"JIKA SESEORANG MENINGGAL DUNIA, MAKA TERPUTUSLAH AMALANNYA KECUALI TIGA PERKARA YAITU: SEDEKAH JARIYAH, ILMU YANG DIMANFAATKAN, ATAU DO’A ANAK YANG SHOLEH" (HR. MUSLIM NO. 1631)

Sunday, August 30, 2015

Karya Tulis Ilmiah Makalah Konduktor Padat

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.LatarBelakang
            Material atau Bahan adalah zat atau suatu benda yang mana sesuatu dapat dibuat dari hal itu,atau komponen dalam penyusun suatu rancangan.lalu,listrik adalah suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negative dimana sebuah benda dikatakan memiliki energy listrik apabila suatu benda itu memiliki energy listrik apabila memiliki perbedaan jumlah muatan.maka,definisi bahan listrik adalah suatu zat atau benda yang digunakan sebagai media perantara pergerakkan muatan muatan baik muatan positif dan muatan negative dimana benda tersebut dapat mengalirkan energy listrik ke media tertentu jika terdapat perbedaan jumlah muatan.


                                
                                                                           




Gambar 1.1 Bagan Bahan-bahan Listrik.
     Pada Bagan-bahan LIstrik diatas terdiri dari beberapa bagian lagi pada setiap subbab bahan listrik tersebut.diantara nya jenis-jenis material yang terdiri dari 5 jenis,antara lain Bahan Konduktor,Isolator,Semikonduktor,Superkonduktor,dan Dielektrik.lalu,Bentuk-bentuk material seperti padat,cair,dan gas.kemudian Sifat Material listrik yang meliputi sifat Fisika,Kimia,dan Kelistrikannya.
     Jika Kita lihat dari Klasifikasi Material itu sendiri terbagi lagi menjadi Tiga Macam,antara lain Material Logam,Non-Logam,dan Komposit.Sehingga pada makalah ini,akan membahas Secara Mendalam Tentang Material Listrik Jenis Konduktor Padat beserta Sifat-sifat Fisika,Kimia,dan Kelistrikkannya dan Contoh Pengaplikasiannya dalam kehidupan sehari hari.
1.2. Rumusan Masalah
1.      Apakah yang dimaksud dengan konduktor padat ?
2.      Bagaimana sifat-sifat konduktor padat padat bahan listrik ?
3.      Apakah pengaplikasian konduktor padat ?

1.3. Tujuan
1.      Untuk mengetahui apa itu konduktor padat
2.      Memaparkan sifat-sifat konduktor padat
3.      Meberikan contoh konduktor padat dalam kehidupan






















BAB II
PEMBAHASAN

       2.1. Pengertian Konduktor Padat
               Jika kita Artikan satu persatu, Konduktor merupakan Sifat Bahan atau material yang dapat menghantarkan panas dan arus listrik dengan baik. Sedangkan, Padat merupakan suatu unsure yang memiliki sifat satu kesatuan yang mengikat unsur unsur dalam satu ruang volume zat dengan kuat sehingga memiliki pertahanan yang kuat dari ikatan unsur yang kuat maka, dapat diartikan Konduktor Padat Adalah Suatu Material Listrik yang memiliki Ruang Volume yang mengikat unsur satu sama lain dengan kuat dan dapat dijadikan media perantara aliran listrik dari input menuju output.
Konduktor Padat dapat kita ketahui meliputi berbagai macam kabel seperti Kabel tanah,kabel koaksial,maupun kabel telephone. Bahkan itu saja, seperti plat tembaga yang terdapat pada Rangkaian MCB dan Lititan tembaga pada trafo maupun jenis kabel dalam saluran transmisi. Seperti yang telah kita ketahui, Kabel pada saluran transmisi terdiri dari 3 jenis kabel,antara lain kabel lilitan jenis tembaga yang terdiri dari lilitan tembaga murni, kabel AAC(Alumunium Alloy Conductor) yang mana kabel ini terdiri dari Alumunium dengan campuran Bermacam logam,dan ACSR(Alumunium Conductor Steel Reinforcement) kabel Kabel ACSR merupakan kawat penghantar yang terdiri dari aluminium berinti kawat baja. Kabel ini digunakan untuk saluran-saluran transmisi tegangan tinggi.

2.2. Sifat-sifat Konduktor Padat
Baik isolator ataupun konduktor memiliki bahan-bahan listrik yang memiliki sifat dapat menghantarkan arus listrik. Konduktor sendiri yang terdiri dari cair, padat, dan gas juga mempunyai sifat-sifat listrik. Sifat-sifat bahan konduktor padat itu sendiri antara lain, sifat fisika, sifat kimia, dan sifat kelistrikkan.
2.2.1. Sifat Fisika Konduktor Padat
               Konduktor Padat biasanya identik dengan benda sejenis logam yang dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik, terkadang non-logam juga ada, tetapi biasanya tergolong dalam semikonduktor seperti silicon, dan germanium.jika dilihat dari segi sifat fisikanya suatu logam adalah bagaimana keadaan logam itu apabila mengalami peristiwa fisika, misalnya keadaan waktu terkena pengaruh panas dan pengaruh listrik. Karena pengaruh panas, benda akan mencair atau mengalami perubahan bentuk dan ukurannya. Dari sifat fisis itu, dapat ditentukan titik cair suatu bahan dan titik didihnya, sifat menghantarkan panas, keadaan pemuaian pada waktu menerima panas, perubahan bentuknya karena panas, dan lain-lain.Pengaruh panas yang diterima oleh suatu bahan dengan sendirinya dapat berhubungan dengan sifat mekanis bahan tersebut, bahkan karena panas yang diterima oleh bahan tersebut dapat mengubah sifat mekanis dari bahan tersebut. Misalnya, pada proses penyepuhan logam yang dipanaskan pada suhu tertentu dan setelah itu didinginkan secara tiba-tiba bahan tersebut akan menjadi keras, dan apabila bahan yang dipanaskan dan didinginkan dengan perlahan maka diperoleh kekerasanya lebih rendah dibandingkan dengan bahan yang didinginkan secara cepat. Yang termasuk golongan sifat fisik ini diantaranya adalah:
1. Titik cair
Titik cair suatu benda adalah suhu di mana benda tersebut akan berubah wujud menjadi benda cair. Setiap benda memiliki titik cair yang berbeda. Besi akan mencair jika dipanaskan mencapai suhu 1538 °C. Aluminium juga akan mencair jika dipanaskan pada suhu diatas 660 °C.
2. Konduktivitas Termal/Panas
Mengapa kebanyakan alat masak terbuat dari aluminium ? Andaikan tangan kiri anda memegang besi, tangan kanan anda memegang kaca, lalu besi dan kaca disentuhkan ke api. Tangan kiri atau tangan kanan yang lebih cepat merasakan panas ? Pertanyaan-pertanyaan ini dan mungkin pertanyaan lain yang akan anda tanyakan, berkaitan dengan konduktivitas termal benda. Konduktivitas panas suatu benda adalah kemampuan suatu benda untuk memindahkan kalor/panas melalui benda tersebut. Benda yang memiliki konduktivitas panas besar merupakan penghantar kalor yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas panas kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor panas yang buruk). Dibawah ini merupakan tabel Nilai Konduktivitas Termal dari bahan yang berbeda.
Description: tabel Nilai Konduktivitas Termal
  





         Gambar 1.2 Nilai Konduktivitas Thermal dari jenis logam konduktor.
3. Panas/Kalor Jenis
Kalor jenis suatu benda menyatakan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor atau melepaskan kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin kecil kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Semakin kecil kalor jenis benda, semakin baik kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Emas mempunyai kalor jenis lebih kecil sehingga emas lebih cepat menyerap atau melepaskan kalor. Sebaliknya air mempunyai kalor jenis besar sehingga air lebih lambat menyerap atau melepaskan kalor.
4. Berat Jenis dan Massa Jenis
Masa Jenis atau sering disebut desitas (density) merupakan massa suatu benda per satuan volumenya. Masa jenis dilambangkan dengan huruf yunani p dibaca “rho”)

2.2.2. Sifat Kimia Konduktor Padat
Sifat kimia konduktor padat berkaitan dengan sifat keelektropositifan suatu atom, yaitu kecenderungan melepas electron membentuk ion positif. Semakin mudah suatu atom melepas electron, maka semakin kuat sifat logam dari atom tersebut dan sebaliknya. Dalam satu period, sifat logam unsure dari kiri kekanan semakin berkurang, sedangkan sifat non logam semakin bertamabah. Dalam satu golongan sifat logam unsure dari atas kebawah semakin bertambah sedangkan sifat non logam semakin berkurang. Jadi, dalam system periodic unsur, atom yang bersifat logam terletak pada bagian kiri-bawah, sedangkan atom yang bersifat non logam terletak pada bagian kanan-atas unsure golongan. Pengaplikasian bahan konduktor padat sifat kimia :
            1. Tembaga (Cu)
                        Sifat-sifat elektris bahan tembaga dapat dilihat dari adanya daya tahan tembaga terhadap korosi sangat besar dan tidak rapuh (artinya dapat di bengkokan tetapi tidak mudah putus/patah). Penggunaan tembaga antara lain, sebagai bahan penghantar pada inti kabel, kumparan-kumparan trafo, generator dan motor, serta jaringan listrik karena bahan tembaga mempunyai konduktifitas yang cukup tinggi sebagai alat/bahan pengukur temperatur (pada termokopel). Tembaga keras (hard drawn copper), digunakan apabila diperlukan untuk menahan tegangan tarik/tekan yang tinggi dan tahan terhadap medan keras. Tembaga lunak (analed copper), digunakan apabila dipentingkan sifat lenturnya. Dicampur dengan bahan lain (banyak kita jumpai di pasaran ) tahanan jenisnya akan turun, supaya sifat-sifat mekanisnya dapat ditingkatkan sesuai kebutuhan atau untuk keperluan tertentu.
2. Aluminium (Al)
                 Sifat-sifat elektris bahan tembaga dapat dilihat dari adanya daya tahan terhadap korosi lebih besar dari pada tembaga, massa jenisnya ± 3 kali lebih kecil daripada massa jenis tembaga, aluminium tidak baik untuk dipatri, akan tetapi dapat dilas dan titik leburnya 660o C.

2.2.3. Sifat Kelistrikkan Bahan Konduktor Padat
Bahan-bahan penghantar adalah bahan yang memiliki banyak elektron bebas pada kulit terluar orbit. Elektron bebas ini akan sangat berpengaruh pada sifat bahan tersebut. Jika suatu bahan listrik memiliki banyak elektron bebas pada orbit-orbit elektron, bahan ini memiliki sifat sebagai penghantar listrik. Sifat bahan pada murni unsur atau senyawa berupa padat atau cair. namun pada material lain dapat juga berupa cair atau gas.
Sifat kelistrikan pada suatu material
1.      Jika elektron bergerak bebas, mudah terjadi arus listrik; “konduktor”, penghantar  listrik (logam).
2.      Ada pula konduktor ion positif/negatif  (keramik).
3.      Jika elektron terikat pada atom, tidak mudah terjadi arus listrik; “isolator”, non-konduktor, insulator listrik (semua jenis bahan lainnya).
4.      Hanya jika diberi medan listrik cukup kuat, > “kekuatan dielektrik” bahan, isolator menjadi konduktor.
Konduktor adalah bahan yang dapat dengan mudah menghantarkan arus listrik sehingga konduktor sering disebut juga penghantar listrik yang baik. Pada konduktor yang baik, jumlah elektron-elektron bebas, yaitu elektron-elektron yang mempunyai energi cukup besar (terletak pada lintasan yang paling luar) adalah banyakdan bebas bergerak, misalkan pada bahan tembaga, setiap atom tembaga menyumbangkan 1 elektron bebas.
Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan jenis yang kecil. Konduktor adalah bahan yang sangat baik kemampuannya dalam menghantarkan listrik, hampir seluruh logam logam adalah konduktor.
Di anggap tiba-tiba muncul sejumlah electron pada konduktor, dimana medan listrik yang ditimbulkan oleh electron tersebut tidak hilangkan oleh muatan positif, sehingga elektronnya mulai di percepat menjauhi satu sama lain. Peristiwa tersebut berlangsung secara terus menerus sampai electron mencapai permukaan. Tidak ada muatan yang tinggal di dalam konduktor. Sehingga kerapatan muatan dalam konduktor menjadi nol dan kerapatan muatan permukaan ada pada permukaan luar. Ini merupakan karakteristik konduktor yang baik.
Sebagai contoh baja merupakan logam yang terbuat dari besi dengan campuran karbon. Meskipun konduktivitas baja rendah, tetapi baja digunakan pada penghantar transmisi yaitu ACSR, dimana fungsi baja dalam hal ini adalah untuk memperkuat konduktor aluminium secara mekanis setelah digalvanis dengan seng. Contoh lainnya adalah penggunaan platina pada teknik listrik antara lain untuk elemen pemanas pada laboratorium tentang oven atau tungku pembakar yang memerlukan suhu tinggi yaitu di atas 13000C.
Description: transmision+line4.jpgDescription: transmision+line5.jpg                        Berikut adalah beberapa gambar dari bagian - bagian bahan konduktor listrik :






Gambar 1.3 Bagian bahan konduktir Listrik.
            2.3. Aplikasi Konduktor Padat
                        Konduktor Padat kalau dari segi penggunaanya,bisa dilihat dari contoh alat dan aplikasi penggunaan alat tersebut yang m,enggunakan bahan listrik konduktor padat antara lain sebagai berikut;
            2.3.1.Konduktor Padat pada MCB (Miniature Circuit Breaker)
                        MCB (Miniature Circuit Breaker) adalah komponen dalam instalasi listrik rumah yang berfungsi sebagai sistem proteksi dalam instalasi listrik bila terjadi beban lebih dan hubung singkat arus listrik (short circuit atau korsleting). 
                                     








         Gambar 1.4 Bagian Komponen dalam MCB
                        Berikut Keterangan beserta fungsi dari masing masing bagian komponen dalam MCB diatas.
1.Actuator Lever atau toggle switch, digunakan sebagai Switch On-Off dari MCB. Juga  menunjukkan status dari MCB, apakah ON atau OFF.
2.Switch mekanis yang membuat kontak arus listrik bekerja.
3.Kontak arus listrik sebagai penyambung dan pemutus arus listrik.
4.Terminal tempat koneksi kabel listrik dengan MCB.
5.Bimetal, yang berfungsi sebagai thermal trip
6.Baut untuk kalibrasi yang memungkinkan pabrikan untuk mengatur secara presisi arus trip dari MCB setelah pabrikasi (MCB yang dijual dipasaran tidak memiliki fasilitas ini, karena tujuannya bukan untuk umum)
7.Solenoid. Coil atau lilitan yang berfungsi sebagai magnetic trip dan bekerja bila terjadi hubung singkat arus listrik.
8.Pemadam busur api jika terjadi percikan api saat terjadi pemutusan atau pengaliran kembali arus listrik.
2.3.2.Konduktor Padat pada Transformator
          Pada sebuah Tarnsformator,terdapat tiga komponen utama yang terdiri dari tiga komponen utama pada transformator,yakni Kumparan Primer sebagai Input Tegangan,Kumparan Sekunder sebagai Outputan Tegangan dan Inti Besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan dari pertemuan fluks di setiap sisi kumparan.
         




                                Gambar 1.5 Bagian Komponen pada Transformator

              Prinsip kerja dari sebuah transformator atau trafo yaitu ketika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik (AC), perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi.Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). 
Description: http://3.bp.blogspot.com/-Aj7UDPKAnI0/UQj2EVGy62I/AAAAAAAAAJg/qggVMQEIpaA/s320/Prinsip+Trafo+3.jpg
Gambar 1.6 Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet

             Pada skema transformator di Gambar 1.6  ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya)medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Description: http://3.bp.blogspot.com/-PyPaKC1s09I/UQj2EOpuOBI/AAAAAAAAAJc/40pGOWfuv_g/s1600/Prinsip+Trafo+4.jpg
Gambar 1.7 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder

             Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt.




BAB III
PENUTUP
           
            3.1. Kesimpulan
1.       Konduktor padat dapat dijadikan media perantara aliran listrik dari input menuju output memiliki ruang volume yang mengikat unsur satu sama lain dengan kuat.
2.       Bahan listrik konduktor padat memiliki sifat tertentu yang dimiliki oleh konduktor tersebut yaitu sifat fisika, kimia dan listrik
3.       Sifat-sifat konduktor padat (fisika, kimia, dan listrik) akan mempengaruhi sifat konduktivitasnya apabila bahan yang terkandung semakin baik

                 3.2.Saran
1.      Dalam Pemakaian Peralatan Listrik yang memiliki sifat konduktor,sebaiknya kita harus memperhatikan standar keselamatan dalam penggunaan alat listrik yang kita gunakan.
2.      Dengan berbagai macam karakteristik sifat konduktor padat,perhatikanlah penggunaan bahan tersebut sesuai kebutuhan pengguna
3.      Dengan referensi makalah yang kami buat ini, dapat dijadikan pertimbangan dalam studi penelitian mengenai bahan alternative konduktor padat yang ramah lingkungan.










                                                                                       

DAFTAR PUSTAKA

 Daryanto.2000.Teknik Pengerjaan Listrik.Jakarta.Bumi Aksara.

Kanginan,Marten.2009.Seribu Pena Fisika.Ciracas,Jakarta.Erlangga.

       Shen,Liang Chi,Jin Au Kong.2001.Aplikasi Elektromagnetik.,Jilid 1.Ciracas,Jakarta.
                 Erlangga.

       Anonim,2009.Bagian dan Fungsi Transformator.http://dunia-Listrik.Blogspot.com/2009/01/
                Transformator.html

Anonim.2013.Prinsip Kerja Transformator.http://duniaelektronika.blogspot.com/2013/
           02/prinsip-Kerja-Transformator.html





Hanya seorang yang lahir tahun 1996.


EmoticonEmoticon