Sifat Listrik Bahan

Jenis Bahan / Material:

1.Murni unsur

• logam (Fe, Hg)
• nonlogam [C (grafit, intan), Si, S]

2.Senyawa

• oksida / keramik (tanah liat, SiO 2 )
• polimer (kayu, karet, plastik)

 

Jenis ikatan-kuat antar atom :

1. Ikatan logam
2. Ikatan kovalen
3. Ikatan ionik

1. Ikatan logam :
elektron terluar dilepas oleh atom, lalu ‘dimiliki bersama’ berupa ‘gas’ elektron yang bergerak bebas, mengikat semua ion positif.
2. Ikatan kovalen :
satu elektron ’dimiliki bersama’ oleh dua atom, elektron hanya bergerak di sekitar dua atom itu, mengikat kedua atom itu.
3. Ikatan ionik :
satu atau lebih elektron pindah ke atom lain, terbentuk ion positif dan ion negatif yang lalu saling menarik satu dan lainnya

Sifat listrik bahan :

1. Jika elektron bergerak bebas, mudah terjadi terjadi arus listrik, listrik, maka dapat disebut disebut sebagai penghantar listrik (logam).
2. Jika bahan mudah membentuk kutub positif dan negatif, memiliki sifat dielektrik, dapat disebut sebagai konduktor ion positif/negatif [keramik].
3. Jika elektron terikat pada atom, tidak mudah terjadi terjadi arus listrik, listrik, dapat disebut disebut sebagai isolator atau non-konduktor
4. Jika bahan dielektrik diberi medan listrik cukup kuat yang melebihi “kekuatan dielektrik”nya, isolator dapat menjadi konduktor.

Sifat Listrik Bahan yang lain adalah :

1. Tahanan; kemampuan menahan arus listrik
2. Konduktivitas; kemampuan menghantarkan arus listrik
3. Kekuatan dielektrik; kemampuan menahan tembus tegangan (batas kemampuan isolasi bahan bila diberi tegangan tertentu sampai isolasinya bocor, arus mengalir)

Data tahanan-jenis beberapa bahan :

Bahan	Tahanan Jenis
Perak (Ag)	16 n Ω m
Tembaga (Cu)	17 n Ω m
Kuningan (Cu + ~30% Zn)	70 n Ω m
Nichrom (Ni + Cr)	1µ Ω m
Grafit (C; semikond.)	35µ Ω m
Silikon (Si)	2 k Ω m
Karet (C-isolator)	~1 M Ω m
Kaca (SiO2)	~1 T Ω m
Teflon (PTFE)	~100 T Ω m

Data kekuatan dielektrik beberapa bahan :

Bahan	Kekuatan Dielektrik
Udara (N 2, O 2)	3 MV/m
Lilin (C, H)	10 MV/m
Kaca (SiO 2)	14 MV/m
Kertas	16 MV/m
Polistirena (styrofoam)	24 MV/m
Teflon	60 MV/m

Isolator listrik

1. Atomnya dapat terpolarisasi oleh medan listrik dari luar; “terjadi muatan (ter)induksi”; disebut “bahan dielektrik”.
2. Atom-atomnya dapat membentuk gugus terpolarisasi permanen :

• jika orientasi dipol listriknya acak, bahannya “para-elektrik”; dapat agak diorientasikan oleh medan listrik luar.
• jika orientasi dipol listrik antar-tetangga saling menyejajarkan, bahannya “fero-elektrik”; orientasinya amat mengurangi pengaruh medan listrik luar dalam bahan.

Isolator dapat menjadi semikonduktor

1. Jika atom agak mudah melepas elektron (misalnya oleh naiknya suhu), atau hadir atom asing yang agak mudah dapat menangkap elektron.
2. Bahan itu lalu disebut “semikonduktor” yang ‘intrinsik’, atau ekstrinsik n (jika ada pelepasan elektron), ekstrinsik p (jika ada penangkapan elektron, dan pergeseran elektron lain mengesankan ada muatan positif, ‘lubang’ bergerak)

Konstanta dielektrik/permitivitas relatif beberapa bahan isolator

Bahan	Konstanta Dielektrik
Vakum	1
Udara	1,00054
Lilin, teflon	~2
Polistirena	2,5
Kertas	3,7
Kaca biasa	~4
Kaca pireks	4 – 6

Sifat bahan fero-elektrik

• Bersifat juga “piezo-elektrik” : - jika diberi medan listrik, terorientasi sambil mengkerut / mengembang (“elektro-striksi”, “electrostriction”); - jika ditekan, terjadi beda potensial listrik padanya.
• Manfaat : untuk mikrofon, sonar, pengukur regangan & tekanan darah, akselerometer, peng-emulsi & peng-homogen susu & cat.
• Jika dipanaskan ke atas “suhu Curie”nya, menjadi para-elektrik.

Materi tentang Sifat Listrik Bahan bisa anda dapatkan berupa file powerpoint, di sini.

Share this post