Beranda / atom / informasi / isolator / konduktor / listrik

Perbedaan Susunan Atom Penghantar dan Isolator

Posting Komentar
PENDAHULUAN

Isolator, semi konduktor, dan konduktor merupakan jenis material yang dikelompokkan berdasarkan sifat konduktivitasnya. Sifat konduktivitas yaitu ukuran dari kemampuan suatu bahan atau benda untuk menghantarkan arus listrik. Untuk menjelaskan konduktivitas bahan, sering digunakan konsep pita energi. Terdapat dua pita energi, yaitu pita valensi dan pita konduksi.

Pita Valensi

Pita Valensi adalah pita energi yang mungkin diisi oleh elektron dari zat padat hingga penuh.Setiap pita terdiri atas 2N elektron, dengan N adalah jumlah atom. Jika masih ada elektrony ang tersisa, maka elektron ini akan mengisi pita konduksi.


Pita Konduksi

Pita Kondisi adalah pita energiyang merupakan tempat lain yang akan diisi oleh elektron setelah pita valensi terisi penuh.Pada suhu 0 K, pita konduksi terisi sebagian untuk bahan konduktor. Sedangkan untuk pita isolator dan seminkonduktor tidak ada yang terisi. Semakin banyak elektron yang mengisi pita konduksi, maka konduktivitas bahan akan semakin tinggi.

PERBEDAAN ISOLATOR, SEMIKONDUKTOR, DAN KONDUKTOR

Perbedaan isolator, semikonduktor,dan konduktor terletak pada energi gap (Eg). Energi gap (Eg) menunjukkan selang energi antara pita konduksi minimum dan pita valensi maksimum. Gambar (a) disamping menunjukkan bahwa gapantara pita konduksi minimum dan pita valensi maksimum padaisolator sangat besar. 

Pada keadaan ini, pita konduksi isolator kosong,tidak terisi elektron, sehingga konduk tivitasnya sangat rendah.Gambar (b) menunjukkan struktur pita energi semikonduktor. Lebar pita relative kecil, Eg = 1 eV. Pada saat suhu naik, elektron pada pita valensi dapat berpindah ke pita konduksi. Karena ada elektron pada pita konduksi,maka bahan ini bersifat sedikit konduktif, sehingga disebut semikonduktor.

Gambar (c) menunjukkan struktur pita energi konduktor. Pita konduksi konduktor terisi sebagian oleh elektron. Jika ada medan listrik luar, maka elektron akan memperoleh tambahan energi untuk berpindah dari pita valensi ke pita konduksi, yang berakibat timbulnya arus listrik. Elektron yang berpindah ini disebut elektron bebas. Sedangkan daerah yang ditinggalkan oleh elektron ini disebut dengan hole

ISOLATOR (PENGHAMBAT)

Isolator merupakan material zat padat yang tidak mampu menghantarkan arus listrik. Isolator dapat berupa karet, kayu, kertas, pada sasarnya isolator adalah benda-benda selain golongan logam. Isolator contohnya dapat kita lihat pada setiap kabel yaitu berupa karet yang berguna untuk melapisi tembaga (logam) agar arus tetap mengalir pada tembaga. 

Dengan kata lain berguna untuk melindungi kita dari sengatan listrik, oleh karena itu isolator merupakan penghantar listrik yang paling buruk diantara konduktor dan semikonduktor. Isolator memiliki karakteristik lebih lunak daripada logam namun tidak berair, karena sebagus apapun suatuisolator jika terkena air maka arus listrik akan dapat mengalir. 

Isolator memiliki dayaresistansi yang tinggi terhadap arus listrik. Karena sifatnya yang resistant/ menghambat aliranarus listrik maka benda-benda tersebut disebut isolator. Di dunia ini isolator yang paling baikadalah tanah karena sifatnya yang dapat menetralkan arus listrik dengan cara mengalirkanarus listrik ke tanah (ground ) seperti pada penangkal petir yang telah dibuat untukmengalirkan arus listrik dari ujung suatu bangunan dan menanamkan lempengan besikedalam tanah yang bertujuan untuk menetralkan arus listrik yang luar biasa besarnya darialam (petir) ke tanah.

Fungsi Isolator

Material listrik yang tidak dapat di aliri arus listrik. Untuk menyekat suatu penghantar bertegangan terhadap hantaran lain yang bertegangan ataupun tidak bertegangan.
Untuk melindungi keselamatan manusia terhadap kemungkinan terjadinya sentuhan dengan hantaran listrik sebesar 60 Volt.

Berikut ini jenis-jenis isolator bisa dibedakan menurut zatnya
  1. Padat : pualam, mika asbes, kayu kering, prespan, dan lain-lain
  2. Setengah Padat : aspal, damar, lilin, pernis, dan lain-lain
  3. Cair : minyak transformator
  4. Gas : hidrogen, nitrogen, udara kering, CO2, SF6 dan lain-lain
1. Contoh Benda Isolator
Adapun untuk contoh-contoh benda isolator adalah sebagai berikut ini:
  1. Plastik
  2. Kain
  3. Kayu
  4. Karet
  5. Kertas
  6. Ban
  7. Benang
  8. Tembok
  9. Kaca
  10. Bolpoin
2. Contoh Benda Konduktor
Adapun untuk contoh-contoh benda konduktor adalah sebagai berikut ini:
  1. Tembaga
  2. Aluminium
  3. Platinum
  4. Emas
  5. Perak
  6. Air
  7. Timah
  8. Besi
  9. Baja
  10. Karbon
SEMIKONDUKTOR 

Semikonduktor merupakan material yang memiliki sifat isolator dan konduktor dengan perbandingan 1:1, sehingga sifatnya ada di antara isolator dan konduktor. Bahansemikonduktor merupakan material yang memiliki sfiat penghantar arus listrik yang paling bagus dikarenakan tidak memiliki hambatan/ resistansi ataupun nilai resistansi mendekati nol.Sebuah semikonduktor akan bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah,akan tetapi pada temperatur ruang akan bersifat sebagai konduktor.

Semikonduktor elemen talterdiri atas unsur-unsur pada sistem periodik golongan IV A seperti silikon (Si), Germanium(Ge) dan Karbon (C). Karbon semikonduktor ditemukan dalam bentuk kristal intan.Semikonduktor intan memiliki konduktivitas panas yang tinggi sehingga dapat digunakan dengan efektif untuk mengurangi efek panas pada pembuatan semikonduktor laser.

KONDUKTOR (PENGHANTAR)

Konduktor merupakan material zat padat yang memiliki sifat penghantar arus listrik yang baik, tetapi masih memiliki resistansi (hambatan). Penghantar dalam teknik elektronika adalah zat yang dapat menghantarkan arus listrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. 


Karena sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor. Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan jenis yang kecil. Pada umumnya logam bersifat konduktif. Emas, perak, tembaga,alumunium, zink, besi berturut-turut memiliki tahanan jenis semakin besar. 

Jadi, sebagai penghantar, emas sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya, maka secara ekonomis tembaga dan alumunium yang paling banyak digunakan untuk saat ini.

Fungsi Konduktor
  1. Material listrik yang mudah dialiri listrik.
  2. Salah satu material utama yang di sering digunakan pada sebuah instalasi listrik.
  3. Berfungsi sebagai penghantar yang mengalirkan arus listrik.
Berikut adalah material konduktor yang sering digunakan diantaranya :

1. Kabel NYA

N adalah standard cabel, with coppar as conductor.
Y adalah PVC insulated.
A adalah Insulat wire.

Dalam satu kabelnya terdiri dari satu core. Terdiri dari macam-macam warna ( hitam, kuning ,biru, & merah ). Untuk pemasangan tetap dilakukan diluar jangkauan tangan, boleh dipasang terbuka namun harus menggunakan rol Isolator atau pipa.

2. Kabel NYM

N adalah standard cable, with coppar as conductor.
Y adalah PVC insulated
M adalah PVC other sheath

Dalam satu kabel terdiri dari beberapa core. Kemampuan tegangan sampai dengan 500volt
Dan pada umumnya berwarna putih

3. Kabel NYY

N adalah standard cabel, with coppar as conductor.
Y adalah PVC insulated
Y adalah PVC other sheath

Dalam satu kabel terdiri dari beberapa core. Kemampuan tegangan sampai dengan 1.000volt
Dan pada umumnya berwarna hitam

Referensi: 
https://www.academia.edu/9874896/Fisika_Zat_Padat_Perbedaan_Isolator_Semikonduktor_dan_Konduktor
Lokasi:

Posting Komentar untuk "Perbedaan Susunan Atom Penghantar dan Isolator"