maka kedua plat yang diberikan medan listrik akan tetap terjadi tarik menarik antara keduanya medan listrik sehingga dapat menembus insulator. Bahan insulator seperti itu termasuk dalam bahan dielektrik.[7] Di dalam medan listrik setiap bagian insulator terdapat momen magnerik, momen ini timbul akibat adanya polarisasi muatan. Demikian pula halnya pada setiap bagian bahan di dalam medan magnet, terdapat momen magnerik karen a bagian bahan tersebut mengalami polarisasi magnetik.[8] Insulator memiliki material dengan 5 sampai 8 elektron-elektron valensi. Elektron-elektron pada insulator dipegang kuat, cincinnya cukup penuh, dan EMF yang sangat tinggi yang diperlukan sehingga menyebabkan adanya aliran elektronnya. Material-material yang memiliki sifat insulator yaitu kaca, karet, plastik, dan keramik.[9] Apabila temperatur cukup tinggi, makar tahanannya akan turun.[10]
2. Sumber Energi Listrik
Listrik yang umumnya kita kenal adalah listrik yang mengalir. Listrik yang mengalir disebut arus listrik. Benda yang dapat menghasilkan arus listrik dina- makan sumber energi listrik, misalnya baterai. Baterai berisi zat kimia yang dapat berubah men- jadi energi listrik. Apabila kutub positif + dan kutub negatif – dihubungkan dengan menggunakan kawat, arus listrik akan mengalir. Untuk mengetahui baterai itu mengalirkan arus listrik, kamu dapat memasang sebuah lampu. Apabila lampunya menyala berarti arusnya mengalir. Dengan mengamati Gambar 7.4, tahukah kamu dari kutub manakah arah arus listrik mengalir? a Mur termasuk konduktor listrik. b Pipa termasuk isolator listrik. Gambar 7.5 Gambar 7.4 a Baterai dan b Rangkaian listrik. Coba kamu cari tahu sumber energi listrik selain baterai. Kemudian, jelaskan tiap sumber energi listrik tersebut dalam buku latihanmu. Hasilnya, kamu diskusikan di depan kelas bersama teman-temanmu. Ayo, Kerjakan 7.2Apa Itu Konduktor
Bahan konduktor dikenal sebagai bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik.
Bahan konduktor memiliki hambatan kecil karena hambatan jenisnya kecil. Bahan konduktor memiliki elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya terhadap inti atom lemah.
Dengan demikian, apabila ujung-ujung konduktor dihubungkan dengan tegangan kecil saja, elektron akan bergerak bebas sehingga mendukung terjadinya aliran elektron (arus listrik) melalui konduktor.
Contoh bahan konduktor di antaranya adalah besi,tembaga, perak, aluminium, paku, karbon, klip kertas, uang logam
Pengertian Bahan Semikonduktor
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor.
Sebuah semikonduktor bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan (suhu tinggi) besifat sebagai konduktor.
Bahan semikonduktor yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide. Untuk mendapatkan benda seperti ini, biasanya dilakukan pendopingan atom tertentu.
Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen semikonduktor.
Namun belakangan, silikon menjadi popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam.
Silikon merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada dibumi setelah oksigen. Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur silikon.
Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing memiliki 4 elektron valensi.
Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya.
Pengertian Bahan Isolator
Bahan-bahan yang tidak dapat menghantarkan panas adalah bahan isolator. Jadi isolator merupakan bahan yang sulit menghantarkan arus listrik.
Bahan isolator memiliki hambatan besar karena hambatan jenisnya besar. Bahan isolator memiliki elektron-elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya dengan inti atom sangat kuat.
Apabila ujung-ujung isolator dihubungkan dengan tegangan kecil, elektron terluarnya tidak sanggup melepaskan gaya ikat inti.
Oleh karena itu, tidak ada elektron yang mengalir dalam isolator, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir melalui isolator. Contoh bahan isolator di antaranya adalah plastik, kaca, kayu, dankaret busa.