Home » Education » Lecture » electrical » BAHAN BAHAN ELEKTRIK

Pengelompokan Bahan – Bahan Elektrik :

  1. Bahan Penghantar ( Konduktor )
  2. Bahan Penyekat ( Isolator )
  3. Bahan Setengah Penghantar ( Semi Konduktor )
  4. Bahan Magnetis
  5. Bahan Super Konduktor
  6. Bahan Nuklir

 

  1. Bahan Penghantar ( Konduktor )

Adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar listrik ( Electrical Conductivity ) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik.

Bahan-bahan yang dipakai untuk konduktor harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut:

  1. Konduktifitasnya cukup baik
  2. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) cukup tinggi
  3. Koefisien muai panjangnya kecil
  4. Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) cukup besar

Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor, antara lain:

  1. Logam biasa, seperti: tembaga, aluminium, besi, dan sebagainya
  2. Logam campuran (alloy), yaitu sebuah logam dari tembaga atau aluminium yang diberi campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain, yang gunanya untuk menaikkan kekuatan mekanisnya
  3. Logam paduan (composite), yaitu dua jenis logam atau lebih yang dipadukan dengan cara kompresi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding)

 

  1. Bahan Penyekat ( Isolator )

 

Adalah bahan yang befungsi untuk menyekat antara dua penghantar agar tidak terjadi kebocoran arus listrik pada penghantar yang bertegangan. Misalnya antara konduktor fasa dengan konduktor fasa lainnya, atau konduktor fasa dengan tanah Untuk menahan gaya mekanis akibat adanya arus pada konduktor yang diisolasi, Mampu menahan tekanan yang diakibatkan panas dan reaksi kimia. Bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi, sehingga dalam pemilihan jenis konduktor yang akan digunakan perlu diperhatikan sifat – sifat dari bahan tersebut

 

  1. Sifat – sifat bahan isolasi yang meliputi :
  2. Sifat Listrik

Sifat listrik yaitu suatu bahan yang mempunyai tahanan jenis listrik yang besar agar dapat mencegah terjadinya rambatan atau kebocoran arus listrik antara hantaran yang berbeda tegangan atau dengan tanah. Karena pada kenyataannya sering terjadi kebocoran, maka harus dibatasi sampai sekecil-kecilnya agar tidak melebihi batas yang ditentukan oleh peraturan yang berlaku

  1. Sifat Mekanis

Mengingat sangat luasnya pemakaian bahan penyekat, maka perlu dipertimbangkan kekuatannya supaya dapat dibatasi hal-hal penyebab kerusakan karena akibat salah pemakaian. Misal memerlukan bahan yang tahan terhadap tarikan, maka dipilih bahan dari kain bukan dari kertas karena lain lebih kuat daripada kertas

  1. Sifat Thermis

Panas yang timbul pada bahan akibat arus listrik atau arus gaya magnet berpengaruh kepada penyekat termasuk pengaruh panas dari luar sekitarnya. Apabila panas yang terjadi cukup tinggi, maka diperlukan pemakaian penyekat yang tepat agar panas tersebut tidak merusak penyekatnya

  1. Sifat Kimia

Akibat panas yang cukup tinggi dapat mengubah susunan kimianya, begitu pula kelembaban udara atau basah disekitarnya. Apabila kelembaban dan keadaan basah tidak dapat dihindari, maka harus memilih bahan penyekat yang tahan air, termasuk juga kemungkinan adanya pengaruh zat-zat yang merusak seperti : gas, asam, garam, alkali, dan sebagainya

 

  1. Pembagian Kelas Bahan Penyekat
KELAS SUHU KERJA MAKSIMUM (°C) KELAS SUHU KERJA MAKSIMUM (°C)
Y 90 F 155
A 105 H 180
E 120 C >180
B 130

Tabel 1. Klasifikasi Bahan Isolasi Menurut IEC

  1. Kelas Y

Yang dapat digolongkan dalam kelas Y adalah : katun, sutera alam, wol sintetis, rayon, serat poliamid, kertas, prespan, kayu, poliakrit, polietilin, polivinil, karet.

 

  1. Kelas A

Yang dapat digolongkan dalam kelas A adalah : bahan berserat dari kelas Y yang telah dicelup dalam vernis, aspal, minyak trafo, email yang dicampur vernis dan poliamid.

 

  1. Kelas E

Yang dapat digolongkan dalam kelas E adalah : penyekat kawat email yang memakai bahan pengikat polivinil formal, poli urethan dan damar epoksi dan bahan pengikat lain semacam itu dengan bahan pengisi selulose, pertinaks dan tekstolit, film triasetat, filem serat polietilin tereftalat.

 

  1. Kelas B

Yang dapat digolongkan dalam kelas B adalah : bahan nonorganik (mika, gelas, fiber, asbes) dicelup atau direkat menjadi satu dengan pernis atau konpon, bitumen, sirlak, bakelit dan sebagainya.

 

  1. Kelas F

Yang dapat digolongkan dalam kelas F adalah : bahan bukan organik dicelup dan direkat menjadi satu dengan epoksi, poliurethan, atau vernis yang tahan panas tinggi.

 

  1. Kelas H

Yang dapat digolongkan dalam kelas H adalah : semua bahan komposisi dengan bahan dasar mika, asbes dan gelas fiber yang dicelup dalam silikon tanpa campuran bahan berserat (kertas, katun, dan sebagainya). Dalam kelas ini termasuk juga karet silikon dan email kawat poliamid murni.

 

  1. Kelas C

Yang dapat digolongkan dalam kelas C adalah : bahan onorganik yang tidak dicelup dan tidak diikat dengan subtansi organik, misalnya mika, mikanit yang tahan panas (menggunakan bahan pengikat anorganik), mikaleks, gelas, dan bahan keramik. Hanya satu bahan organik saja yang termasuk kelas C yaitu polietra flouroetilin (teflon).

 

 

 

 

 

 

  1. SEMIKONDUKTOR

 Bahan Semikonduktor (Semiconductor) adalah bahan penghantar listrik yang tidak sebaik Konduktor (conductor) akan tetapi tidak pula seburuk Insulator (Isolator) yang sama sekali tidak menghantarkan arus listrik. Pada dasarnya, kemampuan menghantar listrik Semikonduktor berada diantara Konduktor dan Insulator. Semikonduktor dapat dapat menghantarkan listrik atau berfungsi sebagai Konduktor jika diberikan arus listrik tertentu, suhu tertentu dan juga tata cara atau persyaratan tertentu. Semikonduktor tidak dapat menghantarkan arus listrik pada suhu rendah ( suhu ruang ? 30 oC ) dan hanya dapat menghantarkan arus listrik pada suhu tinggi, sehingga pada suhu rendah, semikonduktor akan berfungsi sebagai isolator, sedangkan pada suhu tinggi semikonduktor akan berfungsi sebagai konduktor.

Sebenarnya banyak bahan-bahan dasar yang dapat digolongkan sebagai bahan Semikonduktor, tetapi yang paling sering digunakan untuk bahan dasar komponen elektronika hanya beberapa jenis saja, bahan-bahan Semikonduktor tersebut diantaranya adalah Silicon, Selenium, Germanium dan Metal Oxides. Untuk memproses bahan-bahan Semikonduktor tersebut menjadi komponen elektronika, perlu dilakukan proses “Doping” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada Semikonduktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya.

Proses Doping Semokonduktor

Beberapa bahan yang digunakan untuk menambahkan ketidak murnian semikonduktor antara lain adalah Arsenic, Indium dan Antimony. Bahan-bahan tersebut sering disebut dengan “Dopant”, sedangkan Semikonduktor yang telah melalui proses “Doping” disebut dengan Semikonduktor Ekstrinsik. Semikonduktor ini terbagi menjadi dua jenis, yakni semikonduktor ekstrinsik tipe–p dan semikonduktor ekstrinsik tipe-n.

  1. Semikonduktor Tipe-P

Dikatakan tipe-P karena semikonduktor jenis ini kekurangan elektron atau disebut “Hole”. Ketika pembawa muatan adalah hole maka semikonduktor tersebut merupakan semikonduktor bermuatan positif. Pada semikonduktor yang berbahan silicon (SI), proses doping dengan menambahkan indium akan menjadikan semikonduktor tersebut sebagai semikonduktor tipe positif. Dua pembawa muatan yang terdapat dalam tipe-p semikonduktor adalah Hole sebagai Majority Carrier dan Elektron sebagai Minority Carrier.

  1. Semikonduktor Tipe-N

Dikatakan Tipe-N karena semikonduktor tipe ini pempawa muatannya adalah terdiri dari electron. Elektron adalah bermuatan negative sehingga disebut dengan tipe negatif atau Tipe-N. Pada semikonduktor yang berbahan silicon (SI), proses doping dengan menambahkan Arsenic atau Antimony akan menjadikan semikonduktor tersebut sebagai semikonduktor tipe-N. Terdapat dua pembawa muatan atau charge carrier dalam tipe-N semikonduktor, yakni Elektron sebagai Majority Carrier dan Hole sebagai Minority Carrier.

Macam Macam Komponen Semikonduktor

  1. Dioda
  2. IC (Integrated Circuit)
  3. Transistor

 

Nama : Yudistira Heri Istanto

Download Materi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *