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