Apa itu Material konduktor pada sistem tenaga listrik.? Sebelum kita berbicara jauh terkait konduktor, sedikit cerita, listrik memang tidak bisa kita lihat tetapi bisa kita rasakan, sebagai contoh, pernahkah anda tersengat listrik, dan merasakan adanya getaran yang mengejutkan.? Nah itulah yang dinamakan electric shock / kesetrum, dimana elektron bebas mengalir ke dalam tubuh & menjadi penghantar yang baik bagi listrik.
tubuh manusia terdiri dari sejumlah besar air yang merupakan konduktor dan media yang baik untuk listrik bisa mengalir.
Konduktor merupakan suatu material yang memiliki elektron bebas, dimana berpotensi akan adanya loncatan elektron pada suatu material tersebut ketika salah satu bagian dari atom dominan. Loncatan elektron tersebut merupakan gaya tarik menarik antara elektron dan proton yang disebut juga dengan istilah gaya elektrostatik. Untuk memahami dasar dari pembentukan energi listrik silahkan baca artikel dibawa ini
Baca juga: Asal Mula Energi Listrik (Teori Atom Fisika)
Konduktor adalah jenis-jenis bahan yang dapat menghantarkan energi listrik melalui zat padat, cair dan gas dengan sangat baik. Bahan yang termasuk dalam kategori konduktor ialah air, larutan elektrolit, dan logam seperti tembaga, alumunium, besi, kuningan, emas, stainless stell. Selain itu benda-benda yang mengandung air maupun logam, baik berbentuk larutan maupun campuran dapat menghantarkan listrik, seperti tubuh manusia / hewan, tanah basah, kayu basah, kain basah dan komposit (logam campuran). Sebaliknya, benda-benda yang tidak memiliki elektron bebas dan tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator.
Sifat-sifat konduktor
Konduktor memiliki sifat-sifat bahan yang sangat penting, yaitu sebagai berikut:
- Daya hantar panas
Sifat ini merupakan kondisi yang menyatakan jumlah panas yang melewati laporan bahan dalam kurun waktu tertentu. Bahan-bahanyang memiliki daya hantar panasyang tinggi adalah jenis-jenis logam. Daya hantar panas tersebut dinyatakan dalam bentuk satuan kkal/jam °C.
Baca juga: Isolator pada Sistem Tenaga Listrik
- Daya elektro-Motoric Termo
Arus listrik pada rangkaian listrik selalu mengalami perubahan pada daya elektro-motoric termo jika terjadi perubahan kondisi suhu. Sifat ini memiliki peranan sangat penting pada dua jenis logam berbeda yang dipasang pada dua titik kontak. Daya elektro-motoric termo merupakan daya electro-motoric yang digunakan pada kondisi suhu yang berbeda. Perbedaan temperature suhu tersebut berbending lurus dengan kedua jenis bahan yang dihasilkan, serta adanya perbedaan yang jauh pada tegangan listrik.
- Konduktivitas listrik
Menyatakan kemudahan suatu material untuk meneruskan arus listrik. Satuan konduktivitas adalah (ohm meter) konduktivitas merupakan sifat listrik yang diperlukan dalam berbagai pemakaian sebagai penghantar tenaga listrik dan mempunyai rentang harga yang sangat luas.
- Kekuatan tegangan Tarik
Sifat ini sangat penting digunakan saat terjadi pendistribusian tegangan tinggi
- Koefisien suhu tahanan
Seperti yang telah kita ketahui bahwa bahan akan memuai ketika berada pada suhu tinggi dan akan menyusut jika temperature menurun. Bahan penghantar yang paling sering digunakan adalah tembaga, karena paling mudah didapatkan serta dengan penawaran harga yang murah.
Klasifikasi material konduktor
Tingkat konduktansi electrical dari suatu material menjadi dasar yang dipersyaratkan dari suatu produk kelistrikan. Tingkat konduktivitas material dapat diklasifikasikan menurut resistivitas atau konduktivitasnya. Semakin rendah resistansi suatu material maka konduktivitas material akan semakin tinggi, begitu pula sebaliknya semakin tinggi tingkat resistansinya maka konduktivitas material akan semakin rendah.
Material dengan resistansi rendah atau konduktivitas tinggi
Material dengan resistansi yang rendah atau konduktivitas tinggi sangat berguna dalam bidang kelistrikan. Material ini digunakan sebagai konduktor hampir di semua belitan yang ada di mesin-mesin listrik, dan perangkat electronic. Material ini juga digunakan sebagai konduktor pada sistem transmisi ataupun distribusi. Material konduktor yang masuk pada klasifikasi ini meliputi perak. Tembaga, emas dan alumunium.
Material dengan resistansi tinggi atau konduktivitas rendah
Material dengan resistansi ya tinggi atau konduktivitas rendah juga sangat berguna dalam bidang kelistrikan. Material ini biasanya digunakan dalam bidang manufaktur filamen pada lampu, elemen pemanas pada heater, kompor listrik dsb. Material konduktor yang masuk pada klasifikasi ini meliputi tungsten, karbon, nichrome atau brightay, mangan.
Material yang umumnya digunakan sebagai konduktor
Perak merupakan bahan konduktor yang baik untuk bidang kelistrikan karena memiliki banyak electron bebas. Semakin banyak electron bebas pada suatu material tentunya konduktivitasnya semakin tinggi yang berarti semakin bagus dalam menghantarkan aliran listrik, akan tetapi perak lebih mahal dari pada material lainnya dan umumnya tidak digunakan kecuali untuk peruntukan khusus seperti satelit atau papan sirkuit. Sebaliknya tembaga kurang konduktiv dibandingkan dengan perak akan tetapi harga material tembaga lebih murah dan umumnya digunakan sebagai konduktor yang efektif dalam berbagai macam kebutuhan. Kebanyakan kabel juga berbahan tembaga, juga inti electromagnetic pada trafo misalnya umumnya di belit dengan bahan tembaga. Tembaga juga mudah untuk disolder dan dibungkus dalam kabel. Jadi untuk saat ini material konduktif berbahan tembaga masih digunakan dalam berbagai bidang dan kebutuhan.
Fungsi Konduktor
Konduktor banyak memiliki peranan dan fungsi dalam berbagai bidang, material konduktor biasanya digunakan dalam lingkup:
- Material belitan pada mesin listrik (motor, generator)
- Material pemanas
- Material filamen pada lampu
- Material yang digunakan pada jalur transmisi ataupun distribusi
- Bimetal
- Material kontak pada listrik
- Material carbon pada listrik
- Material brush yang digunakan pada mesin listrik
- Material yang digunakan pada fuse
Konduktor pada jalur Transmisi
Material konduktor yang digunakan untuk jalur transmisi harus memenuhi kriteria sebagai berikut:
- Konduktivitas tinggi
- Kuat menahan tekanan
- Ringan
- Resistansi tinggi dalam menahan laju korosi
- Stabilitas menahan suhu yang tinggi
- Koefisien ekspansi panas yang rendah
- Murah