Asti Dewi Nurhayati M. Hasyim Armadani M. Fuad Sya`ban Material Konduktor
Asti Dewi Nurhayati M. Hasyim ArmadaniM. Fuad Sya`ban
Material Konduktor
• Material konduktor merupakan material yang dapat di aliri arus listrik, memiliki sifat penghantar arus listrik, namun memiliki resistensi (hambatan).
• Penghantar merupakan zat yang dapat menghantarkan arus listrik, baik berupa zat padat, zair atau gas. Karena sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor.
• Konduktor yang bagus memiliki resistensi (tahanan/hambatan) kecil.
• Logam umumnya bersifat konduktif.
• Tahanan jenis : Emas < Perak < Tembaga < Aluminium < Zink < Besi.
• Jadi sebagai penghantar, Emas sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya, maka secara ekonomis tembaga dan aluminium yang paling banyak digunakan.
Konduktor (Definisi)
Nama bahan Tahanan Jenis Pada 0o C( Ω mm2/m)
Tahanan Jenis Pada 20o C( Ω mm2/m)
Aluminium 0,026 0,0287Tembaga Lunak 0,01589 0,01742Tembaga Keras 0,016 0,0177Emas 0,0222 0,0236Besi Murni 0,0885 0,0995Perak 0,0151 0,01629 Timah 0,105 0,115
Tabel Tahanan Jenis Beberapa Bahan
• 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.
• 1. Kawat Logam Biasa. Cth : BBC (Bare Copper Conductor), ; AAC (All Aluminum Alloy Conductor). ;
• 2. Kawat Logam Campuran (Alloy), sebuah logam dari tembaga atau aluminium yang diberi campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain, gunanya untuk menaikkan kekuatan mekanisnya. Cth : AAAC (All Aluminum Alloy Conductor).
• 3. Kawat Logam Paduan (Composite), dua jenis logam atau lebih yang dipadukan dengan cara kompresi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding) Seperti : Kawat baja berlapis tembaga (Copper Clad Steel) dan kawat baja berlapis aluminium (Aluminum Clad Steel).
• 4. Kawat Lilit Campuran, yaitu kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih. Cth : ASCR (Aluminum Cable Steel Reinforced).
Klasifikasi Menurut Bahannya :
• 1. Kawat Padat (Solid Wire) berpenampang bulat.
• 2. Kawat Berlilit (Standart Wire) terdiri 7 sampai dengan 61 kawat padat yang dililit menjadi satu, biasanya berlapis dan konsentris.
• 3. Kawat Berongga (Hollow Conductor) adalah kawat berongga yang dibuat untuk mendapatkan garis tengah luar yang besar.
Klasifikasi Menurut Konstruksi :
• 1. Konduktor Telanjang.
• 2. Konduktor Berisolasi yaitu merupakan konduktor telanjang dan pada bagian luarnya diisolasi sesuai dengan peruntukan tegangan kerja. Cth : Kabel Twisted, ; Kabel NYY, ; Kabel NYCY, ; Kabel NYFGBY
Klasifikasi Menurut Bentuk Fisiknya :
• Ada 2 (dua) jenis karakteristik konduktor, yaitu:
• 1. Karakteristik Mekanik : Menunjukkan keadaan fisik dari konduktor yaitu kekuatan tarik pada konduktor. Cth : konduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar 30 oC, maka kemampuan maksimal dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A). (SPLN 41-8:1981)
• 2. Karakteristik Listrik : Menunjukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus listrik yang melewatinya. Cth : Konduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar 30 oC, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A). (SPLN 41-10 : 1990)
Karakteristik Konduktor
• Sifat terpenting yang harus dimiliki oleh konduktor adalah: sifat daya hantar listrik (electrical conductivity) yang tinggi, atau tahanan jenis (resistivity) yang rendah, besar kecil nya sifat ini tergantung pada ikatan atau struktur atom/molekul dari bahan penghantar tersebut
• Konduktivitas maupun resistivitas besarnya tergantung pada struktur internal dari bahan penghantar tersebut
Konduktivitas dan Resistivitas
• Konduktivitas yaitu kemudahan – kemudahan suatu material untuk meneruskan arus listrik.
• Satuan konduktivitas : (ohm.m).
• Konduktivitas merupakan sifat listrik yang diperlukan dalam berbagai pemakaian sebagai penghantar tenaga listrik dan mempunyai rentang harga yang sangat luas.
• Logam merupakan penghantar listrik yang baik, memiliki konduktivitas listrik dengan orde 107 (ohm.m) -1 dan sebaliknya material isolator memiliki konduktivitas yang sangat rendah, yaitu antara 10-10 sampai dengan 10-20 (ohm.m)-1. \
• Diantara kedua sifat ekstrim tersebut, ada material semi konduktor yang konduktivitasnya berkisar antara 10-6 sampai dengan 10-4 (ohm.m)-1.
• Berbeda pada kabel tegangan rendah, pada kabel tegangan menengah untuk pemenuhan fungsi penghantar dan pengaman terhadap penggunaan, ketiga jenis atau sifat konduktivitas tersebut diatas digunakan semuanya.
Konduktivitas dan Resistivitas :
Konduktor logam ( ohmik)
iA
LV
A
i
L
V
EJEJ
atau
1atau
Resistansi
A
L
i
VR simbol
σ = Konduktivitasρ = Resistivitas (Ώ m)L = Panjang kawat (m)A = Luas penampang kawat (m2)R = Resistan/tahanan (Ώ)
• Gerak elektron sebagai pembawa arus listrik dalam bahan mendapat hambatan karena adanya interaksi dengan bagian kristal bahan, misalnya ion ion positif. l (panjang), (s konduktivitas listrik), A (luas penampang) adalah konstan untuk komponen tertentu.
IA
lV
A
lR
A
lR
R : Haematin listrik
r: resistivitas
Pengaruh perubahan temperatur terhadap nilai tahanan (resistansi)
1212 1 ttRtRt
dimanaRt2 = tahanan dari bahan pada temperatur t2 (Ω)Rt1 = tahanan dari bahan pada temperatur t1 (Ω)t1 = temperatur permulaan yang rendah (oC)t2 = temperatur yang lebih tinggi (oC)α = koefisien suhu tahanan pada masa konstan (Ω/oC)
Logam / Paduan Nilai Konduktivitasnya
Perak ( Ag ) 6,8 x 107
Tembaga ( Cu ) 6,0 x 107
Emas ( Au ) 4,3 x 107
Alumunium ( Al ) 3,8 x 107
Kuningan ( 70% Cu – 30% Zn ) 1,6 x 107
Besi ( Fe ) 1,0 x 107
Baja karbon ( Ffe – C ) 0,6 x 107
Baja tahan karat ( Ffe – Cr ) 0,2 x 107
Konduktifitas listrik logam dan paduan pada suhu kamar
WassalamTerima Kasih
LATIHAN SOAL
• Material yang dapat di aliri arus listrik, memiliki sifat
penghantar arus listrik, namun memiliki resistensi
(hambatan) disebut material….
a) Konduktor
b) Semi konduktor
c) Isolator
d) Campuran
JAWABAN : A
• Tahananjenispadaemas, perak, tembaga, alumunium, zink,
danbesisecaraberturut-turut adalah…
a) Emas> Perak >Tembaga<Aluminium< Zink <Besi
b) Emas< Perak <Tembaga<Aluminium> Zink >Besi
c) Emas< Perak <Tembaga<Aluminium< Zink <Besi
d) Emas>Perak >Tembaga>Aluminium> Zink >Besi
JAWABAN : C
• Bahan-bahan yang dipakai untuk konduktor harus
memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut, kecuali
…
a) Kekuatan mekanisnya (kekuatantarik) cukup tinggi.
b) Konduktifitasnyat idak baik.
c) Koefisien muai panjangnya kecil.
d) Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) cukupbesar.
JAWABAN : B
• Klasifikasi material konduktor menurut bahannya dibagi
menjadi empat, kecuali….
a) Kawat logam biasa
b) Kawat logam campuran
c) Kawat logam paduan
d) Kawat lilit campuran
JAWABAN : D
• Yang termasuk dalam konduktor berisolasi adalah, kecuali….
a) Kabel Twisted
b) Kabel YYNC
c) Kabel NYY
d) Kabel NYFGBY
JAWABAN : B
• Ada 2 jenis karakteristik konduktor yaitu….
a) ohm.m
b) (ohm.m)-1
c) (ohm.m)-2
d) (ohm.m)2
JAWABAN : A
• Rumus dari resistansi adalah…
JAWABAN : A
JAWABAN : D
JAWABAN : A
JAWABAN : A