TEKNOLOGI BAHAN ELEKTRIK

Banu Hermawan YudityaNIM 165060300111045Teknik ElektroUniversitas Brawijaya

Dosen Pendamping:Ir. Endah Budi P, MT.

Teknologi Bahan Elektrik• Teknologi adalah keseluruhan sarana untuk menyediakan

barang-barang yang diperlukan bagi kelangsungan, dan kenyamanan hidup manusia.

• Bahan elektrik adalah suatu material yang dapat dialiri ataupun mengalirkan arus listrik.

• Bahan elektrik sangat penting peranannya dalam dunia elektronika.

• Bahan elektrik memiliki beberapa sifat yang bisa disesuaikan dengan fungsi dan kegunaannya.

Pengelompokan Bahan ElektrikPengelompokan bahan-bahan dalam teknik listrik:

1. Bahan penghantar (konduktor)

2. Bahan penyekat (isolator/insulator)

3. Bahan setengah penghantar (semi konduktor)

4. Bahan magnetis

5. Bahan super konduktor

6. Bahan nuklir

7. Bahan khusus (bahan untuk pembuatan kontak-kontak, untuk sekering, dan sebagainya)

Bahan Penghantar (Konduktor)• Bahan Penghantar (conductors) adalah bahan yang dapat menghantarkan

arus listrik dengan mudah.

• Bahan ini mempunyai daya hantar (electrical conductivity) yang besar dan tahanan listrik (electrical resistance) kecil.

Salah satu aplikasi bahan konduktor adalah kawat listrik. Kawat digunakan untuk mengaliri arus listrik jadi bahan yang digunakan adalah memiliki konduktivitas tinggi.

Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium.

Bahan Penyekat (Isolator/insulator)• Isolator listrik adalah bahan yang tidak dapat atau sulit untuk mentransfer

muatan listrik.

• Mempunyai sifat dapat mengisolir arus listrik.

• Memiliki tahanan listrik (resistansi) yang besar sekali.

Kaca, kertas, dan teflon adalah isolator yang sangat baik. Beberapa bahan sintetis masih “cukup baik” digunakan sebagai insulator kabel, misalnya plastik dan karet.

Bahan Setengah Penghantar (Semikonduktor)

• Semikonduktor adalah bahan dengan konduktivitas listrik antara insulator dan konduktor.

• Struktur atom pada bahan semikonduktor terbentuk oleh ikatan kovalen yang kuat sekali, sehingga diperlukan energi yang besar untuk memisahkan elektronnya.

• Ada temperatur kamar (± 25˚C) bahan semi konduktor memiliki tahanan yang tinggi sehingga berfungsi sebagai isolator.

• Tahanan jenis semikonduktor akan turun seiring dengan kenaikan suhu sehingga berfungsi sebagai konduktor karena ada elektron yang bebas dari ikatannya.

• Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si)

Aplikasi bahan semikonduktor

DiodaDioda berfungsi sebagai penyearah/rectifier.

TransistorTransistor berfungsi sebagai sakelar/switch dan juga penguat. Cara kerja transistor mirip dengan diode

Bahan Magnetik• Magnet adalah bahan yang memiliki kemampuan suatu benda untuk menarik

benda/benda lain yang berada disekitarnya.

• Medan magnet adalah ruang di mana sebuah benda yang berada di dalam ruang itu mendapat gaya magnet.

• Magnet terdiri dari magnet alam dan magnet buatan.

• Pembuatan magnet terbagi menjadi tiga:1. Cara digosokkan2. Elektromagnetik3. Induksi

• Ferromagnetik adalah bahan yang sangat kuat menarik garis gaya magnetik jika dikenai medan magnetik dari luar (besi, nikel, kobalt, dan gadolinium).

• Paramagnetik adalah bahan yang sedikit menarik garis gaya magnetik (aluminium, magnesium, titanium, platina, dan fungston).

• Diamagnetik adalah bahan yang menolak garis gaya magnetik (natrium, perak, bismut, raksa, emas, dan intan).

• Magnet sering dijumpai pada pelat-pelat motor/generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada speaker, alat-alat ukur elektronika, dan sebagainya.

Bahan Superkonduktor• Superkonduktor atau superkonduktivitas merupakan material yang tidak memiliki

tahanan listrik/hambatan pada suhu tertentu /suhu kritis.

Sifat Bahan Resistivitas, ρ (Ω.m) Contoh Bahan

Isolator Tertinggi (1010-1012) Plastik dan Karet

Semikonduktor Tinggi (10-3-106) Germanium

Konduktor Rendah (10-8) Emas dan Perak

Superkonduktor Nol Semua bahan yang berdasarkan CuO

• Tidak semua konduktor dapat dijadikan superkonduktor, konduktor yang baik seperti perak,tembaga, dan emas tidak dapat dijadikan superkonduktor.

• Beberapa bahan yang merupakan campuran bahan/bahan lain dapat dijadikan superkonduktor. Setiap bahan yang dijadikan superkonduktor memiliki suhu kritis yang berbeda-beda.

• Superkonduktor yang terdiri dari bahan logam dan aloi dikenal sebagai superkonduktor konvensional

Aplikasi bahan superkonduktor Kereta Maglev (Magnetic Levitation Train) Kereta maglev dapat melaju melayang karena menggunakan prinsip

superkonduktor yang menolak medan magnet.

Kabel Listrik Super Efisien Untuk transmisi listrik dapat digunakan kabel dari

bahan superkonduktor dengan pendingin nitrogen untuk menggantikan kabel tembaga.

Bahan Nuklir• Bahan nuklir sering dipakai sebagai bahan bakar reaktor nuklir.

• Reaktor nuklir adalah pesawat yang mengandung bahan-bahan nuklir yang dapat membelah, yang disusun sedemikian sehingga suatu reaksi berantai dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi terkendali.

• Syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi (pembelahan atom).

• Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar uranium 235, plutonium-239, uranium-233.

Sifat-Sifat Bahan Elektrik

MEKANIS

FISIS

KIMIA

Sifat Mekanis• Sifat mekanis, yaitu perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya

gaya-gaya dari luar yang bekerja pada benda tersebut.• Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang

akan terjadi pada suatu benda :1. Bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini karena benda

mempunyai sifat kenyal (elastis).

2. Bentuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja yang dapat kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang.

3. Bentuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan sama sekali hilang.

Sifat Fisis• Sifat fisis, benda padat mempunyai bentuk yang tetap (bentuk

sendiri), dimana pada suhu yang tetap benda padat mempunyai isi yang tetap pula. Isi akan bertambah atau memuai jika mengalami kenaikkan suhu dan sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun. Karena berat benda tetap , maka kepadatan benda akan bertambah, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Jika volume , maka kepadatan 2. Jika volume , maka kepadatan 3. Jadi benda lebih padat dalam keadaan dingin daripada

dalam keadaan panas

Sifat Kimia• Sifat kimia, berkarat adalah termasuk sifat kimia dari suatu

bahan yang terbuat dari logam.

• Penyebabnya reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan sekitarnya atau bahan itu sendiri dengan bahan cairan.

• Biasanya reaksi kimia dengan bahan cairan itulah yang disebut berkarat atau korosi.

• Sedangkan reaksi kimia dengan sekitarnya disebut pemburaman.

Referensi• http://

dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/03/ilmu-bahan-listrik-dasar.html• http://

elektro-unram2011.blogspot.co.id/2012/07/materi-bahan-teknik-listrik-ilmu-bahan.html

• http://www.dosenpendidikan.com/pengertian-isolator-konduktor-dan-semi-konduktor-menurut-ahli-fisika/

• http://www.academia.edu/20367386/Teknologi_Bahan_Elektrik• http://blogs.itb.ac.id/asepandielektro/category/superkonduktor/• https://id.wikipedia.org