BAHAN KONDUKTOR

Pengertian Konduktor

Konduktor adalah jenis-jenis bahan yang dapat menghantarkan energi listrik melalui zat padat, gas, ataupun cair dengan sangat baik. 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, emas, perak 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).

Dari jenis-jenis bahan konduktor, yang paling bagus untuk mengalirkan arus listrik adalah emas karena bahan konduktor tersebut mempunyai banyak sekali elektron bebas.

Selain itu, ada pula semikonduktor yang merupakan bahan penghantar listrik yang bersifat setengah konduktor atau insulatif (konduktif dan isolatif). Sedangkan superkonduktor ialah bahan penghantar listrik yang tidak memiliki hambatan atau nilai resistansi sehingga apabila tegangan listrik dialirkan pada rangkaian tertutup maka akan terus mengalir selamanya. Jika ingin mengetahui lebih jelas mengenai semikonduktor dan superkonduktor, silahkan baca :  Penjelasan Semikonduktor dan Penjelasan Superkonduktor

Bahan-bahan konduktor akan bersifat isolator apabila berada pada suhu yang rendah. Sebab, suhu yang rendah akan menyebabkan penuhnya alektron pada saluran elektron yang tersedia.

Sifat-sifat Bahan Konduktor

Bahan konduktor memiliki sifat-sifat yang sangat penting, yaitu :

1. Daya hantar panas

Sifat ini merupakan kondisi yang menyatakan jumlah panas yang melewati lapisan bahan dalam kurun waktu tertentu. Bahan-bahan yang memiliki daya hantar panas yang tinggi adalah jenis-jenis logam. Dan daya hantar panas tersebut dinyatakan dalam bentuk satuan kkal/jam °C.

2. Daya electro-motoric termo

Arus listrik pada rangkaian listrik selalu mengalami perubahan pada daya elektro-motoric termojika 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 temperatur suhu tersebut berbanding lurus dengan kedua jenis bahan yang dihasilkan, serta adanya perbedaan yang jauh pada tegangan listrik.

3. Daya hantar listrik

Besarnya suatu hambatan pada aliran listrik tergantung pada bahan yang sedang digunakan. Besarnya hambatan tiap meter, dengan suhu 200°C serta luas penampang 1 mm² disebut dengan hambatan jenis. Hambatan jenis tersebut dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut ini :

R =  ρ (l/A)

Keterangan :

• R = hambatan (Ω)
• ρ = hambatan jenis (Ω.mm²/m)
• l = panjang penghantar (meter)
• A = luas penampang kawat (mm²)

4. Kekuatan tegangan tarik

Sifat ini sangat penting digunakan saat terjadi pendistribusian tegangan tinggi. Penghantar listrik yang berbentuk cair seperti air raksa, berbentuk gas seperti neon, dan berbentuk padat seperti logam.

5. Koefisien suhu tahanan

Seperti yang telah kita ketahui bahwa bahan akan memuai ketika berada pada suhu tinggi, dan akan menyusut jika temperatur menurun. Besarnya perubahan hambatan akibat perubahan suhu dapat diketahui dengan persamaan :

R = R₀ { 1 + α (t – t₀)},

keterangan :

• R : besar hambatan setelah terjadinya perubahan suhu
• R₀ : besar hambatan awal, sebelum terjadinya perubahan suhu
• t : temperatur suhu akhir, dalam ⁰C
• t₀: temperatur suhu awal, dalam ⁰C
• α : koefisien temperatur tahanan nilai tahanan jenis 

Adapun berat jenis dan titik cair dari bermacam-macam bahan dapat dilihat pada tabel berikut.

Bahan penghantar yang paling banyak dipakai adalah tembaga , karena tembaga merupakan bahan penghantar yang paling baik setelah perak dan harganya pun murah karena banyak terdapat dimana-mana. Akhir-akhir ini banyak digunakan alumunium dan baja sebagai penghantar walaupun tahanan jenisnya cukup besar, hal ini dengan pertimbangan sangat berlimpah dan harganya menjadi lebih murah.

Karakteristik Bahan Konduktor

Karakteristik dari bahan konduktor dibagi menjadi dua jenis karakter yaitu :

1. Karakteristik Listrik yang memiliki peranan untuk menunjukkan kemampuan konduktor ketika dialiri oleh arus listrik.
2. Karakteristik Mekanik yang menunjukkan kemampuan konduktor dalam hal daya tarik.

Klasifikasi Konduktor

Klasifikasi konduktor menurut bahannya:

1. kawat logam biasa, contoh:

a. BBC (Bare Copper Conductor).

b. AAC (All Aluminum Alloy Conductor).

2. kawat logam campuran (Alloy), contoh:

a. AAAC (All Aluminum Alloy Conductor)

b. kawat logam paduan (composite), seperti: kawat baja berlapis tembaga (Copper Clad Steel) dan kawat baja berlapis aluminium (Aluminum Clad Steel).

3. kawat lilit campuran, yaitu kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih,

contoh: ASCR (Aluminum Cable Steel Reinforced).

Klasifikasi konduktor menurut konstruksinya:

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 konduktor menurut bentuk fisiknya:

1. konduktor telanjang.

2. konduktor berisolasi, yang merupakan konduktor telanjang dan pada bagian luarnya diisolasi sesuai dengan peruntukan tegangan kerja, contoh:

a. Kabel twisted.

b. Kabel NYY

c. Kabel NYCY

d. Kabel NYFGBY