Pengertian Material Teknik Listrik Beserta Contohnya Lengkap

10:03:00 AM
TAMBANGILMU.COM - Di dalam belajar teknik kelistrikan, pada dasarnya kita harus mengetahui material atau bahan apa sajakah yang berkaitan dengan teknik kelistrikan tersebut, istilah-istilah pada bahan tersebut, dan juga sifat-sifat pada bahan tersebut. Oleh karena itu pada kesempatan ini admin tambangilmu akan membagikan tentang pengertian material teknik listrik beserta contohnya yang akan dijelaskan secara lengkap dan mudah untuk dimengerti.


ISTILAH - ISTILAH DALAM MATERIAL TEKNIK LISTRIK

Bahan Penghantar yang disebut sebagai Konduktor merupakan suatu bahan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar yang baik dan tahanan listrik kecil.

Bahan Penyekat yang disebut sebagai Isolator merupakan suatu bahan yang berfungsi untuk menyekat atau memisahkan dua penghantar yang bertegangan agar tidak terjadi kebocoran arus listrik apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Bahan isolator yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah plastik, karet, dan sebagainya. Maka dengan demikian, isolator sebaiknya memiliki tahanan jenis yang bernilai besar serta tegangan tembus yang tinggi.

Bahan Setengah Penghantar yang disebut sebagai Semi Konduktor adalah bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibandingkan dengan bahan konduktor, tetapi lebih besar jika dibandingkan bahan isolator. Dalam ilmu teknik elektronika, banyak digunakan semi konduktor dari bahan Germanium (Ge) dan Silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, germanium dan silicon adalah bahan pelikan dan merupakan sebuah isolator. Dalam pembuatannya, bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Dengan maksud jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor type P yaitu suatu bahan yang kekurangan elektron atau mempunyai sifat positif. Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor jenis N yaitu bahan yang kelebihan elektron, sehingga bersifat negatf. Germanium mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Silikon, sedangkan Silikon lebih tahan panas dibanding Germanium.

Pengertian Material Teknik Listrik Beserta Contohnya Lengkap

Bahan Magnetik atau Magnetic Materials dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu  para-magnetic, ferro magnetic, dan dia-magnetic. Bahan ferro-magnetic adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garis-garis gaya magnet. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi adalah baja, besi, besi pasir, dan lain sebagainya. Magnet yang merupakan magnet permanen, misalnya alnico, cobalt, baja arang, dan sebagainya. Baja untuk magnet sering ditemukan pada pelat-pelat motor atau generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada alat-alat ukur elektronika, speaker,  dan lain sebagainya.

Bahan Super Konduktor. Pada tahun 1911, Seorang ilmuwan bernama Kamerligh Onnes mengukur perubahan suatu tahanan listrik yang disebabkan karena perubahan suhu Hg dalam helium cair. Dia menemukan bahwa tahanan listrik tiba-tiba menghilang pada suhu 4,153°K. Hingga kini telah ditemukan sekitar 24 unsur hantaran super dan lebih banyak lagi paduan serta senyawa yang menunjukkan sifat-sifat dari Super Konduktor. Temperatur kritisnya berkisar antara 1 sampai dengan 19° Kelvin. Bahan-bahan lead atau timah, tin atau timah patri, alumunium, dan mercury ketika suhunya mendekati 0°K, bahan tersebut akan mempunyai resistivitas nol.

Bahan nuklir umumnya dipakai sebagai bahan bakar sebuah reaktor nuklir. Reaktor nuklir adalah sebuah ruangan yang mengandung bahan-bahan nuklir yang dapat membelah, yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk suatu reaksi berantai yang dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi terkendali. Syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi atau pembelahan atom. Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar uranium-233, uranium 235, dan plutonium-239.


SIFAT - SIFAT BAHAN MATERIAL LISTRIK

Dalam menggunakan suatu bahan atau peralatan harus memiliki sebuah pengetahuan dan keahlian serta mengenal suatu sifat-sifat bahan agar dalam penggunaannya tepat sehingga tidak menimbulkan kerugian atau bahaya dalam penggunaannya. Bagi yang telah mengetahui  sifat-sifat bahan yang digunakan, dengan sendirinya akan memperlakukan bahan yang digunakan dengan sebaik-baiknya. Bila telah memahami bahan apa yang harus dipakai untuk suatu maksud tertentu, maka akan dengan mudah mencari alternatif bahan pengganti, dan sebagianya. Bahan tersebut dapat berwujud padat, cair, atau gas. Wujud dari bahan tertentu dapat berubah-ubah pada suhu tetentu menjadi padat, cair, atau gas.

Selain pengelompokan berdasarkan wujud, dalam teknik listrik ada beberapa pengelompokan berdasarkan jenis bahan antara lain:
  • Bahan besi 
  • Bahan penyekat
  • Bahan penghantar
  • Bahan semi konduktor
  • Bahan super konduktor
  • Bahan magnetis
  • Bahan nuklir
  • Bahan khusus


Dalam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan juga beberapa sifat lain dari bahan, yaitu :

a. Sifat Mekanis

Sifat Mekanis, yaitu sebuah perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gaya-gaya dari luar yang bekerja terhadap benda tersebut. Perubahan tersebut tergantung kepada bentuk benda, besar kecilnya gaya, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat. Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja terhadap suatu benda, maka terdapat tiga kemungkinan yang akan terjadi pada suatu benda,yaitu :
  • Bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini disebabkan karena benda mempunyai sifat kenyal atau elastisitas.
  • Bentuk benda hanya sebagian yang akan kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas dari kekenyalan sehingga menyebabkan sifat kekenyalan menjadi berkurang. 
  • Bentuk benda berubah sama sekali, keadaan ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh melampaui batas dari kekenyalan sehingga menyebabkan sifat kekenyalan menjadi hilang sama sekali.


b. Sifat Fisis

Benda padat mempunyai sebuha bentuk yang tetap, dimana pada suhu yang tetap benda padat akan mempunyai isi atau volume yang tetap pula. Isi akan bertambah atau memuai jika mengalami kenaikkan suhu, sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun. Karena berat dari benda padat adalah tetap, maka kepadatan benda padat akan bertambah, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut :
  • Jika isi atau volumenya bertambah dalam arti memuai, maka kepadatannya akan berkurang 
  • Jika isinya berkurang atau menyusut, maka kepadatan akan bertambah, benda menjadi lebih padat dalam keadaan dingin daripada dalam keadaan panas


c.Sifat Kimia

Berkarat merupakan sifat kimia dari suatu bahan yang terbuat dari logam. Hal ini disebabkan reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan lingkungan sekitarnya atau bahan itu sendiri dengan suatu cairan. Pada umumnya reaksi kimia dengan bahan cairan itulah yang disebut sebagai berkarat atau korosi. Sedangkan reaksi kimia dengan lingkungan sekitarnya disebut pemburaman.


PENGARUH MEDAN LISTRIK TERHADAP MATERIAL TEKNIK LISTRIK

Logam dan bahan semikonduktor dapat menghantarkan atau mengalirkan muatan listrik apabila ditempatkan pada sebuah medan listrik. Daya hantar σ tergantung kepada jumlah pembawa muatan n, besar muatan q, dan juga mobilitas μ dari pembawa muatan.

Konduktivitas adalah kebalikan dari pada tahanan jenis ρ :

1/ρ = σ = n.q.μ

Pada logam dan bahan semikonduktor, elektron merupakan pembawa suatu muatan-muatan. Tahanan jenis adalah ρ yang merupakan suatu sifat dari bahan sehingga tidak tergantung kepada bentuknya.

Tahana jenis suatu bahan dapat dihitung dengan: 

R = ρ.L/A  

V= I.R atau I = V/R

P = V.I atau P = I . R


PENGARUH SUHU TERHADAP TAHANAN
  • Memperbesar tahanan untuk logam-logam murni, kenaikan nilai tahanan cukup besar pada kenaikan suhu tertentu. Logam murni mempunyai koefisien suhu positif sebab dengan bertambahnya suhu, sehingga tahanan juga semakin besar.
  • Memperbesar tahanan untuk logam-logam paduan, namun hal ini dapat diabaikan karena kecil.
  • Memperkecil tahanan untuk elektrolit dan isolator, seperti kertas, karet gelas, mika, dan sebagainya.


Hubungan antara nilai tahanan terhadap perubahan suhu  dapat dinyatakan sebagai berikut :

R2 = R1{1 + α  (t2-t1)}
   
dan apabila t1 = 0 derajat Celcius, maka 
   
Rt = Ro (1 + αot) 

Dimana:

R1 = tahanan pada suhu t1 (dalam ohm)
R2 = tahanan pada suhu t2 (dalam ohm)
t2 = suhu sebelum adanya perubahan
t1 = suhu sesudah terjadinya perubahan
Rt = tahanan pada suhu t
R0 = tahanan pada suhu 0°C
α = koefisien suhu tahanan


Demikian penjelasan tentang Pengertian Material Teknik Listrik Beserta Contohnya Lengkap. Semoga artikel di atas dapat bermanfaat.

Baca juga

Share this

Related Posts

Previous
Next Post »

2 komentar

Write komentar

Populer Hari Ini