Konduktor dan Isolator

Dalam pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) di bangku sekolah, Anda pasti sudah pernah mempelajari materi tentang konduktor dan isolator. Apakah sekarang masih ingat tentang kedua istilah tersebut?

Konduktor dan isolator ini adalah klasifikasi benda-benda yang berkaitan dengan panas. Lalu, seperti apakah pengertian, syarat, sifat serta contohnya? Kali ini, materi tersebut akan dijelaskan secara lengkap dan terperinci.

Pengertian Konduktor

Pengertian-Konduktor

Konduktor merupakan bahan atau zat yang dapat menghantarkan panas juga arus listrik. Zat tersebut bisa berbentuk padat, cair, ataupun gas. Mengapa demikian? Hal ini terjadi karena zat tersebut memiliki sifat yang bernama konduktif.

Zat tersebut bisa menghantarkan listrik secara baik karena memiliki hambatan jenis yang kecil. Besar tahanan pada konduktor dipengaruhi oleh bahan penyusun atau materialnya, yaitu hambatan, luas penampang dan ukuran panjangnya.

Syarat Konduktor

Syarat-Konduktor-dan-isolator

Sebuah benda atau zat dapat dikatakan konduktor jika memenuhi beberapa syarat berikut ini:

1. Konduktifitas yang  Baik

Yaitu, keadaan hambatan yang kecil dalam suatu benda atau zat konduktor. Semakin kecil hambatan jenis yang dimiliki, maka konduktifitasnya semakin baik, namun semakin besar hambatan jenisnya akan menyebabkan hasil yang berbanding terbalik dengan konduktifitas benda tersebut.

Sifat konduktif tersebut akan berpengaruh pada daya hantar panas serta daya tahan listrik pada suatu benda. Daya hantar panas itu akan menyatakan jumlah panas yang dapat melewati bahan dalam jangka waktu tertentu.

Sedangkan daya hantar listrik dapat menggambarkan bahan atau zat konduktor dalam menghantarkan arus listrik. Hambatan jenis yang dimiliki konduktor ini akan berpengaruh pada daya hantar listrik tersebut.

Berikut merupakan rumus persamaan hambatan jenis:

R =  ρ (l/A)

Dimana:

R = hambatan (Ω)

ρ = hambatan jenis (Ω.m)

l = panjang penghantar (meter)

A = luas penampang kawat (m2)

2. Tingginya Kekuatan Mekanis

Adanya kekuatan mekanis yang tinggi, mampu menjadikan bahan konduktor itu dapat menghantarkan panas dan arus listrik yang baik. Bahan mekanis yang baik, yaitu yang partikel penyusunnya sangat rapat.

Vibrasi atau getaran akan terjadi jika bahan konduktor ada di dekat arus listrik ataupun panas, sehingga arus maupun panas tersebut dapat mengalir dari satu ujung ke ujung bahan lainnya.

3. Kecilnya Koefisien Muai

Bahan dengan koefisien muai kecil, bentuknya, ukuran dan volumenya tidak akan berubah. Oleh karenanya, bahan tersebut mampu menghantarkan panas dan arus listrik. Rumus mengenai koefisien muai, yaitu:

R = R { 1 + α (t – t)}

Dimana:

R : besar hambatan setelah terjadinya perubahan suhu (Ω)

R : besar hambatan awal, sebelum terjadinya perubahan suhu (Ω)

t : temperatur suhu akhir, dalam C

t: temperatur suhu awal, dalam C

α : koefisien temperatur tahanan nilai hambatan jenis 

4. Daya Termoelektrik yang Berbeda – Beda

Arus listrik yang berada di dalam rangkaian listrik akan mengalami perubahan daya termoelektrik karena terdapat perubahan temperatur. Titik temperature tersebut, berkaitan dengan bahan logam yang dipakai sebagai  konduktor.

Hal ini menjadi penting, karena untuk mengetahui efek yang timbul ketika dua jenis logam berbeda, ada dalam satu titik kontak. Pada keadaan temperatur yang tidak sama, maka bahan pun akan menghasilkan konduktifitas yang berbeda

5. Modulus Elastisitas yang Cukup Besar

Hal ini sangat penting ketika adanya pendistribusian tegangan tinggi. Dengan modulus elastisitas yang tinggi, bahan konduktor tersebut tidak akan terlalu rentan mengalami kerusakan saat tegangan tinggi itu terjadi.

Karakteristik Konduktor

Karakteristik-Konduktor-dan-isolator

Berikut merupakan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh zat atau bahan konduktor, diantaranya:

  • Karakteristik listrik yang dapat menunjukkan kemampuan konduktor pada aliran listrik
  • Karakteristik mekanik yang dapat menunjukkan daya tarik pada konduktor

Fungsi Konduktor

Fungsi-Konduktor

Bahan konduktor memiliki beberapa fungsi, yaitu:

  1. Material listrik yang mudah untuk dialiri oleh arus listrik
  2. Salah satu bahan utama yang digunakan dalam instalasi listrik
  3. Dapat menghantarkan dan mengalirkan arus listrik

Contoh Konduktor

Contoh-Konduktor-scaled

Ada beberapa contoh bahan konduktor yang perlu kita ketahui, seperti:

  • Aluminium
  • Tembaga
  • Air Raksa
  • Platinum
  • Emas
  • Perak
  • Timah
  • Baja
  • Besi
  • Karbon

Pengertian Isolator

Pengertian-Isolator

Seperti penamaannya, isolator berarti benda yang dapat mengisolasi. Dalam artian, benda atau zat yang termasuk kategori isolator ialah benda-benda yang sulit atau tidak bisa menghantarkan aliran listrik.

Isolator dapat menjadi pemisah benda konduktor, sehingga bisa menghambat adanya aliran listrik.

Syarat Isolator

Syarat-Isolator-scaled

Benda-benda isolator, memiliki syarat sebagai berikut:

  1. Dapat mengisolir arus listrik
  2. Memiliki ketahanan listrik yang besar
  3. Susunan atom sedemikian rupa, yang menyebabkan elektron valensi sulit untuk berpindah ke pita konduksi karena energy gap nya yang tinggi
  4. Breakdown voltage (tegangan tembus) bisa terjadi jika adanya perpindahan  elektron dari pita valensi ke pita konduksi.

Karakteristik Isolator

Karakteristik-Isolator

Karakteristik yang dimiliki oleh isolator adalah

1. Sifat Kelistrikan

Bahan penyekat yang memiliki tahanan listrik besar untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik

2. Sifat Mekanis

Struktur bahannya yang kuat, sehingga dapat membatasi berbagai hal yang dapat mengakibatkan kerusakan.

3. Sifat Termis

Adanya pertimbangan pada bahan penyekat yang digunakan. Karena panas yang dihasilkan oleh arus listrik berpengaruh pada kekuatan bahan penyekat tersebut. sehingga bahan yang dipilih haruslah tepat.

4. Sifat Kimia

Perubahan susunan bahan kimia, akan dipengaruhi oleh panas yang diterima isolator, hal tersebut juga akan berpengaruh pada kelembaban udara. Oleh karenanya bahan penyekat harus yang memiliki ketahanan terhadap air.

Fungsi Isolator

Fungsi-Isolator

Fungsi dari benda isolator adalah sebagai berikut:

  1. Material listrik yang tidak dapat dialiri oleh arus listrik
  2. Sebagai penyekat dari penghantar yang berteganggan tinggi terhadap penghantar lainnya
  3. Dapat melindungi keselamatan manusia

Contoh Benda Isolator

Contoh-Benda-Isolator

Beberapa benda yang termasuk jenis isolator adalah:

  • Kaca
  • Plastic
  • Kayu 
  • Kain
  • Kertas
  • Tembok
  • Benang
  • Ban

Bahan Semikonduktor

Bahan-Semikonduktor

Ternyata, ada juga beberapa bahan atau zat yang dapat menghantarkan listrik atau panas yang tingkatannya berada diantara konduktor dan isolator. Dalam artian, kegunaannya untuk menghantarkan arus listrik tidak sebaik konduktor, tetapi juga tak seburuk isolator.

Bahan ini biasanya banyak digunakan pada perangkat elektronik, seperti yang digunakan pada komputer, handphone, LED TV dan lain sebagainya.

Beberapa bahan yang termasuk ke dalam semikonduktor adalah:

  • Germanium
  • Silikon
  • Gallium arsenide

Bahan Konduktor dan Isolator

Bahan-Konduktor-dan-Isolator-scaled

Beberapa benda yang biasa kita temui di kehidupan sehari-hari, ada yang menggunakan bahan konduktor dan isolator sekaligus, namun memiliki fungsinya masing-masing. Contoh benda konduktor dan isolator itu adalah:

  • Spatula
  • Panci
  • Setrika
  • Solder
  • Wajan
  • Termos
  • Cerek

Kesimpulannya, konduktor dan isolator adalah sebuah bahan yang memiliki fungsi berbeda. Konduktor menghantarkan aliran listrik ataupun panas, sedangkan isolator tidak dapat mengantarkan aliran tersebut, atau berfungsi untuk mengisolasi atau sebagai penyekat. Selamat belajar!

Artikel Lainnya :